Melatonin fiziológia, funkciók és orvosi felhasználás

az melatonin Ez egy ember, állatok, növények, gombák, baktériumok és még néhány alga hormonja. Tudományos neve N-cetil-5-metoxitriptamin és egy esszenciális aminosavból, triptofánból áll..

Emberekben és állatokban a melatonint főként a fogpótlásokban termelik, és a sejtek, neuroendokrin és neurofiziológiai folyamatok széles körének alapanyaga..

A melatonin legfontosabb funkciója a napi alvási ciklus szabályozásában rejlik, ezért bizonyos esetekben alvászavarok kezelésére használják..

Ennek a molekulának az egyik fő jellemzője a bioszintézisében rejlik, amely nagymértékben függ a környezeti világítás változásától..

A melatonin jellemzői

A melatonin egy hormon, melyet a pinealisia választott ki, melynek felfedezése 1917-ben jött létre. Pontosabban, annak kimutatását egy olyan vizsgálat során észlelték, amelyben a köhögők táplálkoztak a fogpótlástól..

A csípőmirigy kivonatának beadásakor a meláoforok összehúzódása következtében az állatok bőrén sötét foltok jelennek meg..

Ezt az anyagot melatoninnak nevezték el, és először izolálták negyvenegy évvel az 1958-as felfedezése után. Körülbelül tíz évvel később leírták a szekréció ciklikus jellegét és az alvást kiváltó képességét..

A melatonint most úgy tekintik, mint egy neurohormont, melyet a pinealocyták (egy sejttípus) termelnek a fogpótlásban, az agyi struktúrában, amely a diencephalonban található..

A csípőmirigy melatonint termel a suprachiasmatikus mag, a hipotalamusz régiójának hatása alatt, amely információt kap a retinától a fény és a sötétség napi mintáiról.

Az emberek a melatonin állandó generációját tapasztalják az agyukban, ami 30 éves kor alatt jelentősen csökken. Hasonlóképpen, a serdülőkortól kezdve a patkánymirigy nyálkásodása is előfordul, amit hívnak a cornea arenacea.

A melatonin szintézisét részben a környezeti világítás határozza meg, a hipotalamusz suprachiasmatikus magjaival való kapcsolatának köszönhetően. Ez azt jelenti, hogy minél nagyobb a megvilágítás, annál kisebb a melatonin termelése, és minél alacsonyabb a megvilágítás, annál nagyobb a hormon termelése..

Ez a tény kiemeli a melatonin fontos szerepét az emberek alvásának szabályozásában, valamint a világítás fontosságát ebben a folyamatban..

Jelenleg kimutatták, hogy a melatoninnak két fő funkciója van: szabályozza a biológiai órát és csökkenti az oxidációt. Hasonlóképpen, a melatonin-hiány általában olyan tünetekkel jár, mint az álmatlanság vagy a depresszió, és motiválhatja az öregedés fokozatos felgyorsulását..

Bár a melatonin a szervezet által szintetizált anyag, bizonyos élelmiszerekben is megfigyelhető, mint például zab, cseresznye, kukorica, vörösbor, paradicsom, burgonya, dió vagy rizs.

Hasonlóképpen, a melatonint ma is forgalmazzák gyógyszertárakban és parafarmáciákban, különböző prezentációkkal, és a gyógynövények vagy a vényköteles gyógyszerek alternatívájaként használják, főként az álmatlanság leküzdésére..

fiziológia

A fogpótlás egy olyan szerkezet, amely a kisagy középpontjában helyezkedik el, a harmadik agykamra mögött. Ez a szerkezet pinealocitákat, olyan sejteket tartalmaz, amelyek indolaminokat (melatonint) és vazoaktív peptideket termelnek.

Így a melatonin hormon termelését és szekrécióját stimulálja a retina postganglionos idegének szálai. Ezek az idegek áthaladnak a retinohipothalamikus traktusban a suprachiasmatikus magba (hipotalamusz)..

Amikor a suprachiasmatikus magban vannak, a posztganglionos idegek szálai áthaladnak a felső nyaki ganglionon, amíg el nem éri a pácienst..

Miután elérték a fogpótlást, serkentik a melatonin szintézisét, ezért a sötétség aktiválja a melatonin termelését, míg a fény gátolja a hormon kiválasztását..

Bár a külső fény befolyásolja a melatonin termelését, ez a tényező nem határozza meg a hormon általános működését.

Ez azt jelenti, hogy a melatonin szekréció cirkadián ritmusát egy endogén pacemaker szabályozza, amely magában a suprachiasmatikus magban van, ami független a külső tényezőktől..

