Melatoninfysiologi, funksjoner og medisinsk bruk

den melatonin Det er et hormon som er tilstede hos mennesker, dyr, planter, sopp, bakterier og til og med noen alger. Dens vitenskapelige navn er N-cetyl-5-metoksytryptamin og syntetiseres fra en essensiell aminosyre, tryptofan.

Hos mennesker og dyr produseres melatonin hovedsakelig i furuskjertelen og er en grunnleggende substans for et bredt spekter av cellulære, neuroendokrine og nevrofysiologiske prosesser.

Den viktigste funksjonen av melatonin ligger i reguleringen av den daglige sovesyklusen, og derfor brukes den i noen tilfeller som en behandling for søvnforstyrrelser.

Et av de viktigste egenskapene til dette molekylet ligger i sin biosyntese, som i stor grad avhenger av endringer i omgivelseslys.

Egenskaper av melatonin

Melatonin er en utskilles av pinealkjertelhormon, hvis oppdagelse er etablert i 1917. Spesielt detektert dens eksistens gjennom et forskning hvor Tadpoles mates med en ekstrakt av pinealkjertelen.

Ved administrering av ekstraktet av furuskjertelen ble det observert utseende av mørke flekker på dyrene på huden, på grunn av sammentrekning av meláforforene.

Dette stoffet ble kalt melatonin og ble først isolert førtien år etter oppdagelsen i 1958. Omkring ti år senere, den sykliske natur sin sekresjon og beskrevet sin evne til å indusere søvn.

Melatonin anses nå som en nevrohormon som produseres av pinealocytter (en celletype) av furuskjertelen, en hjernestruktur som ligger i diencephalon..

Pineal kjertel produserer melatonin under påvirkning av suprachiasmatic kjernen, en region av hypothalamus som mottar informasjon fra netthinnen om den daglige mønster av lys og mørke.

Folk opplever en konstant generasjon melatonin i hjernen, som avtar markant ved 30 år. På samme måte oppstår det fra ungdomsforkalkninger i furuskjertelen, som kalles corpora arenacea.

Syntesen av melatonin er delvis bestemt av omgivende belysning, takket være forbindelsen med hypothalamusens suprachiasmatiske kjerner. Det er jo jo større belysningen, jo lavere produksjonen av melatonin og jo lavere belysningen er, desto større er produksjonen av dette hormonet.

Dette faktum fremhever den viktige rollen som melatonin spiller i reguleringen av folks søvn, samt betydningen av belysning i denne prosessen.

Foreløpig har det blitt vist at melatonin har to hovedfunksjoner: reguler den biologiske klokken og reduser oksydasjonen. På samme måte leds melatoninmangel vanligvis med symptomer som søvnløshet eller depresjon, og kan motivere en gradvis akselerasjon av aldring.

Selv om melatonin er et stoff som er syntetisert av selve kroppen, kan det også observeres i visse matvarer som havre, kirsebær, mais, rødvin, tomater, poteter, nøtter eller ris.

På samme måte selges melatonin i dag i apotek og parapharmacies med ulike presentasjoner og brukes som et alternativ til medisinske planter eller reseptbelagte legemidler for å bekjempe, hovedsakelig søvnløshet..

fysiologi

Den pineale kjertelen er en struktur som ligger i sentrum av hjernen, bak den tredje hjernen ventrikel. Denne strukturen inneholder pinealocytter, celler som genererer indolaminer (melatonin) og vasoaktive peptider.

Dermed stimuleres produksjonen og utskillelsen av hormonet melatonin av fibre i näthinnets postganglioniske nerve. Disse nervene beveger seg gjennom retinohipothalamuskanalen til den suprachiasmatiske kjernen (hypotalamus).

Når de er i den suprachiasmatiske kjernen, går fibrene i postganglionisk nerve gjennom den overlegen cervical ganglion til de når pinealkjertelen.

Når de når pinealkjertelen, stimulerer de syntesen av melatonin, grunnen til at mørket aktiverer produksjonen av melatonin mens lys hemmer sekresjonen av dette hormonet.

Selv om eksternt lys påvirker produksjonen av melatonin, bestemmer denne faktoren ikke den generelle funksjonen av hormonet.

