Физиологија мелатонина, функције и медицинска употреба

Тхе мелатонин То је хормон присутан код људи, животиња, биљака, гљивица, бактерија, па чак и неких алги. Његово научно име је Н-цетил-5-метокситриптамин и синтетише се из есенцијалне аминокиселине, триптофана.

Код људи и животиња, мелатонин се производи углавном у епифизи и основна је супстанца за широк спектар ћелијских, неуроендокриних и неурофизиолошких процеса..

Најважнија функција мелатонина лежи у регулацији дневног циклуса спавања, због чега се у неким случајевима користи као третман поремећаја спавања..

Једна од главних карактеристика овог молекула лежи у његовој биосинтези, која у великој мери зависи од промена амбијенталног осветљења..

Карактеристике мелатонина

Мелатонин је хормон који лучи пинеална жлезда, чије је откриће установљено 1917. године. Конкретно, његово постојање је откривено истрагом у којој су пуноглавци храњени екстрактом пинеалне жлезде..

Приликом давања екстракта епифизе, уочена је појава тамних мрља на кожи животиња, због контракције меланоофора.

Ова супстанца је названа мелатонин и изолована је први пут четрдесет и једну годину након открића 1958. године. Око десет година касније, описана је циклична природа његове секреције и њена способност да изазове сан..

Мелатонин се сада сматра неурохормоном који се производи од пинеалоцита (тип ћелије) пинеалне жлезде, структуре мозга која се налази у диенцефалону..

Пинеална жлезда ствара мелатонин под утицајем супрацхиасматиц нуцлеус, региона хипоталамуса који прима информације из мрежњаче о дневним обрасцима светлости и таме..

Људи доживљавају сталну генерацију мелатонина у свом мозгу, који значајно опада за 30 година. Исто тако, од адолесценције се обично јављају калцификације у епифизи, које се називају цорпора аренацеа.

Синтеза мелатонина је делимично одређена амбијенталним осветљењем, захваљујући његовој вези са супрацхиазматским језграма хипоталамуса. То јест, што је већа осветљеност, мања је производња мелатонина и што је нижа осветљеност, већа је производња овог хормона..

Ова чињеница истиче важну улогу мелатонина у регулацији сна људи, као и важност осветљења у овом процесу..

Тренутно је показано да мелатонин има две главне функције: регулише биолошки сат и смањује оксидацију. Исто тако, дефицити мелатонина обично су праћени симптомима као што су несаница или депресија, и могу мотивисати постепено убрзање старења.

Иако је мелатонин супстанца која се синтетише самим телом, може се приметити иу одређеним намирницама као што су овас, трешње, кукуруз, црно вино, парадајз, кромпир, ораси или пиринач.

Исто тако, мелатонин се данас продаје у апотекама и парафармасима са различитим презентацијама и користи се као алтернатива љековитим биљкама или лијековима на рецепт за борбу, углавном, несанице..

Пхисиологи

Пинеална жлезда је структура која се налази у центру малог мозга, иза треће мождане коморе. Ова структура садржи пинеалоците, ћелије које генеришу индоламине (мелатонин) и вазоактивне пептиде.

Тако, производња и секреција хормона мелатонина стимулише се влакнима постганглионског нерва мрежњаче. Ови нерви путују кроз ретинохипоталамички тракт до супрацхиасматиц језгра (хипоталамус).

Када се налазе у супрацхиазматичном језгру, влакна постганглионског нерва пролазе кроз горњи цервикални ганглиј док не достигну пинеалну жлезду.

Када достигну пинеалну жлезду, они стимулишу синтезу мелатонина, због чега тама активира производњу мелатонина, док светлост инхибира секрецију овог хормона..

Иако спољашње светло утиче на производњу мелатонина, овај фактор не одређује свеукупно функционисање хормона.

То јест, циркадијални ритам секреције мелатонина контролише ендогени пејсмејкер лоциран у супрацхиазматичном језгру, које је независно од спољних фактора.

Међутим, амбијентално светло има способност да повећа или поново интензивира процес на начин зависан од дозе. Мелатонин улази дифузијом у крвоток, где има концентрациони пик између два и четири ујутру.

