Bèta-EDorfine

β-EDorfine is een agonist van de opioïdereceptoren; het bindt bij voorkeur aan de μ-opioïdereceptor. Er zijn aanwijzingen dat het dient als primair endogeen ligand voor de μ-opioïdreceptor, dezelfde receptor waaraan de uit opium geëxtraheerde chemische stoffen, zoals morfine, hun pijnstillende eigenschappen ontlenen. β-Endorfine heeft de hoogste bindingsaffiniteit van alle endogene opioïden voor de μ-opioïdreceptor. Opioïdreceptoren zijn een klasse van G-eiwit gekoppelde receptoren, zodat wanneer β-endorfine of een ander opioïd bindt, een signaalcascade in de cel wordt geïnduceerd. Acytelering van de N-terminus van β-endorfine inactiveert echter het neuropeptide, waardoor het niet meer aan zijn receptor kan binden. De opioïdreceptoren zijn verspreid over het gehele centrale zenuwstelsel en in het perifere weefsel van neurale en niet-neurale oorsprong. Zij bevinden zich ook in hoge concentraties in het periaqueductale grijs, de locus coeruleus en de rostrale ventromediale medulla.

β-Endorfine functie wordt naar verluidt verdeeld in twee hoofdcategorieën: lokale functie en globale functie. De globale functie van β-endorfine houdt verband met het verminderen van lichamelijke stress en het handhaven van homeostase, wat resulteert in pijnbeheersing, beloningseffecten en gedragsstabiliteit. β-endorfine diffundeert in globale banen naar verschillende delen van het lichaam via de cerebrale ruggenmergvloeistof in het ruggenmerg, waardoor de afgifte van β-endorfine het perifere zenuwstelsel kan beïnvloeden. Lokale werking van β-endorfine leidt tot afgifte van β-endorfine in verschillende hersengebieden zoals de amygdala of de hypothalamus. De twee belangrijkste manieren waarop β-endorfine in het lichaam wordt gebruikt zijn perifere hormonale werking en neuroregulatie. β-endorfine en andere enkefalines worden vaak samen met ACTH vrijgegeven om de werking van het hormoonsysteem te moduleren. Neuroregulatie door β-endorfine vindt plaats door interferentie met de functie van een ander neuropeptide, hetzij door directe remming van de afgifte van neuropeptiden, hetzij door inductie van een signaalcascade die de effecten van een neuropeptide vermindert.

Voltage-afhankelijke calciumkanalen (VDCCs) zijn belangrijke membraaneiwitten die de depolarisatie van neuronen bemiddelen, en een belangrijke rol spelen bij het bevorderen van de afgifte van neurotransmitters. Wanneer endorfinemoleculen zich binden aan opioïdereceptoren, worden G-eiwitten geactiveerd en vallen zij uiteen in hun samenstellende Gα- en Gβγ-subeenheden. De Gβγ-subeenheid bindt aan de intracellulaire lus tussen de twee trans-membraanhelften van het VDCC. Wanneer de subeenheid zich bindt aan het spanningsafhankelijke calciumkanaal, veroorzaakt zij een spanningsafhankelijke blokkade, die het kanaal remt en de stroom van calciumionen naar het neuron verhindert. In het celmembraan is ook het G-eiwitgekoppelde inwardly-rectifying kaliumkanaal ingebed. Wanneer een Gβγ- of Gα(GTP)-molecuul aan de C-terminus van het kaliumkanaal bindt, wordt het actief en worden kaliumionen uit het neuron gepompt. De activering van het kaliumkanaal en de daaropvolgende deactivering van het calciumkanaal veroorzaakt membraanhyperpolarisatie. Dit is wanneer er een verandering optreedt in de potentiaal van het membraan, zodat deze negatiever wordt. De vermindering van calciumionen veroorzaakt een vermindering van de afgifte van neurotransmitters, omdat calcium essentieel is voor deze gebeurtenis. Dit betekent dat neurotransmitters zoals glutamaat en substance P niet kunnen worden vrijgemaakt uit de presynaptische terminal van de neuronen. Deze neurotransmitters zijn van vitaal belang bij de overdracht van pijn, en omdat β-endorfine de afgifte van deze stoffen vermindert, is er een sterk pijnstillend effect.

PijnbestrijdingEdit

β-endorfine is voornamelijk bestudeerd vanwege zijn invloed op nociceptie (d.w.z. pijnperceptie). β-endorfine moduleert de pijnperceptie zowel in het centrale zenuwstelsel als in het perifere zenuwstelsel. Wanneer pijn wordt waargenomen, zenden pijnreceptoren (nociceptoren) signalen naar de dorsale hoorn van het ruggenmerg en vervolgens naar de hypothalamus door de afgifte van een neuropeptide, substantie P genaamd. In het perifere zenuwstelsel veroorzaakt dit signaal de rekrutering van T-lymfocyten, witte bloedcellen van het immuunsysteem, naar het gebied waar de pijn werd waargenomen. T-lymfocyten geven in dit gelokaliseerde gebied β-endorfine af, waardoor het zich kan binden aan opioïdereceptoren, wat een directe remming van substantie P veroorzaakt. In het centrale zenuwstelsel bindt β-endorfine zich aan opioïdereceptoren in de dorsale wortel en remt het de afgifte van substantie P in het ruggenmerg, waardoor het aantal excitatoire pijnsignalen dat naar de hersenen wordt gezonden, wordt verminderd. De hypothalamus reageert op het pijnsignaal door β-endorfine vrij te geven via het periaqueductale grijze netwerk, dat hoofdzakelijk werkt om de vrijgave van GABA te remmen, een neurotransmitter die de vrijgave van dopamine verhindert. De remming van de afgifte van GABA door β-endorfine maakt dus een grotere afgifte van dopamine mogelijk, wat ten dele bijdraagt aan het pijnstillende effect van β-endorfine. De combinatie van deze paden vermindert de pijnsensatie, waardoor het lichaam in staat is een pijnimpuls te stoppen zodra deze is verzonden.

β-Endorfine heeft ongeveer 18 tot 33 maal de analgetische potentie van morfine, hoewel het hormonale effect afhankelijk is van de soort.

LichaamsbewegingEdit

β-Endorfine-afgifte als reactie op lichaamsbeweging is bekend en bestudeerd sinds ten minste de jaren 1980. Studies hebben aangetoond dat serumconcentraties van endogene opioïden, met name β-endorfine en β-lipotropine, toenemen als reactie op zowel acute inspanning als training. Het vrijkomen van β-endorfine tijdens inspanning wordt in verband gebracht met een fenomeen dat in de volkscultuur bekend staat als de “runner’s high”.