Эндорфины: гормоны радости и обезболивания¶

Эндорфины — группа полипептидных гормонов, вырабатываемых нейронами головного мозга, которые действуют как естественные обезболивающие и вызывают чувство эйфории. Они относятся к эндогенным опиоидам, то есть веществам, которые организм синтезирует самостоятельно и которые связываются с опиоидными рецепторами, аналогично морфину или героину, но без их разрушительных побочных эффектов. Термин происходит от сочетания слов «эндогенный» (внутренний) и «морфин», что отражает их способность имитировать действие опиатов.

¶История открытия

Долгое время считалось, что обезболивающее действие опиатов связано исключительно с их внешним введением. Однако в 1970-х годах учёные задались вопросом: зачем в мозге существуют рецепторы, специфичные для растительных алкалоидов, если человек не употребляет опиум в повседневной жизни? Это логическое противоречие привело к поиску эндогенных лигандов.

В 1975 году шотландский фармаколог Джон Хьюз и его коллеги из Абердинского университета выделили из мозга свиньи два пептида с опиоидной активностью, которые назвали энкефалинами (от греческого «энкефалос» — мозг). Почти одновременно американский исследователь Чохао Ли из Института Солка открыл более крупные пептиды — бета-эндорфин и альфа-эндорфин, выделенные из гипофиза верблюда. За эти открытия Хьюз и его научный руководитель Ханс Костерлиц получили широкое признание, хотя Нобелевская премия за исследование опиоидных рецепторов была присуждена в 2012 году американским учёным Роберту Лефковицу и Брайану Кобилке.

¶Химическая природа и классификация

Эндорфины представляют собой цепочки аминокислот. Они образуются из крупного белка-предшественника проопиомеланокортина (ПОМК), который расщепляется ферментами на несколько активных фрагментов, включая адренокортикотропный гормон (АКТГ) и бета-липотропин. Из последнего, в свою очередь, образуются бета-эндорфин и другие опиоидные пептиды.

Основные виды эндорфинов:

• Альфа-эндорфин — короткая цепочка из 16 аминокислот, обладает умеренной обезболивающей активностью.
• Бета-эндорфин — наиболее изученный и мощный, состоит из 31 аминокислоты, отвечает за выраженный анальгетический эффект и чувство благополучия.
• Гамма-эндорфин — вариант из 17 аминокислот, его функции изучены меньше.

Помимо эндорфинов, к эндогенным опиоидам относят энкефалины (лейцин- и метионин-энкефалины) и динорфины. Они различаются по длине цепи, сродству к рецепторам и локализации в нервной системе.

¶Механизм действия

Эндорфины выделяются в ответ на стресс, боль, физическую нагрузку, приём острой пищи, смех, прослушивание музыки и другие стимулы. Они связываются с тремя основными типами опиоидных рецепторов: мю (μ), дельта (δ) и каппа (κ). Наиболее важным для обезболивания и эйфории является мю-рецептор, который также является мишенью для морфина.

Связывание эндорфина с рецептором вызывает каскад внутриклеточных реакций: ингибируется аденилатциклаза, снижается концентрация цАМФ, закрываются кальциевые каналы и открываются калиевые. Это приводит к гиперполяризации нейрона и снижению его возбудимости. В результате блокируется передача болевых сигналов на уровне спинного мозга и лимбической системы.

Помимо обезболивания, активация опиоидных рецепторов влияет на эмоциональный фон, снижая тревожность и вызывая ощущение лёгкости. Эндорфины также участвуют в регуляции аппетита, иммунного ответа, температуры тела и даже сексуального поведения.

¶Физиологические функции

¶Обезболивание (анальгезия)

Главная функция эндорфинов — эндогенная анальгезия. В ответ на травму или воспаление уровень эндорфинов в плазме крови и спинномозговой жидкости значительно возрастает. Это позволяет организму временно подавить острую боль, что важно для выживания: например, раненый солдат может продолжать действовать, не замечая тяжести ранения. Хроническая боль, напротив, часто связана с нарушением выработки или чувствительности эндорфинов.

¶Реакция на стресс

Эндорфины являются частью стрессовой реакции. Вместе с адреналином и кортизолом они мобилизуют ресурсы организма. При этом эндорфины защищают нервную систему от перевозбуждения, действуя как буфер. Это объясняет феномен «стрессовой анальгезии», когда человек не чувствует боли в момент сильного эмоционального потрясения.

