Melatonina Fiziologie, funcții și utilizare medicală

melatonină Este un hormon prezent la oameni, animale, plante, ciuperci, bacterii și chiar unele alge. Numele său științific este N-cetil-5-metoxitriptamina și este sintetizat dintr-un aminoacid esențial, triptofan.

La om și la animale, melatonina este produsă în principal în glanda pineală și este o substanță de bază pentru o mare varietate de procese celulare, neuroendocrine și neurofiziologice.

Cea mai importantă funcție a melatoninei constă în reglarea ciclului zilnic de somn, motiv pentru care este folosit în unele cazuri ca tratament pentru tulburările de somn.

Una dintre principalele caracteristici ale acestei molecule constă în biosinteza sa, care depinde în mare măsură de schimbările în iluminatul ambiental.

Caracteristicile melatoninei

Melatonina este un hormon secretat de glanda pineală, a cărui descoperire este stabilită în 1917. Mai exact, detectat existența sa printr-o cercetare în care mormolocii hrănite cu un extract din glanda pineală.

Atunci când se administrează extractul din glanda pineală, se observă apariția de pete întunecate pe pielea animalelor, datorită contracției meloforozelor.

Această substanță a fost numită melatonina și a fost izolat pentru prima data de patruzeci și unu de ani după descoperirea sa în 1958. Aproximativ zece ani mai târziu, natura ciclică a secreției sale și capacitatea acesteia de a induce somnul descris.

Melatonina este considerată astăzi o neurohormonă care este produsă de pinealocite (un tip de celulă) al glandei pineale, o structură a creierului care este localizată în diencephalon.

Glanda pineala produce melatonina sub influența nucleului suprachiasmatic, o regiune a hipotalamusului care primește informații de la retină despre tiparul zilnic de lumină și întuneric.

Oamenii experimentează o generație constantă de melatonină în creierul lor, care scade considerabil cu 30 de ani. De asemenea, de la adolescență, se produc de obicei calcificări în glanda pineală, care sunt numite corpora arenacea.

Sinteza melatoninei este parțial determinată de iluminatul ambiental, datorită conexiunii sale cu nucleele suprachiasmatice ale hipotalamusului. Adică, cu cât iluminarea este mai mare, cu atât producția de melatonină este mai mică și cu cât iluminarea este mai mică, cu atât este mai mare producția acestui hormon.

Acest fapt evidențiază rolul important jucat de melatonină în reglarea somnului oamenilor, precum și importanța iluminării în acest proces.

În prezent, sa demonstrat că melatonina are două funcții principale: reglează ceasul biologic și reduce oxidarea. De asemenea, deficitele de melatonină sunt de obicei însoțite de simptome precum insomnia sau depresia și ar putea motiva o accelerare treptată a îmbătrânirii.

Deși melatonina este o substanță sintetizată chiar de către organism, ea poate fi observată și în anumite alimente cum ar fi ovăzul, cireșele, porumbul, vinul roșu, roșiile, cartofii, nucile sau orezul.

De asemenea, melatonina este vândută astăzi în farmacii și parafarmacie cu diferite prezentări și este utilizată ca o alternativă la plantele medicinale sau medicamentele prescrise pentru a combate, în principal, insomnia.

fiziologie

Glanda pineală este o structură care se află în centrul cerebelului, în spatele celui de-al treilea ventricul cerebral. Această structură conține pinealocite, celule care generează indolamine (melatonină) și peptide vasoactive.

Astfel, producerea și secreția melatoninei hormonale este stimulată de fibrele nervului postganglionar al retinei. Acești nervi se deplasează prin tractul retinohipotalamic la nucleul suprachiasmatic (hipotalamus).

Când se află în nucleul suprachiasmatic, fibrele nervului postganglionic traversează ganglionul superior al colului uterin până când ajung la glanda pineală.

După ce ajung la glanda pineală, stimulează sinteza melatoninei, motiv pentru care întunericul activează producerea de melatonină, în timp ce lumina inhibă secreția acestui hormon.

Deși lumina externă influențează producția de melatonină, acest factor nu determină funcționarea globală a hormonului.

Adică, ritmul circadian al secreției de melatonină este controlat de un stimulator endogen situat în nucleul suprachiasmatic, care este independent de factorii externi.

