Рецептора к эндорфинам
Основной сайт связывания для эндоморфинов – это μ-опиоидный рецептор (μОР), оба пептида дозозависимо вытесняли налоксон, Tyr-D-Ala-Gly-MePhe-Gly-ol (DAMGO), и другие лиганды, селективные по отношению к μОР [20]. μОР, помимо центральной и периферической нервной системы, экспрессируется на клетках центральных и периферических органов иммунной системы [21], в зонах с высокой концентрацией эндоморфинов [12].
В 1999–2000 гг. высказаны предположения, что ЭМ-1 и ЭМ-2 оказывают свои биологические эффекты, стимулируя функционально разнообразные подтипы μОР (μ1 и μ2) [22]. Гетерогенность μОР была подтверждена во многих исследованиях антиноцицептивных и поведенческих эффектов этих пептидов и в настоящее время объясняется наличием 19 сплайс-вариантов μ-ОР у человека, 30 – у мышей и 16 – у крыс [23], а также процессами олигомеризации, гетеромеризации и гомомеризации [24–26]. Обнаружены формы μОР с 6 трансмембранными доменами, которые экспрессируются преимущественно на внутриклеточных мембранах и могут участвовать в передаче внутриклеточного сигнала [27]. Подобно другим пептидным агонистам, эндоморфины способны вызывать интернализацию μОР [28, 29].
Помимо этого, ЭМ-2, связываясь с μОР, стимулирует выброс других опиоидных пептидов, в частности мет-энкефалина и динорфина, которые, в свою очередь, реализуют эффекты уже через δ- и κ-опиатные рецепторы (δОР и κОР) соответственно. Похожие свойства, но только в отношении секреции мет-энкефалина, обнаружены и у β-эндорфина [7].
Несмотря на многочисленные доказательства, некоторые работы не поддерживают идею исключительной селективности эндоморфинов к μОР [30]. Показано, что эндоморфины имеют некоторую аффинность к тахикининовым рецепторам NK1 и NK2 [31], а ЭМ-2 к тому же обладает способностью связываться с рецептором к субстанции Р (SP1-7) [14]. Таким образом, в регуляции физиологических процессов эндоморфинами могут принимать участие альтернативные сайты, отличные от опиоидных.
Молекулярные механизмы трансдукции сигнала эндорфинов
Опиатные рецепторы относятся к суперсемейству G-протеин-сцепленных рецепторов. Проведение сигнала с опиатных рецепторов опосредуется главным образом гетеротримерными Gαi/o-белками [32], в меньшей степени в проведении сигнала могут участвовать и Gαs-белки [33]. Активация Gαs-белков запускает классический сигнальный каскад, связанный с активацией аденилатциклазы (аденилатциклаза (AC) – циклический аденозинмонофосфат (сAMP), протеинкиназа А (РКА) – CREB (транскрипционный фактор)). Активация Gαi/о-белков, напротив, блокирует аденилатциклазную активность [34].
Продукция cAMP клетками иммунной системы может как стимулироваться, так и угнетаться, в зависимости от целого ряда сопутствующих условий: видовой принадлежности объекта исследования или клеточной линии, типа экспрессируемых опиатных рецепторов, концентрации лиганда, времени воздействия, а также наличия дополнительных стимулов [35].
Интересно, что эндоморфины – единственные из всех опиоидных пептидов, которые являются частичными агонистами опиатных рецепторов. Все остальные опиоидные пептиды являются полными агонистами своих рецепторов. Теоретически это должно проявляться в том, что высокая доза эндоморфинов будет ослаблять эффекты других опиоидных пептидов. Действительно, показано, что эндоморфины ослабляют эффекты β-эндорфина у мышей. C другой стороны, в определенных физиологических условиях, когда μОР оказываются в состоянии «сверхстимуляции», эндоморфины могут предотвратить чрезмерную активацию μОР β-эндорфином по отрицательной обратной связи в тех тканях, где присутствуют как эндоморфины, так и β-эндорфин [7].
Есть данные о том, что цепь внутриклеточных событий, запускаемая при активации μОР, зависит от времени лиганд-рецепторного взаимодействия. Например, на ли-нии клеток яичников китайских хомяков (СHO-клетках), стабильно экспрессирующих μOR, показано, что при взаимодействии эндоморфинов с μOR на протяжении 10 мин значимо снижается концентрация внутриклеточного cAMP, тогда как при длительном культивировании клеток-мишеней с пептидами (18 ч) происходит суперактивация AC и, соответственно, значительно повышается концентрация cAMP в клетках [36]. Это может происходить через повышение экспрессии GNAS1 гена, кодирующего α-субъединицу G-белка [33]. Также при хроническом воздействии опиатных агонистов ключевую роль в увеличении активности AC и накоплении cAMP могут играть Src-киназы [37]. С помощью предварительной обработки клеток коклюшным токсином (РТХ) было показано участие Gi/o белков в процессе суперактивации АС. Показано, что влияние агонистов MOR на активность сАМР опосредуется, вероятнее всего, через АС-I и AC-V. Активность AC-II, напротив, повышается при кратковременном воздействии эндоморфинов и снижается при продолжительном действии пептидных молекул [36].
Как правило, активация опиатных рецепторов приводит к ингибированию N-, P/Q-, L- и T-кальциевых каналов в пресинаптических нервных окончаниях, что приводит в конечном итоге к снижению выброса нейротрансмиттеров.
Однако в работе Block L. и соавт. (2012) приведены данные о том, что культивирование астроцитов в присутствии ЭМ-1 приводит к увеличению концентрации ионов Ca2+ в среде культивирования [38]. Есть данные, что при активации μOR морфином в клетках иммунной системы важное значение имеет опосредованный фосфоинозитид-3-киназой/протеинкиназой В (PI3K/ATK) сигнальный механизм [39].
Иммунорегуляторные эффекты эндорфинов
Адаптивный иммунитет
Показано, что добавление ЭМ-1 и ЭМ-2 к спленоцитам мыши in vitro приводило к дозозависимому угнетению продукции антител против эритроцитов барана.
Максимальный эффект наблюдался при использовании пептидов в концентрациях 10-13–10-15 M. Авторы не смогли подтвердить участие μOP в реализации полученных эффектов, так как блокада опиатных рецепторов налоксоном или селективным антагонистом μОР (СТАР) не отменяла супрессию, вызванную эндоморфинами. Однако внесение моноклональных антител к эндоморфинам полностью отменяло их эффекты, что полностью подтверждает специфичность действия тетрапептидов [40].
Эндоморфины могут регулировать выраженность реакции гиперчувствительности. Установлено, что гибридный пептид PK20, включающий в свой состав аналог ЭМ-2 и модифицированный фрагмент нейротензина (8-13), снижает интенсивность кожной реакции на динитрофторбензол и угнетает локальную продукцию IL-1α, MCP-1, TNF-α [41]. В литературе есть данные об антипролиферативном эффекте эндоморфинов, поскольку они способны регулировать интенсивность пролиферации через усиление апоптотических процессов. Показано, что ЭМ-1 и ЭМ-2 понижали экспрессию Bcl-2 протеина и усиливали экспрессию Bax, Fas и FasL в клетках опухолевой линии за счет активации Bcl-2-Bax и Fas-FasL-пути [42]. В то же время хронический воспалительный процесс в мочевом пузыре, индуцированный зимозаном, способствует снижению концентрации ЭМ-2 в грудном и поясничном отделах спинного мозга [43].
Продолжение следует…