beta-Endorfin

β-Endorfin är en agonist för opioidreceptorer och binder företrädesvis till μ-opioidreceptorn. Bevis tyder på att det fungerar som en primär endogen ligand för μ-opioidreceptorn, samma receptor som de kemikalier som utvinns ur opium, t.ex. morfin, härleder sina analgetiska egenskaper till. β-Endorfin har den högsta bindningsaffiniteten av alla endogena opioider för μ-opioidreceptorn. Opioidreceptorer är en klass av G-proteinkopplade receptorer, vilket innebär att när β-endorfin eller en annan opioid binder sig, induceras en signalkaskad i cellen. Acytelering av β-endorfins N-terminus inaktiverar dock neuropeptiden och hindrar den från att binda till sin receptor. Opioidreceptorerna är fördelade i hela det centrala nervsystemet och i den perifera vävnaden av neuralt och icke-neuralt ursprung. De finns också i höga koncentrationer i Periaqueductal grey, Locus coeruleus och Rostral ventromedial medulla.

β-Endorfins funktion sägs vara uppdelad i två huvudkategorier: lokal funktion och global funktion. Global funktion av β-endorfin är relaterad till att minska kroppslig stress och upprätthålla homeostas vilket resulterar i smärtlindring, belöningseffekter och beteendestabilitet. β-endorfin i globala vägar diffunderar till olika delar av kroppen genom cerebral spinalvätska i ryggmärgen, vilket gör det möjligt för β-endorfinfrisättning att påverka det perifera nervsystemet. Lokaliserad funktion av β-endorfin resulterar i frisättning av β-endorfin i olika hjärnregioner såsom amygdala eller hypotalamus. De två huvudsakliga metoder genom vilka β-endorfin utnyttjas i kroppen är perifer hormonell verkan och neuroreglering. β-endorfin och andra enkefaliner frisätts ofta tillsammans med ACTH för att modulera hormonsystemets funktion. Neuroreglering genom β-endorfin sker genom interferens med funktionen hos en annan neuropeptid, antingen genom direkt hämning av neuropeptidfrisättning eller induktion av en signalkaskad som minskar en neuropeptids effekter.

Voltberoende kalciumkanaler (VDCC) är viktiga membranproteiner som förmedlar depolarisering av neuroner och spelar en viktig roll när det gäller att främja frisättningen av neurotransmittorer. När endorfinmolekyler binder till opioidreceptorer aktiveras G-proteiner och dissocieras i sina ingående Gα- och Gβγ-underenheter. Gβγ-underenheten binder till den intracellulära slingan mellan de två transmembranhelikterna i VDCC. När underenheten binder till den spänningsberoende kalciumkanalen producerar den en spänningsberoende blockering som hämmar kanalen och förhindrar flödet av kalciumjoner in i neuronen. Inbäddad i cellmembranet finns också den G-proteinkopplade inåtriktade kaliumkanalen. När en Gβγ- eller Gα(GTP)-molekyl binder till kaliumkanalens C-terminus blir den aktiv och kaliumjoner pumpas ut ur neuronen. Aktiveringen av kaliumkanalen och den efterföljande deaktiveringen av kalciumkanalen orsakar en hyperpolarisering av membranet. Detta är när det sker en förändring av membranets potential, så att den blir mer negativ. Minskningen av kalciumjoner orsakar en minskad frisättning av neurotransmittor eftersom kalcium är nödvändigt för att denna händelse ska inträffa. Detta innebär att neurotransmittorer som glutamat och substans P inte kan frisättas från neuronernas presynaptiska terminal. Dessa neurotransmittorer är viktiga för smärtöverföringen, och eftersom β-endorfin minskar frisättningen av dessa substanser uppstår en stark smärtstillande effekt.

SmärtbehandlingRedigera

β-Endorfin har främst studerats för sitt inflytande på nociception (dvs. smärtuppfattning). β-endorfin modulerar smärtuppfattningen både i det centrala nervsystemet och i det perifera nervsystemet. När smärta uppfattas skickar smärtreceptorer (nociceptorer) signaler till ryggmärgens dorsalhorn och sedan upp till hypotalamus genom frisättning av en neuropeptid som kallas substans P. I det perifera nervsystemet leder denna signal till att T-lymfocyter, immunsystemets vita blodkroppar, rekryteras till det område där smärtan uppfattades. T-lymfocyter frigör β-endorfin i detta lokaliserade område, vilket gör att det kan binda till opioidreceptorer, vilket orsakar en direkt hämning av substans P. I det centrala nervsystemet binder β-endorfin till opioidreceptorer i dorsalroten och hämmar frigörandet av substans P i ryggmärgen, vilket minskar antalet excitatoriska smärtsignaler som skickas till hjärnan. Hypotalamus svarar på smärtsignalen genom att frisätta β-endorfin genom det periakveduktala grå nätverket, som huvudsakligen verkar för att hämma frisättningen av GABA, en neurotransmittor som förhindrar frisättningen av dopamin. Hämningen av GABA-frisättning genom β-endorfin möjliggör således en större frisättning av dopamin, vilket delvis bidrar till den analgetiska effekten av β-endorfin. Kombinationen av dessa vägar minskar smärtkänslan, vilket gör det möjligt för kroppen att stoppa en smärtimpuls när den väl har skickats.

β-Endorfin har ungefär 18 till 33 gånger den analgetiska potensen av morfin, även om dess hormonella effekt är artberoende.

ÖvningREDIGERA

β-Endorfinfrisättning som svar på träning har varit känd och studerats åtminstone sedan 1980-talet. Studier har visat att serumkoncentrationerna av endogena opioider, särskilt β-endorfin och β-lipotropin, ökar som svar på både akut motion och träning. Frisättningen av β-endorfin under träning är förknippad med ett fenomen som i populärkulturen kallas ”runner’s high”

.