Melatoniini füsioloogia, funktsioonid ja meditsiiniline kasutamine

The melatoniin See on inimestel, loomadel, taimedel, seentel, bakteritel ja isegi mõnedel vetikatel esinev hormoon. Selle teaduslik nimetus on N-tsetüül-5-metoksütryptamiin ja sünteesitakse essentsiaalsest aminohappest, trüptofaanist..

Inimestel ja loomadel toodetakse melatoniini peamiselt pihlakinnas ja see on põhiline aine paljude raku-, neuroendokriin- ja neurofüsioloogiliste protsesside jaoks..

Melatoniini kõige olulisem funktsioon seisneb igapäevase une tsükli reguleerimises, mistõttu seda kasutatakse mõnel juhul unehäirete raviks..

Selle molekuli üks peamisi omadusi on selle biosüntees, mis sõltub suurel määral ümbritseva valguse muutustest..

Melatoniini omadused

Melatoniin on hormoon, mida eritatakse neerupealse luu kaudu, mille avastus loodi 1917. aastal. Täpsemalt, selle olemasolu avastati uurimise käigus, mille käigus söödakarvaid söödeti käbinäärme ekstraktiga..

Hambakivi naha ekstrakti manustamisel täheldati meláofooride kokkutõmbumise tõttu tumedate täppide ilmumist loomade nahale..

Seda ainet nimetati melatoniiniks ja see eraldati esmakordselt nelikümmend üks aasta pärast selle avastamist 1958. aastal. Umbes kümme aastat hiljem kirjeldati selle sekretsiooni tsüklilist olemust ja selle võimet indutseerida une..

Melatoniini peetakse nüüd neurohormooniks, mida toodavad pinealotsüüdid (rakutüüp), mis on päriliku näärme aju struktuur, mis asub diencephalonis..

Hambakivi tekitab melatoniini suprachiasmatic tuuma, hüpotalamuse piirkonna, mis saab võrkkestalt teavet valguse ja pimeduse igapäevaste mustrite kohta, mõjul.

Inimesed kogevad oma ajus pidevat melatoniini teket, mis väheneb märkimisväärselt 30-aastaselt. Samamoodi esineb tavaliselt noorukite mädanemisest pärilik nääre, mida kutsutakse corpora arenacea.

Melatoniini sünteesi määrab osaliselt ümbritsev valgustus, tänu selle seosele hüpotalamuse superniasmaatiliste tuumadega. See tähendab, et mida suurem on valgustus, seda väiksem on melatoniini tootmine ja mida madalam on valgustus, seda suurem on selle hormooni tootmine..

See asjaolu toob esile melatoniini olulise rolli inimeste une reguleerimisel ning valguse tähtsust selles protsessis..

Praegu on näidatud, et melatoniinil on kaks peamist funktsiooni: bioloogilise kella reguleerimine ja oksüdatsiooni vähendamine. Samamoodi kaasneb melatoniinipuudulikkusega tavaliselt sellised sümptomid nagu unetus või depressioon ning võivad motiveerida vananemise järkjärgulist kiirenemist..

Kuigi melatoniin on aine, mida sünteesib keha ise, võib seda täheldada ka teatud toiduainetes, nagu kaer, kirsid, mais, punane vein, tomatid, kartulid, pähklid või riis.

Samamoodi müüakse melatoniini tänapäeval apteekides ja parafarmakates erinevates esitusviisides ning seda kasutatakse alternatiivina ravimtaimedele või retseptiravimitele, et võidelda peamiselt unetuse vastu..

Füsioloogia

Hambakivi on struktuur, mis asub väikeaju keskel kolmanda aju vatsakese taga. See struktuur sisaldab pinealotsüüte, rakke, mis tekitavad indolamiine (melatoniini) ja vasoaktiivseid peptiide.

Seega stimuleeritakse hormooni melatoniini tootmist ja sekretsiooni võrkkesta postganglionaalse närvi kiududest. Need närvid liiguvad läbi retinohipotalamuse trakti suprachiasmatic tuuma (hüpotalamuse) \ t.

Kui nad asuvad suprachiasmaatilises tuumas, läbivad postganglionaalse närvi kiud kõrgema emakakaela ganglioni, kuni jõuavad piilhambad.

Kui nad jõuavad nikastesse, stimuleerivad nad melatoniini sünteesi, miks pimedus aktiveerib melatoniini tootmist, samas kui valgus pärsib selle hormooni sekretsiooni..

Kuigi väline valgus mõjutab melatoniini tootmist, ei määra see tegur hormooni üldist toimimist.

