Β-Endorphin
બીટા-એન્ડોર્ફિન (બીટા-એન્ડોર્ફિન) એ એન્ડોજેનસ ઓપિઓઇડ ન્યુરોપેપ્ટાઇડ અને પેપ્ટાઇડ હોર્મોન છે જે સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ અને પેરિફેરલ નર્વસ સિસ્ટમની અંદર ચોક્કસ ચેતાકોષોમાં ઉત્પન્ન થાય છે. તે મનુષ્યમાં ઉત્પન્ન થતા ત્રણ એન્ડોર્ફિનમાંથી એક છે, જેમાંથી અન્યમાં α-એન્ડોર્ફિન અને γ-એન્ડોર્ફિનનો સમાવેશ થાય છે. ટાયર-ગ્લાય-ગ્લાય-ફે-મેટ-થર-સેર-ગ્લુ-લિસ-સેર-થ્ર-પ્રો-લ્યુ-વાલ-થર-લ્યુ-ફે-લિસ-અસોન-અલા-ઇલે-લિસ-અસોન-અલા-ટિર-લિસ-ગ્લાય-ગ્લુ (31 એમિનો એસિડ) ના સંપૂર્ણ ક્રમ સાથે β-એન્ડોર્ફિનના બહુવિધ સ્વરૂપો છે, જેને β-એન્ડોર્ફિન (1-31) તરીકે સૂચવવામાં આવે છે અને પ્રથમ 26 અને 27 એમિનો એસિડને β-એન્ડોર્ફિન (1-26) અને β તરીકે કાપવામાં આવે છે. પ્રથમ 16 એમિનો એસિડ α-એન્ડોર્ફિન જેવા જ હોય છે. β-એન્ડોર્ફિનને ન્યુરોપેપ્ટાઇડ્સના એન્ડોજેનસ ઓપિઓઇડ અને એન્ડોર્ફિન વર્ગોનો એક ભાગ માનવામાં આવે છે; તમામ સ્થાપિત એન્ડોજેનસ ઓપિઓઇડ પેપ્ટાઇડ્સમાં સમાન એન-ટર્મિનલ એમિનો એસિડ ક્રમ, ટાયર-ગ્લાય-ગ્લાય-ફે હોય છે, જે પછી ક્યાં તો અથવા. બીટા-એન્ડોર્ફિનનું કાર્ય ભૂખ, રોમાંચ, પીડા, માતાની સંભાળ, જાતીય વર્તન અને પુરસ્કારની સમજશક્તિ સાથે સંકળાયેલું હોવાનું જાણીતું છે. વ્યાપક અર્થમાં, β-એન્ડોર્ફિનનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે શરીરમાં તણાવ ઘટાડવા અને હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવવા માટે થાય છે. વર્તણૂકીય સંશોધનમાં, અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે β-એન્ડોર્ફિન વિવિધ પ્રકારની ઉત્તેજનાઓ અને ખાસ કરીને નવીન ઉત્તેજનાના જવાબમાં ક્ષેપક પ્રણાલીમાં વોલ્યુમ ટ્રાન્સમિશન દ્વારા મુક્ત થાય છે. રચના અને માળખું β-એન્ડોર્ફિન હાયપોથાલેમસના ચેતાકોષો તેમજ કફોત્પાદક ગ્રંથિમાં જોવા મળે છે. તે β-લિપોટ્રોપિનમાંથી મેળવવામાં આવે છે, જે મોટા પેપ્ટાઇડ અગ્રદૂત, પ્રોપિઓમેલાનોકોર્ટિન (પી. ઓ. એમ. સી.) માંથી કફોત્પાદક ગ્રંથિમાં ઉત્પન્ન થાય છે. પી. ઓ. એમ. સી. ને બે ન્યુરોપેપ્ટાઇડ્સ, એડ્રેનોકોર્ટિકોટ્રોપિક હોર્મોન (એ. સી. ટી. એચ.) અને β-લિપોટ્રોપિનમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. β-એન્ડોર્ફિનની રચના પછી β-લિપોટ્રોપિનના સી-ટર્મિનલ પ્રદેશના વિભાજનનું પરિણામ છે, જે આલ્ફા-હેલિકલ ગૌણ માળખા સાથે 31 એમિનો એસિડ-લાંબા