Saltar ao contido

Beta-endorfina

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
β-Endorfina
Nome IUPAC

L-Tirosilglicilglicil-L-fenilalanil-L-metionil-L-treonil-L-seril-L-glutaminil-L-lisil-L-seril-L-glutaminil-L-treonil-L-prolil-L-leucil-L-valil-L-treonil-L-leucil-L-fenilalanil-L-lisil-L-asparaxinil-L-alanil-L-isoleucil-L-isoleucil-L-lisil-L-asparaxinil-L-alanil-L-tirosil-L-lisil-L-lisilglicil-L-glutamina

Identificadores
Número CAS 60617-12-1
PubChem 16132316
ChemSpider 28184601
UNII 3S51P4W3XQ
ChEBI CHEBI:10415
Ligando IUPHAR 1643
Imaxes 3D Jmol Image 1
Propiedades
Fórmula molecular C158H251N39O46S
Masa molar 3.464,98 g mol−1

Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

A β-endorfina (beta-endorfina) é un neuropéptido opiáceo endóxeno e hormona peptídica que se produce en certas neuronas dos sistemas nerviosos central e periférico.[1] É unha das tres endorfinas que producen os seres humanos; as outras son a α-endorfina e a γ-endorfina.[2]

Existen múltiples formas de β-endorfinas. A molécula coa secuencia completa 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-Tyr-Lys-Lys-Gly-Glu (31 aminoácidos) denomínase β-endorfina(1-31) e as variantes truncadas no aminoácido 26 ou 27 chámanse β-endorfina(1-26) e β-endorfina(1-27).[1][3][4] Os primeiros 16 aminoácidos son idénticos aos da α-endorfina. A β-endorfina considérase un dos opiáceos endóxenos e un neuropéptido da clase das endorfinas;[1] todos os péptidos opiáceos endóxenos establecidos conteñen a mesma secuencia de aminoácidos N-terminal, Tyr-Gly-Gly-Phe, seguida de -Met ou -Leu.[1]

A función da β-endorfina está asociada coa fame, emocións, dor, coidados maternos, comportamento sexual e sistema de recompensa. No senso máis amplo, a β-endorfina utilízase principalmente no corpo para reducir o estrés e manter a homeostase. En investigacións do comportamento, atopouse que a β-endorfina é liberada por transmisión de volume no sistema ventricular en resposta a unha variedade de estímulos, e en particular a estímulos novos.[5]

Formación e estrutura

[editar | editar a fonte]

A β-endorfina atópase en neuronas do hipotálamo e da glándula pituitaria. Deriva da β-lipotropina, que se produce na glándula pituitaria a partir dun precursor máis longo chamado proopiomelanocortina (POMC).[6] A POMC é cortada en dous neuropéptidos: hormona adrenocorticotropa (ACTH) e β-lipotropina.[7] A formación de β-endorfina é despois o resultado do corte da rexión C-terminal da β-lipotropina, producindo un neuropéptido de 31 aminoácidos cunha estrutura secundaria en hélice alfa. Porén, a POMC tamén dá lugar a outras hormonas peptídicas, como a α- e γ-hormona estimulante dos melanocitos (MSH), que se orixina polo procesamento intracelular por encimas internos chamados prohormona convertases.

Un factor significativo que diferfencia a β-endorfina doutros opiáceos endóxenos é a súa alta afinidade e efectos duradeiros sobre o receptor opiáceo μ.[6] A estrutura da β-endorfina explica en parte isto pola súa resistencia aos encimas proteolíticos, xa que a súa estrutura secundaria a fai menos vulnerable á degradación.[6]

Este diagrama mostra a formación de β-endorfina a partir do xene da proopiomelanocortina na glándula pituitaria. Porcións do segundo e terceiro exóns deste xene codifican a proteína proopiomelanocortina. O corte do extremo C-terminal desta proteína produce β-lipotropina, que é despois cortada de novo para formar β-endorfina. A proteína proopiomelanocortin é tamén a precursora doutros neuropéptidos e hormonas, como a hormona adrenocorticotropa.
Diagrama esquelético que mostra a secuencia de aminoácidos da beta-endorfina con todos os aminoácidos indicados.

