Endorphines: origine moléculaire, fonctions et mécanisme
Les endorphines sont des neuropeptides opioïdes qui se produisent naturellement dans le corps. Elles remplissent une fonction principale en tant qu’agent qui bloque la perception de la douleur. De plus, elles sont présentes lorsque nous ressentons du plaisir.
Les récepteurs de la morphine ont été découverts dans le système nerveux avant la découverte des endorphines. Ce récepteur naturel a fait émergé la possibilité de l’existence et de l’effet des endorphines, ce qui a été confirmé plus tard.
Ensuite, il a été découvert que ces molécules ne présentent pas seulement des fonctions de neurotransmetteurs dans le système nerveux central. Elles semblent également fonctionner comme des hormones peptidiques libérées dans le système circulatoire par l’hypophyse. Ainsi, les endorphines ont été cliniquement liées à des cas de problèmes mentaux.
Certains d’entre eux sont l’autisme, la dépression et le trouble de dépersonnalisation. Elles ont également été liées à des activités telles que le rire et des exercices aérobiques vigoureux.
Origine moléculaire
Les origines des endorphines remontent au polypeptide précurseur de la proopiomélanocortine (POMC) qui est synthétisé dans l’hypophyse. Des études récentes suggèrent que le système immunitaire peut également produire des POMC. Par conséquent, elles fournissent également une source de base pour la production de ce neurotransmetteur.
Ainsi, la proopiomélanocortine se constitue d’une chaîne de 241 acides aminés qui est clivée par l’action de l’enzyme (prohormone convertase) en un polypeptide à chaîne unique de 93 acides aminés bêta-lipoprotéine (bêta LPH).
Le bêta-LPH est divisé par des enzymes en bêta et en endorphines, entre autres types de molécules qui stimulent les mélanocytes.
Alpha, bêta et gamma-endorphines
Les endorphines sont identifiées comme trois peptides distincts. Ce sont l’alpha, le bêta et le gamma.
Les bêta-endorphines sont la chaîne la plus longue, contenant 31 acides aminés dans la séquence suivante : Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr -Le -Leu -Phe-Lys-Asn-Ala-Ile-Ile-Lys-Asn-Ala-Tyr-Lys-Lys-Gly-Glu. Cette séquence correspond aux acides aminés 104 à 134 dans la séquence bêta-LPH.
La deuxième chaîne la plus longue est celle des gamma-endorphines. Celle-ci se constitue d’une chaîne de 17 acides aminés égale à la première séquence de la chaîne de 17 acides aminés de la bêta.
Enfin, le troisième type et le plus court sont les alpha-endorphines. Les alphas sont des chaînes d’acides aminés qui comprennent la même séquence de 16 premiers acides aminés que la bêta. Par conséquent, elle a la même séquence des 16 premiers acides aminés qui composent les gamma-endorphines.
Par conséquent, les séquences bêta et gamma contiennent essentiellement la séquence d’alpha-endorphines. Cette configuration moléculaire permet à ces molécules d’être l’agoniste des récepteurs opioïdes.
Ce sont les mêmes récepteurs auxquels les produits chimiques dérivés de l’opium comme la morphine se lient pour déclencher des réactions physiologiques.
Quelle est la fonction des endorphines?
La fonction des endorphines peut être énoncée en termes généraux. Cependant, elle peut également se décomposer spécifiquement et s’observer pour chaque type d’endorphine.
En général, la libération de ce neurotransmetteur est associée à la réponse du corps à la douleur. Elle est également associée à l’exercice dans l’euphorie du coureur. Le soulagement de la douleur ressenti suite à la libération d’endorphine s’est avéré supérieur à celui de la morphine.
De plus, elle s’est avérée en lien avec des états de plaisir. Ceux-ci incluent les émotions causées par le rire, l’amour, le sexe et même la nourriture savoureuse.