Cu toate acestea, lumina ambientală are capacitatea de a mări sau re-intensifica procesul într-o manieră dependentă de doză. Melatonina intră prin difuzie în sânge, unde are un vârf de concentrație între două și patru dimineața.

Ulterior, cantitatea de melatonină din sânge scade treptat în restul perioadei întunecate.

Pe de altă parte, melatonina prezintă, de asemenea, variații fiziologice în funcție de vârsta persoanei. Până la trei luni, creierul uman secretă cantități mici de melatonină.

Ulterior, sinteza hormonului crește, atingând concentrații de aproximativ 325 pg / ml în timpul copilăriei. La adulții tineri, concentrația normală variază între 10 și 60 pg / ml, iar în timpul îmbătrânirii producția de melatonină scade treptat.

Biosinteza și metabolismul

Melatonina este o substanță biosintetizată din triptofan, un aminoacid esențial care provine din alimente.

În mod specific, triptofanul este transformat direct în melatonină prin enzima triptofan hidroxilază. Ulterior, acest compus este decarboxilat și generează serotonină.

Așa cum am menționat, întunericul activează sistemul neuronal și motivează producerea unei secreții de neurotransmițător norepinefrină. Atunci când norepinefrina se leagă de receptorii b1 adrenergici ai pinealocitelor, se activează adenil ciclaza.

De asemenea, AMP ciclic este crescut prin acest proces și este motivată o nouă sinteză a N-aciltransferazei arilalchilaminei (enzima de sinteză a melaninei). În cele din urmă, prin această enzimă, serotonina este transformată în melanină.

În ceea ce privește metabolismul, melatonina este un hormon care este metabolizat în mitocondrii și în cimetrul p hepatocit și este rapid transformat în 6-hidroximmelatonină. Ulterior, este conjugat cu acid glucuronic și excretat în urină.

Factorii care modulează secreția de melatonină

În prezent, elementele care pot modifica secreția de melatonină pot fi grupate în două categorii diferite: factori de mediu și factori endogeni.

Factorii de mediu sunt formați în principal prin fotoperiod (anotimpurile ciclului solar), anotimpurile anului și temperatura mediului.

În ceea ce privește factorii endogeni, stresul și vârsta par a fi elemente care pot motiva o reducere a producției de melatonină.

De asemenea, s-au stabilit trei modele diferite de secreție a melatoninei: tipul unu, tipul doi și tipul trei.

Modelul de tip 1 al secreției de melatonină este observat la hamsteri și este caracterizat printr-un vârf abrupt de secreție.

Tipul de tip 2 este tipic pentru șobolanul albinic, precum și pentru om. În acest caz, secreția se caracterizează printr-o creștere graduală până la atingerea vârfului maxim de secreție.

În cele din urmă, tipul de oprire a fost observat la oi, este, de asemenea, caracterizat printr-o creștere treptată, dar diferă de tipul doi în atingerea unui nivel maxim de secreție și de ședere pentru un timp până când începe să scadă.

farmacocinetica

Melatonina este un hormon foarte biodisponibil. Organismul nu prezintă bariere morfologice pentru această moleculă, astfel încât melatonina să poată fi rapid absorbită prin mucoasa nazală, orală sau gastrointestinală.

De asemenea, melatonina este un hormon distribuit intracelular în toate organele. După administrare, nivelul maxim în plasmă este atins între 20 și 30 de minute mai târziu. Această concentrație este menținută timp de aproximativ o oră și jumătate și apoi scade rapid cu un timp de înjumătățire de 40 de minute.

La nivelul creierului, melatonina este produsă în glanda pineală și acționează ca un hormon endocrin, deoarece este eliberată în sânge. Regiunile cerebrale de acțiune ale melatoninei sunt hipocampul, glanda pituitară, hipotalamusul și glanda pineală.

Pe de altă parte, melatonina este, de asemenea, produsă în retină și în tractul gastrointestinal, în locuri în care acționează ca un hormon paracrin. De asemenea, melatonina este distribuită în regiuni non-neuronale, cum ar fi gonadele, intestinul, vasele de sânge și celulele imune.

funcții

Melatonina conține receptori specifici, saturați și reversibili, iar locurile sale de acțiune afectează în principal ritmurile circadiene. Pe de altă parte, receptorii melatoninei nonneurogene afectează funcția de reproducere, iar perifericele au diferite funcții.