Након тога, количина мелатонина у крвотоку се постепено смањује током остатка периода мрака.

С друге стране, мелатонин такође представља физиолошке варијације у зависности од старости особе. До три месеца старости, људски мозак излучује мале количине мелатонина.

Након тога, синтеза хормона се повећава, достижући концентрације од око 325 пг / мЛ током детињства. Код младих одраслих особа нормална концентрација се креће између 10 и 60 пг / мЛ и током старења производња мелатонина се постепено смањује.

Биосинтеза и метаболизам

Мелатонин је супстанца која је биосинтетизована из триптофана, есенцијалне аминокиселине која долази из хране.

Наиме, триптофан се директно претвара у мелатонин преко ензима триптофанхидроксилазе. Након тога, ово једињење је декарбоксиловано и генерише серотонин.

Као што је поменуто, тама активира неуронски систем и мотивише ослобађање неуротрансмитера норепинефрина. Када се норепинефрин веже за б1 адренергичне рецепторе пинеалоцита, активира се аденил циклаза.

Исто тако, циклични АМП се повећава овим процесом и нова синтеза арилалкиламин Н-ацилтрансферазе (ензим синтезе меланина) је мотивисана. Коначно, кроз овај ензим, серотонин се трансформише у меланин.

Што се тиче његовог метаболизма, мелатонин је хормон који се метаболише у митохондријима и цитрокрому п-хепатоцита и брзо се претвара у 6-хидроксимелатонин. Након тога се коњугира са глукуронском киселином и излучује се урином.

Фактори који модулирају секрецију мелатонина

Тренутно, елементи који могу да модификују секрецију мелатонина могу се груписати у две различите категорије: фактори окружења и ендогени фактори.

Фактори окружења су углавном формирани од фотопериода (годишња доба соларног циклуса), годишњих доба и температуре околине..

Што се тиче ендогених фактора, чини се да су и стрес и старост елементи који могу мотивирати смањење производње мелатонина.

Исто тако, установљена су три различита обрасца секреције мелатонина: тип 1, тип 2 и тип три.

Тип 1 узорка мелатонин секреције је примећен код хрчака и карактерише га нагли врх секреције.

Тип два типа је типичан за албино пацове, као и за људе. У овом случају, секреција се карактерише постепеним повећањем до достизања максимума секреције.

Најзад, код оваца је забележен стадијум типа три, који се такође карактерише постепеним повећањем, али се разликује од другог типа за достизање максималног нивоа секреције и остаје неко време док се не почне смањивати..

Фармакокинетика

Мелатонин је широко биорасположив хормон. Организам не представља морфолошке баријере за овај молекул, тако да се мелатонин може брзо апсорбовати кроз назалну, оралну или гастроинтестиналну мукозу..

Исто тако, мелатонин је хормон који је интрацелуларно распоређен у свим органелама. Када се једном примени, максимални ниво у плазми се постиже између 20 и 30 минута касније. Ова концентрација се одржава око сат и по, а затим брзо опада са полу-животом од 40 минута.

На нивоу мозга, мелатонин се производи у епифизи и делује као ендокрини хормон, пошто се ослобађа у крвоток. Делови мелатонина у мозгу су хипокампус, хипофиза, хипоталамус и пинеална жлезда.

С друге стране, мелатонин се такође производи у ретини иу гастроинтестиналном тракту, где делује као паракрински хормон. Исто тако, мелатонин се дистрибуира у не-неуралним регионима као што су гонаде, црева, крвне судове и имунске ћелије..

Функције

Мелатонин садржи специфичне, засићене и реверзибилне рецепторе, а његова места деловања утичу углавном на циркадијалне ритмове. С друге стране, неурални рецептори мелатонина утичу на репродуктивну функцију, а периферни уређаји имају различите функције.

Чини се да су рецептори мелатонина важни у механизмима учења и памћења мишева, и претпоставља се да би овај хормон могао да промени електрофизиолошке процесе повезане са памћењем, као што је дугорочно појачавање.