Función e efectos

[editar | editar a fonte]

As funcións da β-endorfina adoitan dividirse en dúas categorías: funcións locais e globais. A función global da β-endorfina está relacionada coa diminución do estrés corporal e o mantemento da homeostase que ten como resultado o control da dor, efectos de recompensa e estabilidade do comportamento. Nas vías globais difunde a diferentes partes do corpo a través do líquido cefalorraquídeo da medula espiñal, o que permite que afecte ao sistema nervioso periférico. A función localizada da β-endorfina débese á súa liberación en diferentes rexións do cerebro, como a amígdala ou o hipotálamo.[5] Os dous métodos principais de utilización da β-endorfina no corpo son a acción hormonal periférica[8] e a neurorregulación. A β-endorfina e outras encefalinas libéranse a miúdo coa ACTH para modelar o funcionamento do sistema hormonal. A neurorregulación por β-endorfina ocorre por interferencia coa función doutros neuropéptidos, ou por inhibición directa da liberación de neuropéptidos ou por indución dunha fervenza de sinalización que reduce os efectos dun neuropéptido.[7]

Agonista opiáceo

[editar | editar a fonte]

A β-endorfina é un agonista dos receptores opiáceos; únese preferentemente ao receptor opiáceo μ.[1] As probas suxiren que funciona como un ligando endóxeno primario do receptor opiáceo μ,[1][9] o mesmo receptor a través do cal os compostos extraídos do opio, como a morfina, producen as súas propiedades analxésicas. A β-endorfina ten a maior afinidade de unión de todos os opiáceos endóxenos ao receptor opiáceo μ.[1][6][9] Os receptores opiáceos son unha clase de receptores acoplados á proteína G, os cales, cando se une a eles a β-endorfina ou outro opiáceo, inducen unha fervenza de sinalización na célula.[10] Porén, a acetilación do N-terminual da β-endorfina inactiva o neuropéptido, impedindo que se una ao seu receptor.[6] Os receptores opiáceos están distribuídos por todo o sistema nervioso central e dentro dos tecidos periféricos de orixe neural e non neural. Están tamén localizados en altas concentracións na substancia gris periacuedutal, no locus coeruleus e no bulbo rostral ventromedial.[11]

As canles de calcio dependentes de voltaxe (VDCCs) son importantes proteínas de membrana que funcionan como mediadores da despolarización das neuronas e xogan un papel principal en promover a liberación de neurotransmisores. Cando moléculas de endorfina se unen a receptores opiáceos, actívanse as proteínas G e disócianse nos seus constituíntes, que son as subunidades Gα e Gβγ. A subunidade Gβγ únese ao bucle intracelular entre as dúas hélices transmembrana da canle de calcio dependente de voltaxe. Cando a subunidade se une a dita canle, produce un bloqueo dependente de voltaxe, que inhibe a canle, impedindo o fluxo de ións calcio na neurona. Incrustado na membrana celular está tamén a canle de corrente entrante rectificante de potasio acoplado á proteína G. Cando unha molécula de Gβγ ou Gα(GTP) se une ao C-terminal da canle de potasio, actívase, e bombéanse ións potasio fóra da neurona.[12][13] A activación da canle de potasio e a subseguinte desactivación da canle de calcio causan a hiperpolarización da membrana. Entón hai un cambio no potencial de membrana, así que esta se fai máis negativa. A redución de ións calcio causa unha redución da liberación do neurotransmisor porque o calcio é esencial para que ocorra este evento.[14] Isto significa que os neurotransmisores como o glutamato e a substancia P non se poden liberar na terminal presináptica das neuronas. Estes neurotansmisores son vitais na transmisión da dor e como a β-endorfina reduce a liberación destas substancias, hai un forte efecto analxésico.