ન્યુરોપેપ્ટાઇડનું ઉત્પાદન કરે છે. જો કે, પી. ઓ. એમ. સી. અન્ય પેપ્ટાઇડ હોર્મોન્સને પણ જન્મ આપે છે, જેમાં α-અને γ-મેલાનોસાઇટ-ઉત્તેજક હોર્મોન (એમ. એસ. એચ.) નો સમાવેશ થાય છે, જે પ્રોહોર્મોન કન્વર્ટેસ તરીકે ઓળખાતા આંતરિક ઉત્સેચકો દ્વારા અંતઃકોશિક પ્રક્રિયામાં પરિણમે છે. એક નોંધપાત્ર પરિબળ કે જે β-એન્ડોર્ફિનને અન્ય એન્ડોજેનસ ઓપિઓઇડ્સથી અલગ પાડે છે તે છે તેની ઉચ્ચ આત્મીયતા અને μ-ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર્સ પર કાયમી અસર. અંશતઃ બીટા-એન્ડોર્ફિનનું માળખું પ્રોટીઓલિટિક ઉત્સેચકો સામે તેના પ્રતિકાર દ્વારા આનું કારણ બને છે, કારણ કે તેની ગૌણ રચના તેને અધોગતિ માટે ઓછી સંવેદનશીલ બનાવે છે. કાર્ય અને અસરો β-એન્ડોર્ફિન કાર્યને બે મુખ્ય વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવે છેઃ સ્થાનિક કાર્ય અને વૈશ્વિક કાર્ય. બીટા-એન્ડોર્ફિનનું વૈશ્વિક કાર્ય શારીરિક તણાવ ઘટાડવા અને હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવવા સાથે સંબંધિત છે, જેના પરિણામે પીડા વ્યવસ્થાપન, પુરસ્કાર અસરો અને વર્તણૂકીય સ્થિરતા થાય છે. વૈશ્વિક માર્ગોમાં β-એન્ડોર્ફિન કરોડરજ્જુમાં મગજની કરોડરજ્જુના પ્રવાહી દ્વારા શરીરના વિવિધ ભાગોમાં ફેલાય છે, જે β-એન્ડોર્ફિનના પ્રકાશનને પેરિફેરલ ચેતાતંત્રને અસર કરવા માટે પરવાનગી આપે છે. બીટા-એન્ડોર્ફિનનું સ્થાનિક કાર્ય મગજના વિવિધ પ્રદેશો જેમ કે એમિગ્ડાલા અથવા હાયપોથાલેમસમાં બીટા-એન્ડોર્ફિનના પ્રકાશનમાં પરિણમે છે. બે મુખ્ય પદ્ધતિઓ કે જેના દ્વારા β-એન્ડોર્ફિનનો શરીરમાં ઉપયોગ થાય છે તે છે પેરિફેરલ હોર્મોનલ એક્શન અને ન્યુરોરેગ્યુલેશન. હોર્મોન સિસ્ટમની કામગીરીમાં ફેરફાર કરવા માટે β-એન્ડોર્ફિન અને અન્ય એન્કેફાલિન્સ ઘણીવાર ACTH સાથે મુક્ત થાય છે. બીટા-એન્ડોર્ફિન દ્વારા ન્યુરોગ્યુલેશન અન્ય ન્યુરોપેપ્ટાઇડના કાર્યમાં દખલ દ્વારા થાય છે, ક્યાં તો ન્યુરોપેપ્ટાઇડના પ્રકાશનના સીધા અવરોધ દ્વારા અથવા સિગ્નલિંગ કાસ્કેડના ઇન્ડક્શન દ્વારા જે ન્યુરોપેપ્ટાઇડની અસરોને ઘટાડે છે. ઓપિઓઇડ ઍગોનિસ્ટ β-એન્ડોર્ફિન એ ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર્સનું ઍગોનિસ્ટ છે; તે પ્રાધાન્યમાં μ-ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર સાથે જોડાય છે. પુરાવા સૂચવે છે કે તે એમયુ-ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર માટે પ્રાથમિક એન્ડોજેનસ લિગાન્ડ તરીકે કામ કરે છે, તે જ રીસેપ્ટર જેમાં અફીણમાંથી કાઢવામાં આવેલા રસાયણો, જેમ કે મોર્ફિન, તેમના એનાલ્જેસિક ગુણધર્મો મેળવે છે. β-એન્ડોર્ફિન એ એમયુ-ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર માટે કોઈપણ એન્ડોજેનસ ઓપિઓઇડનું સૌથી વધુ બંધનકર્તા આકર્ષણ ધરાવે છે. ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર્સ એ જી-પ્રોટીન કપલ્ડ રીસેપ્ટર્સનો એક વર્ગ છે, જેમ કે જ્યારે β-એન્ડોર્ફિન અથવા અન્ય ઓપિઓઇડ જોડાય છે, ત્યારે કોષમાં સિગ્નલિંગ કાસ્કેડ પ્રેરિત થાય છે. જોકે, બીટા-એન્ડોર્ફિનના એન-ટર્મિનસનું એસિટેલેશન ન્યુરોપેપ્ટાઇડને નિષ્ક્રિય કરે છે, જે તેને તેના રીસેપ્ટર સાથે જોડાતા અટકાવે છે. ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર્સ સમગ્ર સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં અને ન્યુરલ અને નોન-ન્યુરલ મૂળના પેરિફેરલ પેશીઓમાં વિતરિત થાય છે. તેઓ પેરીક્વેડક્ટલ ગ્રે, લોકસ કોરુલિયસ અને રોસ્ટ્રલ વેન્ટ્રોમેડિયલ મેડુલામાં પણ ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં સ્થિત છે. વોલ્ટેજ-આધારિત કેલ્શિયમ ચેનલો (વી. ડી. સી. સી.) એ મહત્વપૂર્ણ પટલ પ્રોટીન છે જે ચેતાકોષોના વિધ્રુવીકરણમાં મધ્યસ્થી કરે છે અને ચેતાપ્રેષકોના પ્રકાશનને પ્રોત્સાહન આપવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. જ્યારે એન્ડોર્ફિન પરમાણુઓ ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાય છે, ત્યારે જી પ્રોટીન સક્રિય થાય છે અને તેમના ઘટક જી. એ. અને જી. બી. એ. જી. એમ. પેટા એકમોમાં વિખેરાય છે. જી. બી. એ. જી. એમ. પેટા એકમ વી. ડી. સી. સી. ના બે ટ્રાન્સ-મેમ્બ્રેન હેલિસીસ વચ્ચેના ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર લૂપ સાથે જોડાય છે. જ્યારે પેટા એકમ વોલ્ટેજ-આધારિત કેલ્શિયમ ચેનલ સાથે જોડાય છે, ત્યારે તે વોલ્ટેજ-આધારિત બ્લોક ઉત્પન્ન કરે છે, જે ચેનલને અટકાવે છે, ચેતાકોષમાં કેલ્શિયમ આયનોના પ્રવાહને અટકાવે છે. કોષ પટલમાં સમાયેલ જી પ્રોટીન-આંતરિક રીતે-સુધારતી પોટેશિયમ ચેનલ પણ છે. જ્યારે Gβγ અથવા Gα (GTP) પરમાણુ પોટેશિયમ ચેનલના C-ટર્મિનસ સાથે જોડાય છે, ત્યારે તે સક્રિય બને છે, અને પોટેશિયમ આયનો ચેતાકોષમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે. પોટેશિયમ ચેનલનું સક્રિયકરણ અને ત્યારબાદ કેલ્શિયમ ચેનલનું નિષ્ક્રિયકરણ પટલ હાયપરપોલરાઇઝેશનનું કારણ બને છે. આ ત્યારે થાય છે જ્યારે પટલની ક્ષમતામાં ફેરફાર થાય છે, જેથી તે વધુ નકારાત્મક બને છે. કેલ્શિયમ આયનોમાં ઘટાડો ન્યુરોટ્રાન્સમીટરના પ્રકાશનમાં ઘટાડો કરે છે કારણ કે આ ઘટના બનવા માટે કેલ્શિયમ જરૂરી છે. આનો અર્થ એ છે કે ગ્લુટામેટ અને પદાર્થ પી જેવા ચેતાપ્રેષકો ચેતાકોષોના પ્રીસિનેપ્ટિક ટર્મિનલમાંથી મુક્ત થઈ શકતા નથી. આ ચેતાપ્રેષકો પીડાના પ્રસારણમાં મહત્વપૂર્ણ છે, અને β-એન્ડોર્ફિન આ પદાર્થોના પ્રકાશનને ઘટાડે છે, ત્યાં એક મજબૂત એનાલ્જેસિક અસર છે. પીડા વ્યવસ્થાપન β-એન્ડોર્ફિનનો મુખ્યત્વે નોસિસેપ્શન (એટલે કે, પીડા દ્રષ્ટિ) પર તેના પ્રભાવ માટે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. બીટા-એન્ડોર્ફિન સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ અને પેરિફેરલ નર્વસ સિસ્ટમ બંનેમાં પીડાની ધારણાને મોડ્યુલેટ કરે છે. જ્યારે પીડા અનુભવાય છે, ત્યારે પીડા રીસેપ્ટર્સ (નોસિસેપ્ટર્સ) કરોડરજ્જુના ડોર્સલ હોર્નને સંકેતો મોકલે છે અને પછી પદાર્થ પી તરીકે ઓળખાતા ન્યુરોપેપ્ટાઇડના પ્રકાશન દ્વારા હાયપોથાલેમસ સુધી સંકેત મોકલે છે. પેરિફેરલ ચેતાતંત્રમાં, આ સંકેત ટી-લિમ્ફોસાઇટ્સની ભરતીનું કારણ બને છે, રોગપ્રતિકારક તંત્રના શ્વેત રક્તકણો, તે વિસ્તારમાં જ્યાં પીડા અનુભવાતી હતી. ટી-લિમ્ફોસાઇટ્સ આ સ્થાનિક પ્રદેશમાં β-એન્ડોર્ફિન મુક્ત કરે છે, જે તેને ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડવાની મંજૂરી આપે છે, જે પદાર્થ પી. ના સીધા અવરોધનું કારણ બને છે. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં, β-એન્ડોર્ફિન ડોર્સલ રુટમાં ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાય છે અને કરોડરજ્જુમાં પદાર્થ પી. ના પ્રકાશનને અટકાવે છે, જેનાથી મગજમાં મોકલવામાં આવતા ઉત્તેજક પીડા સંકેતોની સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે. હાયપોથાલેમસ પેરીએક્યુડક્ટલ ગ્રે નેટવર્ક દ્વારા β-એન્ડોર્ફિનને મુક્ત કરીને પીડાના સંકેતનો પ્રતિસાદ આપે છે, જે મુખ્યત્વે ડોપામાઇનના પ્રકાશનને અટકાવતું ન્યુરોટ્રાન્સમીટર GABA ના પ્રકાશનને રોકવા માટે કાર્ય કરે છે. આમ, β-એન્ડોર્ફિન દ્વારા GABA પ્રકાશનનું અવરોધ ડોપામાઇનના વધુ પ્રકાશન માટે પરવાનગી આપે છે, જે અંશતઃ β-એન્ડોર્ફિનની એનાલ્જેસિક અસરમાં ફાળો આપે છે. આ માર્ગોનું સંયોજન પીડાની સનસનાટી