See tähendab, et melatoniini sekretsiooni tsirkadiaanrütmi kontrollib endogeenne südamestimulaator, mis asub iseenda ülemvõimsuses, mis on välistest teguritest sõltumatu..

Siiski on ümbritseval valgusel võimalus suurendada või taastada protsessi annusest sõltuval viisil. Melatoniin siseneb difusiooni kaudu vereringesse, kus selle kontsentratsioon on hommikul kaks kuni neli.

Järgnevalt väheneb melatoniini kogus vereringes järk-järgult ülejäänud pimeduse perioodil.

Teisest küljest on melatoniinil ka füsioloogilised erinevused sõltuvalt inimese vanusest. Inimese aju sekreteerib väikeses koguses kuni kolm kuud vanust melatoniini.

Seejärel suureneb hormooni süntees, jõudes lapsepõlves kontsentratsioonini ligikaudu 325 pg / ml. Noortel täiskasvanutel on normaalne kontsentratsioon vahemikus 10 kuni 60 pg / ml ja vananemise ajal väheneb melatoniini tootmine järk-järgult.

Biosüntees ja ainevahetus

Melatoniin on aine, mis biosünteesitakse trüptofaanist, mis on toidust tulenev oluline aminohape.

Täpsemalt, trüptofaan muudetakse otse melatoniiniks ensüümi tryptofaanhüdroksülaasi kaudu. Seejärel dekarboksüülitakse see ühend ja genereeritakse serotoniini.

Nagu mainitud, aktiveerib pimedus neuronite süsteemi ja motiveerib neurotransmitteri norepinefriini vabanemist. Kui norepinefriin seondub pineallotsüütide b1 adrenergiliste retseptoritega, aktiveerub adenüültsüklaas.

Samamoodi suureneb see protsess tsükliline AMP ja motiveeritakse arüülalküülamiini N-atsüültransferaasi (melaniini sünteesi ensüüm) uut sünteesi. Lõpuks, selle ensüümi kaudu muundatakse serotoniin melaniiniks.

Oma metabolismi osas on melatoniin hormoon, mis metaboliseerub mitokondrites ja p-hepatotsüütides, ning muundub kiiresti 6-hüdroksümelatoniiniks. Seejärel konjugeeritakse see glükuroonhappega ja eritub uriiniga.

Melatoniini sekretsiooni moduleerivad tegurid

Praegu saab melatoniini sekretsiooni modifitseerivaid elemente rühmitada kahte kategooriasse: keskkonnategurid ja endogeensed tegurid.

Keskkonnategurid tulenevad peamiselt fotoperioodist (päikesekiirguse hooaegadest), aastaaegadest ja keskkonnatemperatuurist..

Endogeensete tegurite puhul tunduvad nii stress kui ka vanus olevat elemendid, mis võivad motiveerida melatoniini tootmise vähenemist.

Samuti on kindlaks tehtud kolm erinevat melatoniini sekretsiooni mustrit: tüüp 1, tüüp 2 ja tüüp 3.

Tüüp 1 melatoniini sekretsiooni muster on täheldatud hamstritel ja seda iseloomustab sekretsiooni järsk tipp.

Teist tüüpi muster on nii albiinorotile kui ka inimestele tüüpiline. Sel juhul on sekretsiooni iseloomulik järkjärguline tõus kuni maksimaalse sekretsiooni piigi saavutamiseni.

Lõpuks on lammaste puhul täheldatud kolme tüüpi peatust, mida iseloomustab ka järkjärguline tõus, kuid see erineb teist tüüpi, et saavutada maksimaalne sekretsiooni tase ja viibib mõnda aega, kuni see hakkab vähenema.

Farmakokineetika

Melatoniin on laialdaselt biosaadav hormoon. Organism ei esita selle molekuli jaoks morfoloogilisi tõkkeid, nii et melatoniin võib imenduda kiiresti nina, suukaudse või seedetrakti limaskesta kaudu..

Samuti on melatoniin hormoon, mis jaotub rakusiseselt kõikidesse organellidesse. Pärast manustamist saavutatakse maksimaalne kontsentratsioon plasmas 20 ... 30 minuti pärast. Seda kontsentratsiooni hoitakse umbes poolteist tundi ja seejärel väheneb kiiresti poolväärtusaeg 40 minutit.

Aju tasandil toodetakse melatoniini pineaalses näärmes ja toimib endokriinse hormoonina, kuna see vabaneb vereringesse. Melatoniini toimepiirkonnad on hipokampus, hüpofüüsi, hüpotalamuse ja pihustiku näärmed..

Teisest küljest toodetakse melatoniini ka võrkkestas ja seedetraktis, kus see toimib parakriinse hormoonina. Samamoodi on melatoniin jaotunud mitte-neuraalsetes piirkondades, nagu sugunäärmed, sooled, veresooned ja immuunrakud..