Control da dor

[editar | editar a fonte]

A β-endorfina foi estudada principalmente pola súa influencia sobre a nocicepción (é dicir, a percepción da dor). A β-endorfina modula a percepción da dor tanto no sistema nervioso central coma no periférico. Cando se percibe a dor, os receptores da dor (nociceptores) envían sinais ao corno dorsal da medula espiñal e dalí sobe ao hipotálamo ao liberarse un neuropéptido chamado substancia P.[7][5][15][16] No sistema nervioso periférico, este sinal causa o recrutamento de linfocitos T, glóbulos brancos do sistema inmunitario, na área onde se percibe a dor.[16] Os linfocitos T liberan β-endorfina nesa rexión localizada, a cal se une a receptores opiáceos, causando a inhibición directa da substancia P.[16][17] No sistema nervioso central, as β-endorfinas únense a receptores opiáceos na raíz dorsal e inhiben a liberación de substancia P na medula espiñal, reducindo o número de sinais de dor excitatorios enviados ao cerebro.[16][15] O hipotálamo responde ao sinal de dor liberando β-endorfinas a través da rede da substancia gris periacuedutal, a cal actúa principalmente inhibindo a liberación de GABA, un neurotransmisor que impide a liberación de dopamina.[7][15] Así, a inhibición de GABA pola β-endorfina permite unha maior liberación de dopamina, contribuíndo en parte ao efecto analxésico da β-endorfina.[7][15] A combinación destas vías reduce a sensación de dor, de maneira que o corpo pode parar un impulso de dor unha vez que se enviou.

A β-endorfina ten aproximadamente de 18 a 33 veces máis potencia analxésica que a morfina,[18] aínda que o seu efecto hormonal depende da especie.[8]

Exercicio

[editar | editar a fonte]

A liberación de β-endorfina en resposta ao exercicio coñécese e leva estudándose desde polo menos a década de 1980.[19] Os estudos demostraron que as concentracións séricas de opiáceos endóxenos, en concreto a β-endorfina e a β-lipotropina, increméntanse en resposta ao exercicio agudo e ao adestramento.[19] A liberación de β-endorfina durante o exercicio está asociado cun fenómeno coloquialmente coñecido na cultura popular como subidón do corredor.[20]

Luz do sol

[editar | editar a fonte]

Hai evidencias de que a β-endorfina é liberada en resposta á radiación ultravioleta, xa sexa pola exposición ao sol ou por bronceado artificial.[21] Isto pénsase que contribúe ao comportamento adictivo entre as persoas que toman excesivamente o sol e os usuarios de máquinas de bronceado malia os riscos de saúde que supón.

Mecanismo de acción

[editar | editar a fonte]

A β-endorfina actúa como un agonista que se une a varios tipos de receptores acoplados á proteína G (GPCRs), a maioría receptores opiáceos mu, delta e kappa. Os receptores son responsables da analxesia supraespiñal.[22]

Historia

[editar | editar a fonte]

A β-endorfina descubrírona en extractos de pituitaria de camelo C.H. Li e David Chung.[23] A estrutura primaria da β-endorfina foi determinada 10 anos antes, aínda que sen darse conta, cando Li e colegas analizaron a secuencia doutro neuropéptido producido na glándula pituitaria, a γ-lipotropina. Atoparon que a rexión C-terminal deste neuropéptido era similar ao dalgunhas encefalinas, suxerindo que podía ter unha función similar á destes neuropéptidos. A secuencia C-terminal da γ-lipotropina resultou coincidir coa secuencia primaria da β-endorfina.[6]