A környezeti fény azonban képes dózisfüggő módon növelni vagy újra erősíteni az eljárást. A melatonin a véráramba diffúzió útján lép be, ahol a koncentráció csúcsa reggel két és négy között van.

Ezt követően a véráramban lévő melatonin mennyisége fokozatosan csökken a sötétség többi szakaszában.

Másrészt a melatonin a személy életkorától függően fiziológiai eltéréseket is mutat. Legfeljebb három hónapos korig az emberi agy kis mennyiségben melatonint szekretál.

Ezt követően a hormon szintézise nő, elérve a gyermekkorban mintegy 325 pg / ml koncentrációkat. Fiatal felnőtteknél a normál koncentráció 10 és 60 pg / ml között van, és az öregedés során a melatonin termelés fokozatosan csökken.

Bioszintézis és metabolizmus

A melatonin olyan anyag, amely triptofánból, egy élelmiszerből származó esszenciális aminosavból bioszintézis.

Pontosabban, a triptofán közvetlenül a triptofán-hidroxiláz enzimen keresztül alakul át melatoninná. Ezt követően ezt a vegyületet dekarboxilezzük és szerotonint termelünk.

Amint már említettük, a sötétség aktiválja a neuronális rendszert és motiválja a neurotranszmitter norepinefrin felszabadulását. Ha a norepinefrin kötődik a pineallociták b1 adrenerg receptoraihoz, az adenil-cikláz aktiválódik.

Hasonlóképpen, ez a folyamat növeli a ciklikus AMP-t, és az aril-alkil-amin-N-acil-transzferáz (melanin-szintézis enzim) új szintézise motivált. Végül ezen enzim révén a szerotonin melaninná alakul.

Az anyagcsere tekintetében a melatonin egy olyan hormon, amely a mitokondriumokban és a p-hepatocita citrom krómban metabolizálódik, és gyorsan átalakul 6-hidroximelatoninná. Ezt követően glükuronsavval konjugálódik és kiválasztódik a vizelettel.

A melatonin szekrécióját befolyásoló tényezők

Jelenleg a melatonin szekrécióját módosító elemek két különböző kategóriába sorolhatók: környezeti tényezők és endogén tényezők.

A környezeti tényezőket főként a fotoperioda (a napenergia-ciklus évszakai), az évszakok és a környezeti hőmérséklet alkotják..

Ami az endogén tényezőket illeti, úgy a stressz és az életkor is úgy tűnik, hogy olyan elemek, amelyek motiválhatják a melatonin termelésének csökkenését.

Hasonlóképpen, a melatonin szekréció három különböző mintázata létezett: az első, a második és a harmadik típus.

A melatonin-szekréció egyik típusát a hörcsögökben figyelték meg, és a szekréció hirtelen csúcsa jellemzi.

A második típusú minta jellemző az albínó patkányokra és az emberekre is. Ebben az esetben a szekréciót a maximális szekréciós csúcs eléréséig fokozatos növekedés jellemzi.

Végül a juhoknál a háromfajta megállást figyelték meg, fokozatos növekedése is jellemző, de a második típustól eltérően a maximális szekréció elérése és egy ideig marad, amíg nem csökken.

farmakokinetikája

A melatonin széles körben biológiailag elérhető hormon. A szervezet nem mutat morfológiai akadályokat ehhez a molekulához, így a melatonin gyorsan felszívódik az orr-, orális vagy gyomor-bél nyálkahártyán keresztül..

Hasonlóképpen, a melatonin egy hormon, amely intracellulárisan oszlik el az összes organellumban. A beadás után a plazma maximális szintje 20 és 30 perc múlva érhető el. Ezt a koncentrációt körülbelül másfél óra hosszat tartjuk, majd 40 perc felezési idővel gyorsan csökken.

Az agyi szinten a melatonin a csípőmirigyben termelődik és endokrin hormonként működik, mivel a véráramba kerül. A melatonin hatásának agyi területei a hippocampus, az agyalapi mirigy, a hypothalamus és a csípőmirigy..

Másrészt a melatonint a retinában és a gyomor-bél traktusban is előállítják, ahol paracrin hormonként működik. Hasonlóképpen, a melatonin eloszlik nem neurális régiókban, például a gonádokban, a bélben, a vérerekben és az immunsejtekben..

funkciók

A melatonin specifikus, telített és reverzibilis receptorokat tartalmaz, és hatóhelyei elsősorban a cirkadián ritmusokat befolyásolják. Másrészről, a nem természetes melatonin receptorok befolyásolják a reprodukciós funkciót, és a perifériáknak különböző funkciói vannak.

