Эндорфины

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эндорфи́ны (эндогенные (др.-греч. ἐνδογενής ‘рождённый внутри’) + морфины (от имени древнегреческого бога Морфея (др.-греч. Μορφεύς ‘формирующий [сны]’)) — группа полипептидных химических соединений, по способу действия сходных с опиатами (морфиноподобными соединениями), которые естественным путём вырабатываются в нейронах головного мозга и обладают способностью уменьшать боль, аналогично опиатам, и влиять на эмоциональное состояние.

Эндорфины образуются из вырабатываемого гипофизом вещества — бета-липотропина; считается, что они контролируют деятельность эндокринных желез в организме человека[1][2].

Основные понятия[править | править код]

Природные опиоидные пептиды (эндогенные лиганды опиатных рецепторов) выделены впервые в 1975 году из мозга млекопитающих. Это были так называемые энкефалины — лейцин-энкефалин H2N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COOH (молекулярная масса 556) и метионин-энкефалин H2N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COOH (молекулярная масса 574), представляющие собой пептиды, различающиеся лишь концевым С-остатком. Из экстрактов тканей гипофиза и гипоталамуса млекопитающих выделены и другие опиоидные пептиды, получившие групповое название эндорфины. Все они в N-концевой области молекулы содержат обычно остаток энкефалина. Все эндогенные опиоидные пептиды синтезируются в организме в виде крупных белков-предшественников, из которых они освобождаются в результате протеолиза. Известны три различных белка-предшественника опиоидных пептидов: проэнкефалин, проопиомеланокортин и продинорфин. Пространственное строение энкефалинов сходно с морфином. Энкефалины и эндорфины обладают обезболивающим действием (при введении их непосредственно в мозг), снижают двигательную активность желудочно-кишечного тракта, влияют на эмоциональное состояние. Действие опиоидных пептидов исчезает через несколько секунд после введения налоксона — антагониста морфина.

Одновременно с осуществлением полного химического синтеза природных опиоидных пептидов интенсивно изучаются их разнообразные синтетические аналоги. Особое внимание уделяется синтезу аналогов опиоидных пептидов, обладающих повышенной устойчивостью к действию протеолитических ферментов. Некоторые синтетические аналоги опиоидных пептидов проявляют морфиноподобную активность при периферическом введении.

Механизмы опиатной наркомании включают конкурентное связывание наркотических веществ с рецепторами эндорфинов.

Структурная формула эндорфина из 31 аминокислот: NH2-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr-Leu-Phe-Lys-Asn-Ala-Ile-Ile-Lys-Asn-Ala-His-Lys-Lys-Gly-Gln-COOH

Эндорфины часто возникают «в связке» с выделением адреналина. При долгих тренировках в организме выделяется адреналин, усиливается боль в мышцах, и вследствие этого начинают вырабатываться эндорфины, которые уменьшают боль, повышают реакцию и скорость адаптации организма к нагрузкам.

Функции[править | править код]

Выработка эндорфинов увеличивается в ответ на стресс, — как защитная реакция, с целью обеспечения физиологического выхода из стресса, то есть без срыва адаптации и без формирования постстрессорных нарушений и заболеваний[3]. В 1988 году впервые была сформулирована подтвердившаяся впоследствии гипотеза о так называемых стресс-лимитирующих системах организма, которые задействуются при активации внешних и внутренних стресс-факторов. Ключевой стресс-лимитирующей системой является опиоидная система[4]. Также увеличение выработки эндорфинов приводит к снижению болевых ощущений.

Было установлено, что эндорфины выделяются у лабораторных животных, подвергающихся периодическим электрическим ударам в металлической клетке, иммобилизационному или холодовому стрессу. Кроме того, считается, что эндорфины производятся в организме человека во время боевых действий, спортивных соревнований и т. п., что позволяет до определённой степени игнорировать боль и мобилизовать резервы. О том, что раны победителей заживают быстрее, чем раны побеждённых, было известно ещё в Древнем Риме.

Популярное представление о том, что эндорфины являются «гормонами счастья» или «гормонами радости», базируется на том, что введение в организм наркотиков, сходных с эндорфинами, в частности морфина и других опиатов, приводит к сильной эйфории. На самом деле, эйфория вызывается побочным действием на другие нейромедиаторы, в частности дофамин[5]. Кроме того, существуют другие сильные эйфоретики, не имеющие отношения к эндорфинам, например кокаин и MDMA, почти все они являются агонистами дофаминовых рецепторов.

Эндорфины вырабатываются в гипофизе, как правило, в ответ на боль, и могут действовать как в центральной нервной системе (ЦНС), так и в периферической нервной системе (ПНС). В ПНС бета-эндорфин - это основной эндорфин, вырабатывающийся в гипофизе.  Эндорфины препятствуют передаче болевых сигналов, связывая мю-рецепторы периферических нервов, что блокирует выработку ими нейротрансмиттер субстанции Р. Механизм в ЦНС схожий, но работает блокируя другой нейротрансмиттер:  гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). В свою очередь, блокировка ГАМК увеличивает выработку дофамина, нейротрансмиттера, который ассоциируется с удовольствием.