Notas

[editar | editar a fonte]
  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Malenka RC, Nestler EJ, Hyman SE (2009). "Capítulo 7: Neuropeptides". En Sydor A, Brown RY. Molecular Neuropharmacology: A Foundation for Clinical Neuroscience (2ª ed.). Nova York: McGraw-Hill Medical. pp. 184, 190, 192. ISBN 9780071481274. Os péptidos opiáceos
    A β-endorfina (tamén unha hormona da pituitaria) ...
    Os péptidos opíáceos son codificados por tres xenes. Estes precursores comprenden o POMC, do cal derivan o péptido opiáceo β-endorfina e varios péptidos non opiáceos, como se tratou anteriormente; a proencefalina, da cal derivan a met-encefalina e a leu-encefalina; e a prodinorfina, que é o precursor da dinorfina e péptidos relacionados. Aínda que proceden de diferentes precursores, os péptidos opìáceos comparten unha identidade significativa na secuencia de aminoácidos. Concretamente, todos os opiáceos endóxenos ben validados conteñen os mesmos catro aminoácidos N-terminais (Tyr-Gly-Gly-Phe), seguidos de Met ou Leu ... Entre os péptidos opiáceos endóxenos, a β-endorfina únese preferentemente a receptores μ. ...
    Secuencias de péptido opiáceo compartidas. Aínda que varían en lonxitude desde só cinco aminoácidos (encefalinas) a 31 (β-endorfina), os péptidos opiáceos endóxenos mostrados aquí conteñen unha secuencia N-terminal compartida seguida de Met ou Leu.     
  2. ↑ Li Y, Lefever MR, Muthu D, Bidlack JM, Bilsky EJ, Polt R (febreiro de 2012). "Opioid glycopeptide analgesics derived from endogenous enkephalins and endorphins". Future Medicinal Chemistry 4 (2). Table 1: Endogenous opioid peptides. PMC 3306179. PMID 22300099. doi:10.4155/fmc.11.195. 
  3. ↑ Pilozzi A, Carro C, Huang X (decembro de 2020). "Roles of β-Endorphin in Stress, Behavior, Neuroinflammation, and Brain Energy Metabolism". International Journal of Molecular Sciences 22 (1): 338. PMC 7796446. PMID 33396962. doi:10.3390/ijms22010338. 
  4. ↑ DBGET
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 Veening JG, Barendregt HP (xaneiro de 2015). "The effects of beta-endorphin: state change modification". Fluids and Barriers of the CNS 12: 3. PMC 4429837. PMID 25879522. doi:10.1186/2045-8118-12-3. 
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Smyth DG (maio de 2016). "60 YEARS OF POMC: Lipotropin and beta-endorphin: a perspective". Journal of Molecular Endocrinology 56 (4): T13–25. PMID 26903509. doi:10.1530/JME-16-0033. 
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 Dalayeun JF, Norès JM, Bergal S (1993). "Physiology of beta-endorphins. A close-up view and a review of the literature". Biomedicine & Pharmacotherapy 47 (8): 311–20. PMID 7520295. doi:10.1016/0753-3322(93)90080-5. 
  8. ↑ 8,0 8,1 Foley KM, Kourides IA, Inturrisi CE, Kaiko RF, Zaroulis CG, Posner JB, Houde RW, Li CH (outubro de 1979). "beta-Endorphin: analgesic and hormonal effects in humans". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 76 (10): 5377–81. Bibcode:1979PNAS...76.5377F. PMC 413146. PMID 291954. doi:10.1073/pnas.76.10.5377. 
  9. ↑ 9,0 9,1 Borsodi A, Caló G, Chavkin C, Christie MJ, Civelli O, Cox BM, Devi LA, Evans C, Henderson G, Höllt V, Kieffer B, Kitchen I, Kreek MJ, Liu-Chen LY, Meunier JC, Portoghese PS, Shippenberg TS, Simon EJ, Toll L, Traynor JR, Ueda H, Wong YH (15 de marzo de 2017). "Opioid receptors: μ receptor". IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Consultado o 26 de maio de 2017. Principal endogenous agonists (Human)