ઘટાડે છે, જે શરીરને એકવાર પીડા આવેગ મોકલ્યા પછી તેને રોકવા માટે પરવાનગી આપે છે. β-એન્ડોર્ફિનમાં મોર્ફિનની એનાલ્જેસિક શક્તિ લગભગ 18 થી 33 ગણી હોય છે, જો કે તેની હોર્મોનલ અસર પ્રજાતિઓ પર આધારિત છે. કસરતની પ્રતિક્રિયામાં વ્યાયામ β-એન્ડોર્ફિન પ્રકાશન ઓછામાં ઓછું 1980 ના દાયકાથી જાણીતું અને અભ્યાસ કરવામાં આવ્યું છે. અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે અંતઃજનન ઓપિઓઇડ્સની સીરમ સાંદ્રતા, ખાસ કરીને β-એન્ડોર્ફિન અને β-લિપોટ્રોપિન, તીવ્ર કસરત અને તાલીમ બંનેના પ્રતિભાવમાં વધારો કરે છે. કસરત દરમિયાન β-એન્ડોર્ફિનનું પ્રકાશન એક એવી ઘટના સાથે સંકળાયેલું છે જે બોલચાલની ભાષામાં લોકપ્રિય સંસ્કૃતિમાં દોડવીરની ઊંચાઈ તરીકે ઓળખાય છે. સૂર્યપ્રકાશ એવા પુરાવા છે કે β-એન્ડોર્ફિન અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગના પ્રતિભાવમાં પ્રકાશિત થાય છે, ક્યાં તો સૂર્યના સંપર્કમાં અથવા કૃત્રિમ ટેનિંગ દ્વારા. સ્વાસ્થ્યના જોખમો હોવા છતાં અતિશય સૂર્યસ્નાન કરતા અને કૃત્રિમ ચામડીના વપરાશકર્તાઓમાં આ વ્યસનના વર્તનમાં ફાળો આપે છે તેવું માનવામાં આવે છે. ક્રિયાની પદ્ધતિ β-એન્ડોર્ફિન એક ઍગોનિસ્ટ તરીકે કામ કરે છે જે વિવિધ પ્રકારના જી પ્રોટીન-કપલ્ડ રીસેપ્ટર્સ (જી. પી. સી. આર.) સાથે જોડાય છે, ખાસ કરીને મ્યુ, ડેલ્ટા અને કપ્પા ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર્સ સાથે. રીસેપ્ટર્સ સુપ્રા-સ્પાઇનલ એનાલ્જેસિયા માટે જવાબદાર છે. ઈતિહાસ β-એન્ડોર્ફિનની શોધ ઊંટના કફોત્પાદક અર્કમાં સી. એચ. દ્વારા કરવામાં આવી હતી. લી અને ડેવિડ ચુંગ. બીટા-એન્ડોર્ફિનનું પ્રાથમિક માળખું 10 વર્ષ અગાઉ અજાણતાં નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે લી અને તેમના સાથીઓએ કફોત્પાદક ગ્રંથિ, γ-લિપોટ્રોપિનમાં ઉત્પન્ન થયેલા અન્ય ન્યુરોપેપ્ટાઇડના ક્રમનું વિશ્લેષણ કર્યું હતું. તેઓએ નોંધ્યું કે આ ન્યુરોપેપ્ટાઇડનો સી-ટર્મિનસ વિસ્તાર કેટલાક એન્કેફાલિન્સ જેવો જ હતો, જે સૂચવે છે કે તે આ ન્યુરોપેપ્ટાઇડ્સ જેવું જ કાર્ય કરી શકે છે. γ-લિપોટ્રોપિનનો સી-ટર્મિનલ ક્રમ β-એન્ડોર્ફિનનો પ્રાથમિક ક્રમ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ-β-એન્ડોર્ફિન-β-એન્ડોર્ફિન (1-9)-β-એન્ડોર્ફિન (2-9) મ્યુ-ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર એગોનિસ્ટ્સ ઓપિઓઇડ પેપ્ટાઇડ્સ યુફોરિયન્ટ્સ