Эндорфины: биохимия и физиология¶
Эндорфины — группа эндогенных опиоидных пептидов, вырабатываемых нейронами головного и спинного мозга, гипофизом и другими тканями организма. Название происходит от сокращения «эндогенные морфины» (англ. endogenous morphine). Эндорфины связываются с опиоидными рецепторами (μ, δ, κ) и участвуют в регуляции болевого ощущения, стрессовых реакций, настроения и ряда физиологических процессов.
¶История открытия
В 1975 году шотландские исследователи Джон Хьюз и Ханс Костерлиц из Абердинского университета впервые выделили из мозга свиньи два пептида с опиоидной активностью — энкефалины (лейцин-энкефалин и метионин-энкефалин). В том же году в лаборатории Чо Хан Ли в Балтиморе были обнаружены эндорфины в гипофизе. Термин «эндорфины» был предложен в 1976 году биохимиком Голдстейном. В 1977 году была обнаружена β-эндорфин — наиболее изученный представитель группы.
¶Классификация
Выделяют три основных класса эндорфинов, различающихся по происхождению прекурсора и фармакологическим свойствам:
| Класс | Прекурсор | Основные представители | Аффинность к рецепторам |
|---|---|---|---|
| Энкефалины | проэнкефалин A | метионин-энкефалин, лейцин-энкефалин | δ-рецепторы |
| Эндорфины | проопиомеланокортин (ПОМК) | β-эндорфин, α, γ-эндорфин | μ-рецепторы |
| Динорфины | проэнкефалин B | динорфин A, динорфин B | κ-рецепторы |
К этой же группе относятся эндорфиноподобные пептиды — β-казоморфин, выделяемый при расщеплении казеина молока, и морфин, синтезируемый в растениях и обнаруженный в организме человека в следовых количествах.
¶Биосинтез и механизм действия
Предшественник β-эндорфина — проопиомеланокортин (ПОМК), полипептид, который под действием ферментов расщепляется с образованием β-липотропина, АКТГ, меланоцитостимулирующего гормона и самих эндорфинов. β-Эндорфин синтезируется преимущественно в аркуатном ядре гипоталамуса и передней доле гипофиза.
Эндорфины действуют через G-белок-связанные опиоидные рецепторы. При связывании с рецептором они ингибируют высвобождение нейромедиаторов (субстанции P, норадреналина, дофамина) в синапсах, что приводит к:
- подавлению проведения болевых сигналов на уровне спинного мозга;
- активации дофаминергической системы вознаграждения (мезолимбической системы);
- снижению активности симпатической нервной системы;
- модуляции иммунного ответа.
Период полурыводного распада β-эндорфина в плазме составляет около 20–30 минут. Пептиды разрушаются ферментами — прежде всего, энкефалиназой (нейтральной эндопептидазой).
¶Физиологические функции
¶Анальгезия
Эндорфины участвуют в так называемой «анальгезии, управляемой давлением» — естественном снижении болевой чувствительности при физической нагрузке, травме или стрессе. Механизм реализуется через нисходящие тормозные пути, идущие от перивентикулярного серого вещества к задним рогам спинного мозга.
¶Стресс и эмоции
Выброс эндорфинов происходит при стрессе, страхе, тревоге, а также при позитивных эмоциях — смехе, удовольствии от еды, музыке, физической активности. Повышение уровня эндорфинов связано с состоянием эйфории и снижением тревожности.
¶Социальное поведение
Исследования показывают участие эндорфинов в формировании социальных связей. Гипотеза социальной химической связи (англ. social brain hypothesis), развитая Робином Данбаром, предполагает, что опиоидная система, включая эндорфины, лежит в основе привязанности и группового поведения приматов, включая человека.
¶Физические нагрузки и «кайф бегуна»
Физические упражнения, особенно интенсивные и продолжительные, стимулируют секрецию эндорфинов. Термин «runner's high» («кайф бегуна») описывает состояние эйфории после длительного бега. Долгое время считалось, что это состояние обусловлено исключительно выбросом эндорфинов, однако исследования 2000-х годов указывают на участие эндоканнабиноидной системы.
¶Эндорфины и заболевания
Нарушение функционирования опиоидной системы связано с рядом патологий:
- хроническая боль — снижение продукции эндорфинов может способствовать её персистированию;
- депрессия — гипотеза об опиоидной дисфункции при депрессии подтверждается данными о снижении уровня β-эндорфина у части пациентов;
- наркотическая зависимость — exогенные опиоиды (морфин, героин) конкурируют с эндорфинами за рецепторы, что приводит к подавлению эндогенной продукции и абстиненции при отмене.
¶Способы повышения уровня эндорфинов
Естественные стимулы секреции эндорфинов включают аэробные нагрузки, смех, пение, употребление острой пищи (капсаицин), массаж, пребывание на солнце, медитацию и социальное взаимодействие.
¶Примечания
Эндорфины не следует путать с энканинабиноидами или нейропептидами иного происхождения. Существует ряд псевдонаучных утверждений о «программах счастья» и «эндорфиновой терапии», не имеющих подтверждения в клинических исследованиях.
¶Источники
- Hughes J., Smith T.W., Kosterlitz H.W. et al. Identification of two related pentapeptides from the brain with potent opiate agonist activity // Nature, 1975.
- Goldstein A. Opioid peptides (endorphins) in pituitary and brain // Science, 1976.
- Danbar R. The Social Hypothesis // Evolutionary Anthropology, 1998.
- Trafton A. Endorphins // MIT News, 2010.
- Судаков К. В. Физиология систем организма человека. — М.: ГЭОТАР-Медиа.