    β-endorphin (POMC, P01189), [Met]enkephalin (PENK, P01210), [Leu]enkephalin (PENK, P01210) ...
    Comentarios: A β-endorfina é o ligando endóxeno de maior potencia     
  10. ↑ Livingston KE, Traynor JR (2018). "Allostery at opioid receptors: modulation with small molecule ligands". British Journal of Pharmacology 175 (14): 2846–2856. PMC 6016636. PMID 28419415. doi:10.1111/bph.13823. 
  11. ↑ Al-Hasani R, Bruchas MR (decembro de 2011). "Molecular mechanisms of opioid receptor-dependent signaling and behavior". Anesthesiology 115 (6): 1363–81. PMC 3698859. PMID 22020140. doi:10.1097/ALN.0b013e318238bba6. 
  12. ↑ Yamada M, Inanobe A, Kurachi Y (decembro de 1998). "G protein regulation of potassium ion channels". Pharmacological Reviews 50 (4): 723–60. PMID 9860808. 
  13. ↑ Reuveny E, Slesinger PA, Inglese J, Morales JM, Iñiguez-Liuhi JA, Lefkowitz RJ, Bourne HR, Jan YN, Jan LY (xullo de 1994). "Activation of the Cloned Muscarinic Potassium Channel by G Protein βγ Subunits". Nature 370 (6485): 143–146. Bibcode:1994Natur.370..143R. PMID 8022483. doi:10.1038/370143a0. 
  14. ↑ Kosten TR, George TP (xullo de 2002). "The neurobiology of opioid dependence: implications for treatment". Science & Practice Perspectives 1 (1): 13–20. PMC 2851054. PMID 18567959. doi:10.1151/spp021113. 
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 Sprouse-Blum AS, Smith G, Sugai D, Parsa FD (marzo de 2010). "Understanding endorphins and their importance in pain management". Hawaii Medical Journal 69 (3): 70–1. PMC 3104618. PMID 20397507. 
  16. ↑ 16,0 16,1 16,2 16,3 Luan YH, Wang D, Yu Q, Chai XQ (febreiro de 2017). "Action of β-endorphin and nonsteroidal anti-inflammatory drugs, and the possible effects of nonsteroidal anti-inflammatory drugs on β-endorphin". Journal of Clinical Anesthesia (en inglés) 37: 123–128. PMID 28235500. doi:10.1016/j.jclinane.2016.12.016. 
  17. ↑ Plein LM, Rittner HL (2018). "Opioids and the immune system – friend or foe". British Journal of Pharmacology 175 (14): 2717–2725. PMC 6016673. PMID 28213891. doi:10.1111/bph.13750. 
  18. ↑ Loh HH, Tseng LF, Wei E, Li CH (agosto de 1976). "beta-endorphin is a potent analgesic agent". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 73 (8): 2895–8. Bibcode:1976PNAS...73.2895L. PMC 430793. PMID 8780. doi:10.1073/pnas.73.8.2895. 
  19. ↑ 19,0 19,1 Harber VJ, Sutton JR (marzo-abril de 1984). "Endorphins and exercise". Sports Medicine 1 (2): 154–71. PMID 6091217. doi:10.2165/00007256-198401020-00004. 
  20. ↑ Goldberg J (19 de febreiro de 2014). "Exercise and Depression". WebMD. Consultado o 14 de xullo de 2014. 
  21. ↑ "Addicted to the Sun". hms.harvard.edu (en inglés). 2014-06-19. Consultado o 2023-08-29. 
  22. ↑ Rossi, G. C., & Bodnar, R. J. (2021). Interactive Mechanisms of Supraspinal Sites of Opioid Analgesic Action: A Festschrift to Dr. Gavril W. Pasternak. Cellular and molecular neurobiology, 41(5), 863–897. https://doi.org/10.1007/s10571-020-00961-9
  23. ↑ Li CH, Chung D (abril de 1976). "Isolation and structure of an untriakontapeptide with opiate activity from camel pituitary glands". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 73 (4): 1145–8. Bibcode:1976PNAS...73.1145L. PMC 430217. PMID 1063395. doi:10.1073/pnas.73.4.1145. 

Véxase tamén

[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas

[editar | editar a fonte]
Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Beta-endorfina&oldid=6642461»