Det vil si, døgnrytmen av melatoninutskillelse styres av en endogen pacemaker lokalisert i suprachiasmatic kjernen i seg selv, som er uavhengig av ytre faktorer.

Imidlertid har omgivende lys evne til å øke eller reintensifisere prosessen på en doseavhengig måte. Melatonin går gjennom diffusjon inn i blodet, hvor den har en konsentrasjonstopp mellom to og fire om morgenen.

Deretter reduseres mengden melatonin i blodet gradvis i resten av mørketiden.

På den annen side presenterer melatonin også fysiologiske variasjoner avhengig av personens alder. Opp til tre måneders alder, avhenger den menneskelige hjernen små mengder melatonin.

Etter hvert øker syntesen av hormonet og når konsentrasjoner på ca 325 pg / ml i barndommen. Hos unge voksne ligger den normale konsentrasjonen mellom 10 og 60 pg / ml og under aldring reduseres melatoninproduksjonen gradvis.

Biosyntese og metabolisme

Melatonin er et stoff som er biosyntetisert fra tryptofan, en essensiell aminosyre som kommer fra mat.

Spesielt blir tryptofan omdannet direkte til melatonin gjennom enzymet tryptofanhydroxylase. Deretter dekarboksiseres denne forbindelsen og genererer serotonin.

Som nevnt, aktiverer mørket nevronsystemet og motiverer produksjonen av en nevrotransmitter-noradrenalinfrigivelse. Når norepinefrin binder til b1 adrenerge reseptorer av pineallocytter, aktiveres adenylsyklase.

På samme måte økes syklisk AMP ved denne prosessen, og en ny syntese av arylalkylamin-N-acyltransferase (enzym av melaninsyntese) er motivert. Til slutt, gjennom dette enzymet, blir serotonin omdannet til melanin.

Med hensyn til stoffskiftet er melatonin et hormon som metaboliseres i mitokondriene og p-hepatocyt-citrokrom, og omdannes raskt til 6-hydroksymelatonin. Deretter blir det konjugert med glukuronsyre og utskilles i urinen.

Faktorer som modulerer melatoninsekresjon

For tiden kan elementene som er i stand til å modifisere sekresjonen av melatonin, grupperes i to forskjellige kategorier: miljøfaktorer og endogene faktorer.

Miljøfaktorene dannes hovedsakelig av fotoperioden (årstidene til solcellen), årstidene og miljøtemperaturen.

Når det gjelder endogene faktorer, synes både stress og alder å være elementer som kan motivere en reduksjon i produksjonen av melatonin.

På samme måte har tre ulike mønstre av melatoninsekresjon blitt etablert: type en, type to og type tre.

Det ene mønsteret av melatoninsekresjon observeres i hamstere og kjennetegnes ved en abrupt topp av sekresjon.

Type to mønster er typisk for albino rotter, så vel som mennesker. I dette tilfellet kjennetegnes sekresjonen av en gradvis økning inntil den maksimale sekresjonstoppen nås.

Til slutt, type tre stoppet har blitt observert hos sauer, det er også preget av en gradvis økning, men det adskiller seg fra type to for å oppnå et maksimalt nivå av sekresjon og holder seg en stund til den begynner å minke.

farmakokinetikk

Melatonin er et stort biotilgjengelig hormon. Organismen presenterer ikke morfologiske barrierer for dette molekylet, slik at melatonin kan absorberes raskt gjennom nasal, oral eller gastrointestinal slimhinne..

På samme måte er melatonin et hormon som distribueres intracellulært i alle organeller. Når administrert, nås maksimalnivået i plasma mellom 20 og 30 minutter senere. Denne konsentrasjonen opprettholdes i omtrent en og en halv time og avtar deretter raskt med en halveringstid på 40 minutter.

På hjernenivå produseres melatonin i pinealkjertelen og virker som et hormon som endokrine, siden det slippes ut i blodet. Hjernegruppene for virkning av melatonin er hippocampus, hypofysen, hypothalamus og pineal kjertel.

