La beta-endorfina
La beta-endorfina è un agonista dei recettori oppioidi; si lega preferenzialmente al recettore μ-opioide. L’evidenza suggerisce che serve come un ligando endogeno primario per il recettore μ-opioide, lo stesso recettore a cui le sostanze chimiche estratte dall’oppio, come la morfina, derivano le loro proprietà analgesiche. La β-Endorfina ha la più alta affinità di legame di qualsiasi oppioide endogeno per il recettore μ-opioide. I recettori oppioidi sono una classe di recettori accoppiati alla proteina G, per cui quando la β-endorfina o un altro oppioide si lega, una cascata di segnalazione viene indotta nella cellula. L’acetilazione dell’N-terminale della β-endorfina, tuttavia, inattiva il neuropeptide, impedendogli di legarsi al suo recettore. I recettori degli oppioidi sono distribuiti in tutto il sistema nervoso centrale e nei tessuti periferici di origine neurale e non neurale. Si trovano anche in alte concentrazioni nel grigio periaqueduttale, nel Locus coeruleus e nel midollo ventromediale retrale.
La funzione della β-endorfina si divide in due categorie principali: funzione locale e funzione globale. La funzione globale della β-endorfina è legata alla diminuzione dello stress corporeo e al mantenimento dell’omeostasi con conseguente gestione del dolore, effetti di ricompensa e stabilità comportamentale. La β-endorfina nelle vie globali si diffonde in diverse parti del corpo attraverso il liquido spinale cerebrale nel midollo spinale, permettendo il rilascio di β-endorfina per influenzare il sistema nervoso periferico. La funzione localizzata della β-endorfina si traduce nel rilascio di β-endorfina in diverse regioni del cervello come l’amigdala o l’ipotalamo. I due metodi principali con cui la β-endorfina è utilizzata nel corpo sono l’azione ormonale periferica e la neuroregolazione. La β-endorfina e altre encefaline sono spesso rilasciate con ACTH per modulare il funzionamento del sistema ormonale. La neuroregolazione della β-endorfina avviene attraverso l’interferenza con la funzione di un altro neuropeptide, sia attraverso l’inibizione diretta del rilascio del neuropeptide o l’induzione di una cascata di segnalazione che riduce gli effetti di un neuropeptide.
I canali del calcio voltaggio-dipendenti (VDCC) sono importanti proteine di membrana che mediano la depolarizzazione dei neuroni, e svolgono un ruolo importante nel promuovere il rilascio di neurotrasmettitori. Quando le molecole di endorfina si legano ai recettori oppioidi, le proteine G si attivano e si dissociano nelle loro subunità Gα e Gβγ. La subunità Gβγ si lega all’anello intracellulare tra le due eliche trans-membrana del VDCC. Quando la subunità si lega al canale del calcio voltaggio-dipendente, produce un blocco voltaggio-dipendente, che inibisce il canale, impedendo il flusso di ioni calcio nel neurone. Incorporato nella membrana cellulare c’è anche il canale del potassio rettificante verso l’interno accoppiato alla proteina G. Quando una molecola Gβγ o Gα(GTP) si lega al C-terminale del canale del potassio, questo diventa attivo e gli ioni di potassio vengono pompati fuori dal neurone. L’attivazione del canale del potassio e la successiva disattivazione del canale del calcio causa l’iperpolarizzazione della membrana. Questo è quando c’è un cambiamento nel potenziale della membrana, in modo che diventi più negativo. La riduzione degli ioni di calcio causa una riduzione del rilascio di neurotrasmettitori perché il calcio è essenziale perché questo evento si verifichi. Questo significa che neurotrasmettitori come il glutammato e la sostanza P non possono essere rilasciati dal terminale presinaptico dei neuroni. Questi neurotrasmettitori sono vitali nella trasmissione del dolore, e poiché la β-endorfina riduce il rilascio di queste sostanze, c’è un forte effetto analgesico.
Gestione del doloreModifica
La β-endorfina è stata studiata principalmente per la sua influenza sulla nocicezione (cioè la percezione del dolore). Quando viene percepito il dolore, i recettori del dolore (nocicettori) inviano segnali al corno dorsale del midollo spinale e poi fino all’ipotalamo attraverso il rilascio di un neuropeptide chiamato sostanza P. Nel sistema nervoso periferico, questo segnale provoca il reclutamento di linfociti T, globuli bianchi del sistema immunitario, nella zona in cui è stato percepito il dolore. I linfociti T rilasciano β-endorfina in questa regione localizzata, permettendole di legarsi ai recettori degli oppioidi, causando l’inibizione diretta della sostanza P. Nel sistema nervoso centrale, la β-endorfina si lega ai recettori degli oppioidi nella radice dorsale e inibisce il rilascio della sostanza P nel midollo spinale, riducendo il numero di segnali di dolore eccitatori inviati al cervello. L’ipotalamo risponde al segnale di dolore rilasciando β-endorfina attraverso la rete del grigio periaqueduttale, che agisce principalmente per inibire il rilascio di GABA, un neurotrasmettitore che impedisce il rilascio di dopamina. Così, l’inibizione del rilascio di GABA da parte della β-endorfina permette un maggiore rilascio di dopamina, contribuendo in parte all’effetto analgesico della β-endorfina. La combinazione di queste vie riduce la sensazione di dolore, permettendo al corpo di fermare un impulso di dolore una volta che è stato inviato.
La β-endorfina ha circa 18 a 33 volte la potenza analgesica della morfina, anche se il suo effetto ormonale è specie dipendente.
EsercizioEdit
β-Endorfina rilascio in risposta all’esercizio è stato conosciuto e studiato almeno dal 1980. Gli studi hanno dimostrato che le concentrazioni sieriche di oppioidi endogeni, in particolare β-endorfina e β-lipotropina, aumentano in risposta sia all’esercizio acuto che all’allenamento. Il rilascio di β-endorfina durante l’esercizio è associato a un fenomeno colloquialmente noto nella cultura popolare come “runner’s high”.