endorphines, terme dérivé de la morphine endogène, sont des peptides synthétisés dans le cerveau qui modulent la perception de la douleur et améliorent le bien-être subjectif. Ils sont produits et stockés dans l’hypophyse du cerveau. Ces analgésiques endogènes sont fréquemment générés dans le cerveau et la médullosurrénale, en particulier lors d'un effort physique ou d'un orgasme, contribuant à l'inhibition de la douleur, au soulagement des crampes musculaires et à la réduction du stress.
Historique
Les peptides opioïdes présents dans le cerveau ont été identifiés pour la première fois en 1973 par John Hughes et Hans Kosterlitz de l'Université d'Aberdeen. Ces chercheurs ont isolé des « enképhalines » (dérivées du grec εγκέφαλος) à partir de tissus cérébraux porcins, identifiant spécifiquement la met-enképhaline et la leu-enképhaline. Cette découverte fait suite à l'identification d'un récepteur supposé médier les effets analgésiques de la morphine et d'autres opioïdes, incitant Kosterlitz et Hughes à étudier les ligands opioïdes endogènes. Les efforts de recherche contemporains visaient principalement à développer un analgésique dépourvu des propriétés addictives ou du potentiel de surdose de la morphine.
Rabi Simantov et Solomon H. Snyder ont isolé avec succès des peptides de type morphine à partir de tissus cérébraux de veau. Eric J. Simon, un découvreur indépendant des récepteurs opioïdes, a ensuite désigné ces peptides comme des endorphines. Le terme était largement appliqué à tout peptide présentant une activité pharmacologique semblable à celle de la morphine. En 1976, Choh Hao Li et David Chung ont élucidé les séquences d'endorphine α-, β- et γ, isolées des glandes pituitaires de chameaux et caractérisées pour leur activité opioïdergique. Les recherches de Li ont indiqué que la β-endorphine provoquait de puissants effets analgésiques. Cette découverte a été corroborée en 1977 par Wilhelm Feldberg et Derek George Smyth, qui ont démontré la puissance supérieure de la β-endorphine par rapport à la morphine. De plus, ils ont confirmé que la naloxone, un antagoniste des opioïdes, inversait ces effets.
Des recherches ultérieures ont fait la différence entre les enképhalines, les endorphines et la vraie morphine synthétisée de manière endogène, cette dernière étant un composé non peptidique. Les peptides opioïdes sont classés en fonction de leur plus grand propeptide précurseur : les endorphines proviennent de la proopiomélanocortine (POMC), les enképhalines de la proenképhaline et les dynorphines et néoendorphines de la prodynorphine.
Étymologie
Le terme endorphine vient du mot grec ἔνδον (grec : éndon), signifiant "à l'intérieur" (comme dans endogène, ἐνδογενής ; grec : endogènes, signifiant « procédant de l'intérieur »), combiné avec « morphine », qui est dérivé de Morpheus (grec ancien : Μορφεύς, romanisé : Morpheús), le dieu grec des rêves. Par conséquent, « endorphine » représente une contraction de « endo(gène) (mo)rphine », où « morphine » désigne l'orthographe archaïque de morphine.
Types
La famille des endorphines comprend trois peptides opioïdes endogènes : l'α-endorphine, la β-endorphine et la γ-endorphine. Toutes les endorphines sont synthétisées à partir de la protéine précurseur proopiomélanocortine (POMC) et partagent un motif met-enképhaline commun (Tyr-Gly-Gly-Phe-Met) à leur extrémité N-terminale. L'α-endorphine et la γ-endorphine sont générées par le clivage protéolytique de la β-endorphine, spécifiquement entre les résidus Thr(16)-Leu(17) et Leu(17)-Phe(18), respectivement. Parmi celles-ci, l'α-endorphine possède la séquence la plus courte, tandis que la β-endorphine présente la séquence la plus longue.
L'α-endorphine et la γ-endorphine sont principalement localisées dans les lobes antérieurs et intermédiaires de l'hypophyse. Bien que la β-endorphine soit reconnue pour son activité opioïde, l'α-endorphine et la γ-endorphine présentent une affinité négligeable pour les récepteurs opiacés, provoquant par conséquent des effets physiologiques distincts par rapport à la β-endorphine. Certaines recherches indiquent que l'activité de l'α-endorphine ressemble à celle des psychostimulants, tandis que l'activité de la γ-endorphine est comparable à celle des neuroleptiques.
Synthèse
Les précurseurs des endorphines sont principalement synthétisés dans l'hypophyse. Les trois classes d'endorphines sont dérivées sous forme de fragments de la protéine précurseur proopiomélanocortine (POMC). Au sein du réseau trans-Golgi, la POMC s'associe à la carboxypeptidase E (CPE), une protéine liée à la membrane, qui facilite ensuite le transport de la POMC dans les vésicules bourgeonnantes naissantes. Les systèmes mammifères utilisent la proprotéine convertase 1 (PC1) pour cliver la POMC en adrénocorticotropine (ACTH) et bêta-lipotropine (β-LPH). Par la suite, la β-LPH, une hormone hypophysaire présentant une activité opioïde minimale, subit une fragmentation protéolytique supplémentaire en divers peptides, tels que l'α-endorphine, la β-endorphine et la γ-endorphine. La proprotéine convertase 2 (PC2) intervient dans le clivage de la β-LPH en β-endorphine et γ-lipotropine. La génération d'α-endorphine et de γ-endorphine se produit via le clivage protéolytique de la β-endorphine.
Règlement
Il a été démontré que la noradrénaline améliore la synthèse des endorphines dans les tissus enflammés, produisant ainsi un effet analgésique ; On suppose que la stimulation des nerfs sympathiques par électro-acupuncture induirait ces résultats de soulagement de la douleur.
Mécanisme d'action
Les endorphines sont sécrétées par l'hypophyse, généralement en réponse physiologique à la douleur, et exercent leurs effets à la fois sur le système nerveux central (SNC) et sur le système nerveux périphérique (SNP). Au sein du SNP, la β-endorphine constitue la principale endorphine libérée par l'hypophyse. Les endorphines empêchent la transmission des signaux de douleur en se liant aux récepteurs µ des nerfs périphériques, empêchant ainsi la libération du neurotransmetteur P. Le mécanisme au sein du SNC fonctionne de manière similaire mais implique le blocage d'un neurotransmetteur distinct, l'acide gamma-aminobutyrique (GABA). Par la suite, l'inhibition du GABA entraîne une production et une libération accrues de dopamine, un neurotransmetteur impliqué dans l'apprentissage basé sur la récompense.
Fonctions
Les endorphines jouent un rôle crucial dans la réponse inhibitrice de l'organisme à la nociception. Des études ont indiqué que la méditation, lorsqu'elle est pratiquée par des personnes entraînées, peut induire la libération d'endorphines. De plus, il a été démontré que le rire stimule la synthèse d'endorphines et augmente le seuil de douleur d'un individu.
Un exercice aérobique vigoureux peut stimuler la production d'endorphines. On a émis l'hypothèse que la sécrétion de β-endorphine contribuerait au phénomène communément appelé « euphorie du coureur ». Néanmoins, l'inhibition expérimentale du récepteur opioïde mu a révélé que les endorphines ne sont pas exclusivement essentielles à la manifestation de l'euphorie induite par l'exercice. Il a été proposé que d’autres neurotransmetteurs, en particulier les endocannabinoïdes, soient des contributeurs plus probables. Les endorphines pourraient partiellement médier l'analgésie induite par l'exercice.
Effets neurobiologiques de l'exercice physique
- Effets neurobiologiques de l'exercice physique
- Enképhaline
Références
Endorphines dans la base de données MeSH (Medical Subject Headings) de la National Library of Medicine des États-Unis.
- Endorphines dans les rubriques médicales (MeSH) de la National Library of Medicine des États-Unis