С друге стране, мелатонин утиче на имуни систем и повезан је са стањима као што су АИДС, рак, старење, кардиоваскуларне болести, дневне промене ритма, сна и одређени психијатријски поремећаји..

Неке клиничке студије указују да би мелатонин такође могао играти важну улогу у развоју патологија као што су мигрена и главобоље, јер је овај хормон добра терапијска опција за борбу против њих..

С друге стране, доказано је да мелатонин смањује оштећење ткива узроковано исхемијом, како у мозгу тако иу срцу.

Коначно, сада је познато да мелатонин делује на имуни систем, иако су детаљи о његовим ефектима донекле збуњујући. У том смислу, чини се да мелатонин узрокује производњу имуноглобулина и стимулацију фагоцита.

Дакле, функције мелатонина су бројне и разноврсне, дјелујући и на нивоу мозга и на нивоу тијела. Међутим, главна функција овог хормона лежи у регулацији биолошког сата.

Медицинска употреба

Вишеструки ефекти које мелатонин узрокује на физичко и церебрално функционисање људи, као и способност излучивања ове супстанце из одређених намирница мотивисали су висок ниво истраживања о њеној медицинској употреби..

Међутим, мелатонин је одобрен само као лијек за краткорочно лијечење несанице првог ступња код особа старијих од 55 година. У том смислу, недавна студија је показала да мелатонин значајно повећава укупно време спавања код људи који пате од депривације сна.

Истраживање о мелатонину

Иако је једина одобрена медицинска употреба за мелатонин у краткорочном третману примарне несанице, у току су вишеструка испитивања терапијских ефеката ове супстанце..

Специфично, истражује се улога мелатонина као терапеутског средства за неуродегенеративне болести као што је Алцхајмерова болест, Хунтингтонова болест, Паркинсонова болест или амиотрофна латерална склероза..

Претпоставља се да би овај хормон могао бити лек који ће у будућности бити ефикасан у борби против ових патологија, међутим, данас готово да и нема студија које пружају научне доказе о његовој терапеутској корисности..

С друге стране, неколико аутора објављује мелатонин као добру супстанцу у борби против заблуда код старијих пацијената. У неким случајевима, ова терапијска корисност се већ показала ефикасном.

Коначно, мелатонин представља и друге истраживачке путеве нешто мање проучене, али са добрим изгледима за будућност.

Један од најизраженијих случајева данас је улога овог хормона као стимулативне супстанце. Нека истраживања су показала да давање мелатонина субјектима са АДХД-ом смањује време потребно за заспање.

Друге терапеутске области истраживања су главобоља, поремећаји расположења (где се показало да су ефикасни у лечењу сезонског афективног поремећаја), рак, жуч, гојазност, заштита од зрачења и тинитус..

Референце

1. Цардинали ДП, Брусцо ЛИ, Либерцзук Ц ет ал. Употреба мелатонина у Алцхајмеровој болести. Неуро Ендоцринол Летт 2002; 23: 20-23.

2. Цонти А, Цонцони С, Хертенс Е, Скварло-Сонта К, Марковска М, Маестрони ЈМ. Докази за синтезу мелатонина у мишјим и људским ћелијама коштане сржи. Ј Пинеал Ре. 2000; 28 (4): 193-202.

3. Поеггелер Б, Балзер И, Харделанд Р, Лерцхл А. Пинеални хормон мелатонин осцилира и у динофлагелату Гониаулак полиедра. Натурвиссенсцхафтен. 1991; 78, 268-9.

4. Реитер РЈ, Паблос МИ, Агапито ТТ ет ал. Мелатонин у контексту теорије старења слободних радикала. Анн Н И Ацад Сци 1996; 786: 362-378.

5. Ван Цоеворден А, Моцкел Ј, Лаурент Е. Неуроендокрини ритмови и спавање код старијих мушкараца. Ам Ј Пхисиол. 1991; 260: Е651-Е661.

6. Зхаданова ИВ, Вуртман РЈ, Реган ММ ет ал. Терапија мелатонином за несаницу повезану са старењем. Ј Цлин Ендоцринол Метаб 2001; 86: 4727-4730.