Beta-endorfina

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. É unha das tres endorfinas que producen os seres humanos; as outras son a α-endorfina e a γ-endorfina.

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).DBGET 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; todos os péptidos opiáceos endóxenos establecidos conteñen a mesma secuencia de aminoácidos N-terminal, Tyr-Gly-Gly-Phe, seguida de  ou .

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.

 Formación e estrutura 

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). A POMC é cortada en dous neuropéptidos: hormona adrenocorticotropa (ACTH) e β-lipotropina. 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. 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.
esquerda|miniatura|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.
miniatura|Diagrama esquelético que mostra a secuencia de aminoácidos da beta-endorfina con todos os aminoácidos indicados.

 Función e efectos 
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. Os dous métodos principais de utilización da β-endorfina no corpo son a acción hormonal periférica 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.

 Agonista opiáceo 

A β-endorfina é un agonista dos receptores opiáceos; únese preferentemente ao receptor opiáceo μ. As probas suxiren que funciona como un ligando endóxeno primario do receptor opiáceo μ, 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. 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. Porén, a acetilación do  N-terminual da β-endorfina inactiva o neuropéptido, impedindo que se una ao seu receptor. 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.

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. 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. 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 
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 de alí sobe ao hipotálamo ao liberarse un neuropéptido chamado substancia P. No sistema nervioso periférico, este sinal causa o recrutamento de linfocitos T, glóbulos brancos do sistema inmunitario, na área onde se percibe a dor. Os linfocitos T liberan β-endorfina nesa rexión localizada, a cal se une a receptores opiáceos, causando a inhibición directa da substancia P. 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 excitativos enviados ao cerebro. 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. Así, a inhibición de GABA pola β-endorfina permite unha maior liberación de dopamina, contribuíndo en parte ao efecto analxésico da β-endorfina. 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, aínda que o seu efecto hormonal depende da especie.

 Exercicio 
A liberación de β-endorfina en resposta ao exercicio coñécese e leva estudándose desde polo menos a década de 1980. 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. A liberación de β-endorfina durante o exercicio está asociado cun fenómeno coloquialmente coñecido na cultura popular como subidón do corredor.

 Luz do sol 
Hai evidencias de que a β-endorfina é liberada en resposta á radiación ultravioleta, xa sexa pola exposición ao sol ou por bronceado artificial. 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 
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.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

 Historia 
A β-endorfina descubrírona en extractos de pituitaria de camelo C.H. Li e David Chung. 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.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 
  – β-endorfina
  – β-endorfina (1-9)
  – β-endorfina (2-9)


Categoría:Péptidos opiáceos