Медицинское применение[править | править код]

Необходимость регулирования и повышения уровня эндорфинов в организме является важной медицинской проблемой. При многих патологических состояниях и заболеваниях, особенно протекающих с выраженными болевыми синдромами, и/или на фоне депрессии, а также вообще протекающих неконструктивно и плохо поддающихся стандартному лечению, у пациентов отмечается истощение эндорфинергической системы, снижение базового уровня эндорфинов (эндорфинодефицит)[6].

К настоящему времени известны как естественные, так и искусственные способы повышения уровня эндорфинов в организме. Прослушивание нравящейся музыки (музыкотерапия), занятия спортом, новые позитивные впечатления, поедание шоколада, занятие сексом и т. п. приводят к естественному повышению уровня эндорфинов в крови, что повышает настроение, улучшает самочувствие и психофизиологический статус. Однако это происходит только в тех случаях, когда эндорфинергические структуры функционируют нормально. Для коррекции нарушений, помощи при заболеваниях этого недостаточно. Необходимо или введение самих эндорфинов и их синтетических аналогов, или стимуляция их выработки различными способами.

В клинических исследованиях в мире в разное время были предложены методы коррекции уровня эндорфина. Так, например, в эксперименте показана определённая эффективность введения в желудочки мозга β-эндорфина, выделенного из гипофизов животных, в виде микроинъекций. При этом возникала достоверная анальгезия[7]. В 70-х гг. XX века в США подробно изучалась прямая электростимуляция с помощью микроэлектродов стволовых структур головного мозга (вентральные ядра гипоталамуса, околоводопроводное серое вещество, ядра шва) с целью обезболивания[8]. В дальнейшем было установлено, что именно эти структуры, получившие название антиноцицептивных, ответственны за выработку эндорфинов[9].

Проводились также исследования эффектов введения в кровь синтетического аналога энкефалинов (даларгина). Изучались и были доказаны эндорфинергические механизмы акупунктурной анальгезии[10].

В институте Рослина был создан кремниевый микрочип с перспективой использования для обезболивания — электронные имплантаты.

Методом терапии, который изначально базировался на избирательной неинвазивной активации антиноцицептивных структур, является ТЭС-терапия, эндорфинный механизм и клиническая эффективность которой были подтверждены многочисленными лабораторными и клиническими исследованиями[11].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Эндорфины : пер. с англ. / под ред. Э. Коста, М. Трабукки. — М., 1981.
  2. Якубке Х.-Д., Ешкайт X. Аминокислоты, пептиды, белки : пер. с нем. — М., 1985. — С. 289—295.
  3. Проблема физиологического выхода из стресса и опиоидные пептиды // Зайчик А. Ш., Чурилов Л. П. Основы общей патологии. Часть 1. Основы общей патофизиологии. — СПб: ЭЛБИ, 1999. — Гл. 18. — С. 530—534.
  4. Стресс-лимитирующие системы организма // Меерсон Ф. 3., Пшенникова М. Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. — М.: Медицина, 1988. — Гл. 4. — С. 101—106.
  5. How Opiates affects the Brain. Дата обращения: 7 ноября 2014. Архивировано из оригинала 11 октября 2014 года.
  6. Genazzani A. R., Nappi G., Facchinetti F., Mazzella G. L., Parrini D., Sinforiani E., Petraglia F., Savoldi F. Central deficiency of beta-endorphin in alcohol addicts // J Clin Endocrinol Metab. — 1982. — Vol. 55, no. 3. — P. 583—586.
  7. Kathleen M. Foley, Ione A. Kourides, Charles E. Inturrisi, Robert F. Kaiko, Charles G. Zaroulis, Jerome B. Posner,*Raymond W. Houde,* and Choh Hao Li β-Endorphin: Analgesic and hormonal effects in humans
  8. Reynolds D. V. Surgery in the rat during electrical analgesia induced by focal brain stimulation // Science. — 1969. — Vol. 164. — P. 444—445.
  9. Fields H. L., Heinricher M. M. Anatomy and physiology of a nociceptive modulatory system // Phil. Trans. R. Soc. B. — 1985. — Vol. 308. — P. 361—374.
  10. Померанц Б. Опосредуют ли эндорфины акупунктурную анальгезию? // Эндорфины : сб. / под ред. Э. Коста, М. Трабукки. — Москва: МИР, 1981. — С. 344—353.
  11. Транскраниальная электростимуляция. Экспериментально-клинические исследования. Сборник статей. Том 1-3 / под ред. д. м. н. проф. В. П. Лебедева. — СПб.: Искусство России, 2005—2009.

Литература[править | править код]

  • Эндорфины : сб. : пер. с англ. / под ред. Э. Коста, М. Трабукки. — Москва: МИР, 1981.
  • Опиоидные пептиды // Химическая энциклопедия