Úgy tűnik, hogy a melatonin receptorok fontosak az egerek tanulásának és emlékezetének mechanizmusaiban, és feltételezhető, hogy ez a hormon megváltoztathatja a memóriával kapcsolatos elektrofiziológiai folyamatokat, például a hosszú távú potencírozást..

Másrészt a melatonin befolyásolja az immunrendszert, és olyan állapotokhoz kapcsolódik, mint az AIDS, a rák, az öregedés, a szív-érrendszeri betegségek, a napi ritmus, alvás és bizonyos pszichiátriai rendellenességek..

Egyes klinikai vizsgálatok azt mutatják, hogy a melatonin fontos szerepet játszhat olyan patológiák kialakulásában is, mint a migrén és a fejfájás, mivel ez a hormon jó terápiás lehetőség az ellenük való küzdelemben..

Másrészt bebizonyosodott, hogy a melatonin csökkenti az ischaemia által okozott szövetkárosodást mind az agyban, mind a szívben..

Végül, most már ismert, hogy a melatonin az immunrendszerre hat, bár a hatásainak részletezése kissé zavaró. Ebben az értelemben úgy tűnik, hogy a melatonin az immunglobulin termelését és a fagociták stimulációját okozza.

Így a melatonin funkciói sok és változatosak, mind az agyi szinten, mind a test szintjén. Ennek a hormonnak a fő funkciója azonban a biológiai óra szabályozásában rejlik.

Orvosi használatra

A melatonin által az emberek fizikai és agyi működésére gyakorolt ​​többszörös hatások, valamint az anyag bizonyos élelmiszerekből történő kivonásának képessége arra ösztönözte a magas szintű kutatást az orvosi felhasználásra vonatkozóan..

A melatonint azonban csak 55 évesnél idősebb embereknél csak az elsőfokú álmatlanság rövid távú kezelésére használják fel. Ebben az értelemben egy közelmúltbeli tanulmány kimutatta, hogy a melatonin jelentősen megnövelte az alváshiányban szenvedő emberek teljes alvási idejét.

A melatonin kutatása

Bár a melatonin egyetlen jóváhagyott orvosi alkalmazása az elsődleges álmatlanság rövid távú kezelésében rejlik, az anyag terápiás hatásainak többszörös vizsgálata jelenleg folyamatban van..

Konkrétan a melatonin mint terápiás eszköz szerepe a neurodegeneratív betegségek, mint például az Alzheimer-kór, a Huntington-kór, a Parkinson-kór vagy az amyotróf laterális szklerózis kezelésében..

Azt feltételezzük, hogy ez a hormon lehet olyan gyógyszer, amely a jövőben hatékonyan fogja kezelni ezeket a patológiákat, de ma már alig van olyan tanulmány, amely tudományos bizonyítékokat szolgáltat a terápiás hasznosságáról..

Másrészt, több szerző a melatonint jó anyagnak tekinti az idős betegek csalódásának leküzdésére. Bizonyos esetekben ez a terápiás alkalmazás már bizonyult hatékonynak.

Végül a melatonin más, kevésbé tanulmányozott kutatási utakat mutat be, de jó jövőbeli kilátásokkal.

A mai nap egyik leggyorsabb esete a hormon stimuláló anyagként betöltött szerepe. Néhány kutatás kimutatta, hogy a melatonin ADHD-val kezelt betegeknél az alváshoz szükséges idő csökken.

A kutatás egyéb terápiás területei a fejfájás, a hangulati zavarok (ahol kimutatták, hogy hatékonyak a szezonális affektív zavarok kezelésében), a rák, az epe, az elhízás, a sugárzás és a tinnitus elleni védelem..

referenciák

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. A melatonin alkalmazása az Alzheimer-kórban. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.

2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Bizonyíték a melatonin-szintézisre egér- és humán csontvelősejtekben. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.

3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Pineal hormon melatonin a Gonyaulax polyedra dinoflagellate-ban is oszcillál. Naturwissenschaften. 1991, 78, 268-9.

4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT és mtsai. Melatonin az öregedés szabad gyökök elméletének összefüggésében. Ann N Y Acad Sci 1996; 786: 362-378.

5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Neuroendokrin ritmusok és alvás az öregedő férfiaknál. Am J Physiol. 260: E651-E661.

6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM és mtsai. Melatonin kezelés az életkorhoz kapcsolódó álmatlanság miatt. J. Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.