Receptorii melatoninei par a fi importanți în mecanismele de învățare și memorie a șoarecilor și se presupune că acest hormon ar putea modifica procesele electrofiziologice asociate cu memoria, cum ar fi potențarea pe termen lung.

Pe de altă parte, melatonina influențează sistemul imunitar și este legată de condiții precum SIDA, cancer, îmbătrânire, boli cardiovasculare, modificări zilnice ale ritmului, somn și anumite tulburări psihiatrice.

Unele studii clinice indică faptul că melatonina ar putea, de asemenea, să joace un rol important în dezvoltarea patologiilor precum migrenă și dureri de cap, deoarece acest hormon este o bună opțiune terapeutică de combatere a acestora.

Pe de altă parte, s-a dovedit că melatonina reduce afectarea țesuturilor cauzată de ischemie, atât în ​​creier, cât și în inimă.

În cele din urmă, în prezent este connoted faptul că melatonina acționează asupra sistemului imunitar, deși detaliile privind efectele sale sunt oarecum confuze. În acest sens, melatonina pare să provoace producerea de imunoglobulină și stimularea fagocitelor.

Astfel, funcțiile melatoninei sunt multe și variate, acționând atât la nivelul creierului, cât și la nivelul corpului. Cu toate acestea, funcția principală a acestui hormon constă în reglarea ceasului biologic.

Utilizare medicală

cauze multiple efecte asupra funcției fizice și creierul de oameni precum și capacitatea de a extrage această substanță din anumite alimente melatonina a dus la o cercetare de mare cu privire la utilizarea medicală.

Cu toate acestea, melatonina a fost aprobată doar ca medicament pentru tratamentul pe termen scurt a insomniului de gradul I la persoanele de peste 55 de ani. În acest sens, un studiu recent a arătat că melatonina a crescut semnificativ timpul total de somn la persoanele care suferă de deprivare de somn.

Cercetări despre melatonină

Deși singurul aprobat pentru uz medical melatoninei constă în tratamentul pe termen scurt al insomniei primare, investigații multiple în prezent fiind efectuate în efectele terapeutice ale acestei substanțe.

In mod specific, rolul de melatonina ca un instrument terapeutic pentru boli neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer, coreea Huntington, scleroza amiotrofică laterală bolii Parkinson sau investigate.

Este postulat că acest hormon ar putea fi un medicament pentru a fi eficiente în viitor, pentru a combate aceste boli, cu toate acestea, astăzi nu mai sunt multe locuri de muncă, care furnizează dovezi științifice a utilității sale terapeutice.

Pe de altă parte, mai mulți autori postulează melatonina ca o substanță bună pentru a lupta împotriva delirărilor la pacienții vârstnici. În unele cazuri, această utilitate terapeutică sa dovedit deja eficientă.

În cele din urmă, melatonina prezintă alte căi de cercetare mai puțin studiate, dar cu perspective bune de viitor.

Unul dintre cele mai în creștere moment de astăzi este rolul acestui hormon ca o substanță stimulatoare. Unele cercetări au arătat că administrarea de melatonină la subiecții cu ADHD reduce timpul necesar pentru adormire.

Alte domeniu de cercetare terapeutice constituie dureri de cap, tulburarea de dispoziție (care sa dovedit a fi eficace pentru tratamentul tulburărilor afective sezoniere), cancerul, bilă, obezitatea, protecția împotriva radiațiilor și tinitus.

referințe

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C și colab. Utilizarea melatoninei în boala Alzheimer. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.

2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Dovezi pentru sinteza melatoninei în celulele măduvei osoase din șoarece și uman. J Pineal Re 2000; 28 (4): 193-202.

3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, hormonul Lerchl A. pineală melatonina pendulează dinoflagelate Gonyaulax Prezent în Polyedra. Naturwissenschaften. 1991; 78, 268-9.

4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT și colab. Melatonina în contextul teoriei radicalilor liberi de îmbătrânire. Ann N Y Acad Sci 1996; 786: 362-378.

5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Ritmurile neuroendocrine și somnul în bărbații în vârstă. Am J Physiol. 1991; 260: E651-E661.

6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Tratamentul cu melatonină pentru insomnia legată de vârstă. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.