På den annen side produseres melatonin også i retina og i fordøyelsessystemet, steder der det virker som et parakrine hormon. På samme måte fordeles melatonin i ikke-nevrale områder som gonadene, tarmene, blodkarene og immuncellene..

funksjoner

Melatonin inneholder spesifikke, mettbare og reversible reseptorer, og dets virkningssteder påvirker hovedsakelig sirkadiske rytmer. På den annen side påvirker nonneurale melatoninreceptorer reproduktiv funksjon, og periferiutstyr har forskjellige funksjoner.

Melatoninreceptorer synes å være viktige i mekanismene for læring og minne av mus, og det er postulert at dette hormonet kunne endre elektrofysiologiske prosesser assosiert med minne, som langsiktig potensiering.

Videre påvirker melatonin immunsystemet og er forbundet med tilstander slik som AIDS, kreft, aldring, kardiovaskulær sykdom, endres dagsrytme, søvn og visse psykiatriske forstyrrelser.

Noen kliniske studier indikerer at melatonin også kan spille en viktig rolle i utviklingen av patologier som migrene og hodepine, siden dette hormonet er et godt terapeutisk alternativ for å bekjempe dem..

På den annen side har det vist seg at melatonin reduserer vevskader forårsaket av iskemi både i hjernen og i hjertet.

Endelig er det nå kjent at melatonin virker på immunsystemet, selv om detaljene om dens effekter er noe forvirrende. På denne måten synes melatonin å forårsake produksjon av immunglobulin og stimulering av fagocytter.

Dermed er melatoninfunksjonene mange og varierte, både på hjernenivå og på kroppsnivå. Men hovedfunksjonen til dette hormonet ligger i reguleringen av den biologiske klokken.

Medisinsk bruk

Flere årsaker melatonin effekter på fysisk og hjernefunksjon mennesker, så vel som evne til å trekke dette stoffet fra visse matvarer har ført til en høy forskning på medisinsk bruk.

Melatonin har imidlertid kun blitt godkjent som medisin for kortsiktig behandling av første grad søvnløshet hos personer over 55 år. I denne forstand viste en nylig studie at melatonin økte totalt søvntid betydelig hos personer som lider av søvnmangel.

Forskning om melatonin

Selv om det bare er godkjent for medisinsk bruk melatonin som ligger i den kortvarig behandling av primær søvnløshet, for tiden de utføres flere undersøkelser av den terapeutiske effekten av denne substans.

Nærmere bestemt, rollen av melatonin som et terapeutisk verktøy for neurodegenerative sykdommer så som Alzheimers sykdom, Huntingtons chorea, Parkinsons sykdom eller amyotrofisk lateral sklerose undersøker.

Det er postulert at dette hormonet kan være et stoff som i fremtiden vil være effektivt i bekjempelse av disse patologiene, men i dag er det knapt noen studier som gir vitenskapelig bevis på dets terapeutiske nytte..

På den annen side sender flere forfattere melatonin som et godt stoff for å bekjempe vrangforestillinger hos eldre pasienter. I noen tilfeller har dette terapeutiske verktøyet allerede vist seg å være effektivt.

Til slutt presenterer melatonin andre forskningsveier noe mindre studert, men med gode fremtidsutsikter.

En av de mest blomstrende tilfellene i dag er rollen som dette hormonet som et stimulerende stoff. Enkelte undersøkelser har vist at administrering av melatonin til personer med ADHD reduserer tiden som trengs for å sovne.

Andre terapeutisk forskning område utgjør hodepine, den stemningslidelser (som har vist seg å være effektive for behandlingen av vinterdepresjon), kreft, galle, fedme, stråling og tinnitus.

referanser

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. Bruken av melatonin i Alzheimers sykdom. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.

2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Bevis for melatoninsyntese i mus- og humane benmargsceller. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.

3. Poeggeler B, Balzer I, R Hardeland, Lerchl A. Pineal melatonin hormon oscillerer dinoflagellate Gonyaulax stede i Polyedra. Naturwissenschaften. 1991; 78, 268-9.

4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. Melatonin i sammenheng med frie radikaler teori om aldring. Ann N Y Acad Sci 1996; 786: 362-378.

5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Neuroendokrine rytmer og sove i aldrende menn. Am J Physiol. 1991; 260: E651-E661.

6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Melatoninbehandling for aldersrelatert søvnløshet. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.