Funktsioonid

Melatoniin sisaldab spetsiifilisi, küllastuvaid ja pöörduvaid retseptoreid ning selle toimekohtad mõjutavad peamiselt ööpäevaseid rütme. Teisest küljest mõjutavad mittelineaalsed melatoniini retseptorid reproduktiivset funktsiooni ja välisseadmetel on erinevad funktsioonid.

Melatoniiniretseptorid näivad olevat olulised hiirte õppimise ja mälu mehhanismides ning on oletatav, et see hormoon võib muuta mäluga seotud elektrofüsioloogilisi protsesse, nagu näiteks pikaajaline võimendamine..

Teisest küljest mõjutab melatoniin immuunsüsteemi ja on seotud selliste tingimustega nagu AIDS, vähk, vananemine, südame-veresoonkonna haigused, igapäevased muutused rütmis, uni ja teatud psühhiaatrilised häired..

Mõned kliinilised uuringud näitavad, et melatoniin võib samuti mängida olulist rolli selliste patoloogiate nagu migreen ja peavalud, arendamisel, kuna see hormoon on nende vastu võitlemiseks hea ravivõimalus..

Teisest küljest on tõestatud, et melatoniin vähendab isheemia põhjustatud koekahjustusi nii ajus kui südames..

Lõpuks on nüüd teada, et melatoniin toimib immuunsüsteemile, kuigi selle toime üksikasjad on mõnevõrra segased. Selles mõttes tundub, et melatoniin põhjustab immunoglobuliini tootmist ja fagotsüütide stimuleerimist.

Seega on melatoniini funktsioonid palju ja varieeruvad, toimides nii aju tasandil kui ka keha tasandil. Selle hormooni põhifunktsioon seisneb aga bioloogilise kella reguleerimises.

Meditsiiniline kasutamine

Melatoniini mitmekordne mõju inimeste füüsilisele ja ajufunktsioonile, samuti võime seda ainet teatud toitudest eraldada on motiveerinud selle meditsiinilise kasutamise kõrget taset..

Siiski on melatoniin heaks kiidetud ainult ravimina esimese astme unetuse raviks üle 55-aastastel inimestel. Selles mõttes näitas hiljutine uuring, et melatoniin suurendas märkimisväärselt unehäireid kannatanud inimeste une täisajaga.

Uuringud melatoniini kohta

Kuigi melatoniini ainus heakskiidetud meditsiiniline kasutus seisneb primaarse unetuse lühiajalises ravis, on selle aine ravitoimeid korduvalt uuritud..

Täpsemalt uuritakse melatoniini kui neurodegeneratiivsete haiguste, näiteks Alzheimeri tõve, Huntingtoni tõve, Parkinsoni tõve või amüotroofilise lateraalskleroosi terapeutilise vahendina, rolli..

On oletatav, et see hormoon võib olla ravim, mis tulevikus on nende patoloogiate vastu võitlemisel tõhus, kuid täna ei ole peaaegu mingeid uuringuid, mis annaksid teaduslikke tõendeid selle raviotstarbe kohta..

Teisest küljest postitavad mitmed autorid melatoniini hea aine vastu võitlema eakate patsientidega. Mõnel juhul on see terapeutiline kasulikkus juba osutunud tõhusaks.

Lõpuks esitleb melatoniin teisi vähem uuritud uurimistöid, kuid tulevikuväljavaated on head.

Üks hoogsamaid juhtumeid on hormooni roll stimuleeriva ainena. Mõned uuringud on näidanud, et melatoniini manustamine ADHD-ga patsientidele vähendab uinumiseks kuluvat aega.

Muudeks terapeutilisteks uuringualadeks on peavalu, meeleoluhäired (kus on tõestatud, et see on efektiivne hooajalise afektiivse häire raviks), vähk, sapi, rasvumine, kaitse kiirguse ja tinnituse eest..

Viited

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. Melatoniini kasutamine Alzheimeri tõve korral. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.

2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Tõendid melatoniini sünteesi kohta hiire ja inimese luuüdi rakkudes. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.

3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Pineal hormoon melatoniin ostsilliseerub ka Gonyaulax polüedra dinoflagellate-s. Naturwissenschaften. 1991, 78, 268-9.

4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT jt. Melatoniin vananemise vabade radikaalide teooria kontekstis. Ann N Y Acad Sci 1996; 786: 362-378.

5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Neuroendokriinsed rütmid ja magamine vananevatel meestel. Am J Physiol. 1991: 260: E651-E661.

6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Melatoniini ravi vanusega seotud unetuse korral. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.