Des trois types d’endorphines, les bêta ont été les plus étudiées et les plus répandues. Ainsi, elles représentent la plupart des propriétés fonctionnelles des endorphines généralisées et comprises dans leur ensemble.
Des recherches sont en cours sur chaque type pour mieux comprendre le plein potentiel fonctionnel de chacun, ainsi que la manière dont ils peuvent être utilisés de manière médicalement bénéfique.
Les endorphines expriment la dualité fonctionnelle. En effet, ils entrent dans la catégorie des neurotransmetteurs ou neuromodulateurs du système nerveux central (SNC) et également dans la catégorie des hormones de l’hypophyse.
Mécanisme des endorphines
Le mécanisme de l’endorphine peut être vu à travers deux lentilles différentes. D’une part par le système nerveux périphérique (SNP) et d’autre part à travers le système nerveux central (SNC). Dans le SNP, la perception d’un soulagement de la douleur se produit lorsque la bêta se lie aux récepteurs opioïdes.
Les récepteurs opioïdes se divisent en quatre classes de récepteurs couplés aux protéines G:
- Les récepteurs mu.
- Récepteurs delta.
- Récepteurs kappa.
- Les récepteurs de la nociceptine.
Par ailleurs, le plus grand potentiel de liaison existe entre les bêta-endorphines et les récepteurs mu. Ceux-ci peuvent se trouver le long des nerfs du SNP.
Lorsque cette liaison de la bêta-endorphine au récepteur mu se produit dans les terminaisons nerveuses (survenant de manière présynaptique ou post-synaptique), des effets analgésiques sont observés.
Les effets sont réalisés parce que la liaison susmentionnée provoque un déclenchement d’événements chimiques qui empêchent la libération de la substance P, entre autres tachykinines.
Tout comme la liaison de la bêta-endorphine à l’opioïde mu se produit dans le système nerveux périphérique, elle se produit également dans le système nerveux central. Cependant, il existe une différence: le mécanisme déclenché par la liaison s’oppose à la libération du neurotransmetteur inhibiteur acide gamma-aminobutyrique (GABA) par opposition à la substance P.
Avec cette suppression du GABA, le résultat est une augmentation de la production et de l’action de la dopamine, du plaisir et du neurotransmetteur associé à la récompense.
Signification clinique
D’un point de vue clinique, les endorphines et leurs effets et interactions sont encore mal compris. Une interaction basique mais notable des endorphines est avec la naloxone.
Le cas de la naloxone
La naloxone est administrée sous forme de médicament. Elle est généralement utilisée dans le cas d’une surdose d’opioïdes pour atténuer la réaction du corps à l’opioïde.
Elle se lie alors aux récepteurs opioïdes. Cela rend difficile non seulement la liaison aux opioïdes mais également à la liaison aux endorphines, ce qui réduit l’effet des endorphines disponibles.
Des études ont été menées concernant l’utilisation de la naloxone en présence d’un trouble de dépersonnalisation. Il a été constaté que l’état du patient s’améliorait. Sur cette base, on soupçonne que les endorphines sont associées à ce trouble.
Dépendance physique à un opiacé
Une autre interaction d’importance clinique comprend les cas dans lesquels le patient est physiquement dépendant à un opiacé. Des liens ont été établis avec la dépendance aux opiacés et le dysfonctionnement hypothalamo-hypophyso-gonadique.
Cette association a été faite dans la recherche entre les effets de la dépendance sur l’homéostasie gonadique par l’action efficace de la bêta-endorphine.
Il semble donc que l’étude sur les endorphines a encore un long chemin à parcourir. Les endorphines et leurs interactions dans les processus du système nerveux semblent plus étendues que ce que nous connaissons actuellement.
Enfin, les endorphines ont à voir avec le plaisir et la douleur, mais comme nous l’avons vu, elles sont également liées à certains troubles comme le trouble de dépersonnalisation. À l’avenir, la recherche apportera un peu plus de lumière sur ces interactions.
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