¶Регуляция настроения

Эндорфины участвуют в формировании положительных эмоций. Их выброс сопровождает состояния радости, влюблённости, творческого вдохновения. Считается, что снижение уровня эндорфинов связано с депрессией, апатией и повышенной тревожностью, хотя прямая причинно-следственная связь до конца не доказана.

¶Влияние на иммунитет

Пептиды опиоидной группы модулируют активность иммунных клеток: натуральных киллеров, Т-лимфоцитов и макрофагов. Эндорфины способны усиливать или подавлять воспалительные реакции в зависимости от концентрации и типа рецепторов. Это связывает психоэмоциональное состояние с устойчивостью к инфекциям.

¶Факторы, стимулирующие выработку

Уровень эндорфинов в крови меняется в течение суток и под воздействием внешних факторов. К естественным стимуляторам относят:

• Физические упражнения. Интенсивные аэробные нагрузки (бег, плавание, велосипед) продолжительностью более 30–40 минут вызывают так называемую «эйфорию бегуна» — состояние приподнятого настроения, связанное с выбросом эндорфинов. Механизм связан с адаптацией к стрессу и накоплением молочной кислоты.
• Смех и позитивные эмоции. Просмотр комедийных фильмов или общение с приятными людьми повышает уровень бета-эндорфина.
• Острая пища. Капсаицин, содержащийся в перце чили, раздражает болевые рецепторы слизистой, на что мозг отвечает выбросом эндорфинов. Это объясняет любовь к острой еде у некоторых людей.
• Музыка. Прослушивание любимых мелодий, особенно в моменты сильных переживаний, активирует опиоидную систему.
• Массаж и иглоукалывание. Стимуляция нервных окончаний при массаже и акупунктуре вызывает локальное повышение эндорфинов.
• Солнечный свет. Ультрафиолетовое излучение способствует синтезу эндорфинов в коже, что связывают с улучшением настроения летом.

¶Патологии и нарушения

Нарушения в системе эндорфинов наблюдаются при ряде заболеваний. При хроническом болевом синдроме (фибромиалгии, невропатической боли) часто обнаруживается снижение уровня эндорфинов в спинномозговой жидкости. При ожирении и метаболическом синдроме изменяется чувствительность опиоидных рецепторов, что может приводить к перееданию как способу компенсации недостатка положительных эмоций.

Зависимость от наркотических веществ, таких как героин или морфин, формируется именно из-за их способности замещать естественные эндорфины. При длительном употреблении организм сокращает собственную выработку опиоидов, что при отмене вызывает тяжёлый абстинентный синдром с выраженной болью и депрессией.

¶Эндорфины и научные исследования

Современные исследования сосредоточены на поиске способов безопасной стимуляции эндорфиновой системы для лечения депрессии, хронической боли и наркомании. Изучаются неопиоидные препараты, которые могли бы усиливать действие эндогенных пептидов без риска привыкания. Также ведутся работы по использованию генной терапии для повышения экспрессии гена ПОМК в нервной ткани.

Одной из перспективных областей является изучение роли эндорфинов в плацебо-эффекте. Показано, что значительная часть обезболивающего действия плацебо связана с активацией опиоидной системы: если пациенту дать налоксон (блокатор опиоидных рецепторов), эффект плацебо исчезает.

¶Распространённые заблуждения

В популярной культуре эндорфинам часто приписывают свойства, не подтверждённые наукой. Например, утверждение, что шоколад или секс вызывают «эндорфиновый взрыв», справедливо лишь отчасти: уровень гормонов повышается, но незначительно и кратковременно. Также ошибочно мнение, что эндорфины выделяются только при экстремальных нагрузках — умеренная активность также стимулирует их синтез, хотя и в меньших количествах.

¶Источники

• Хьюз Дж. и др. «Identification of two related pentapeptides from the brain with potent opiate agonist activity», Nature, 1975.
• Ли Ч. и др. «Isolation and structure of β-endorphin», Journal of Biological Chemistry, 1976.
• Аксельрод Дж., Рейзин Т. «Molecular mechanisms of opiate receptor coupling», Annual Review of Pharmacology, 1984.
• Боднар Р. «Endogenous opiates and behavior», Peptides, 2010.
• Зубкова О.А. «Физиология эндогенной опиоидной системы», Медицинский вестник, 2018.