МЕЛАТОНИН: ХЕМИЈСКА СТРУКТУРА, ФУНКЦИЈА И УПОТРЕБЕ - ГЕОГРАФИА - 2025

Мелатонин је хормон присутан у људи, животиња, биљака, гљива, бактерија, па чак у неким алгама. Научно име му је Н-цетил-5-метокситриптамин и синтетизован је из есенцијалне аминокиселине, триптофана.

Мелатонин се данас сматра неурохормоном који стварају пинеалоцити (врста ћелије) пинеалне жлезде, мождана структура која се налази у диенцефалону. Његова најважнија функција је регулација дневног циклуса спавања, због чега се у неким случајевима користи као лечење поремећаја спавања.

Молекул мелатонина са хемијском формулом

Пинеална жлезда ствара мелатонин под утицајем супрахијазмалног језгра, регије хипоталамуса која прима мрежницу о дневним обрасцима светлости и тамне.

Карактеристике мелатонина

Једна од главних карактеристика овог молекула лежи у његовој биосинтези, која је у великој мери зависна од промена осветљења околине.

Људи доживљавају константну производњу мелатонина у свом мозгу, који се знатно смањује до 30. године. Исто тако, од адолесценције калцификације се обично јављају у пинеалној жлезди, које називамо цорпора аренацеа.

Синтеза мелатонина је делимично одређена амбијенталним осветљењем, захваљујући његовој повезаности са супрахијазматичним језгром хипоталамуса. То јест, што је већа светлост, мања је производња мелатонина и што је нижа светлост, то је већа производња овог хормона.

Ова чињеница указује на важну улогу коју мелатонин има у регулацији спавања људи, као и важност осветљења у овом процесу.

Сада се показало да мелатонин има две главне функције: регулисање биолошког сата и смањење оксидације. Исто тако, дефицит мелатонина обично прате симптоми попут несанице или депресије и могу изазвати постепено убрзање старења.

Иако је мелатонин супстанца синтетизована у самом организму, може се приметити и у одређеним намирницама као што су зоб, трешња, кукуруз, црно вино, парадајз, кромпир, орах или рижа.

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

Биосинтеза и метаболизам

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

Хемијска структура триптофана

Наиме, триптофан се директно претвара у мелатонин преко ензима триптофанхидроксилазе. Након тога, ово једињење се декарбоксилира и ствара серотонин.

Тама активира неуронски систем узрокујући стварање навале неуротрансмитера норепинефрина. Када се норепинефрин веже на б1 адреноцепторе на пинеалоцитима, активира се аденил циклаза.

Исто тако, кроз овај процес се повећава циклични АМП и узрокује нова синтеза арилалакиламин Н-ацилтрансферазе (ензим синтезе меланина). Коначно, путем овог ензима, серотонин се трансформише у меланин.

Што се тиче његовог метаболизма, мелатонин је хормон који се метаболизује у митохондријима и цитокрому п у хепатоциту и брзо се претвара у 6-хидроксимелатонин. Касније се коњугује са глукуронском киселином и излучује се мокраћом.

Мелатонин, пинеална жлезда и светлост

Када очи приме сунчеву светлост, производња мелатонина у пинеалној жлезди инхибира се и произведени хормони нас држе будним. Заузврат, кад очи не примају светлост, мелатонин се производи у пинеалној жлезди и човек се умори. Сррухх

Пинеална жлезда је грађевина која се налази у центру можданог црева, иза треће мождане коморе. Ова структура садржи пинеалоците, ћелије које стварају индоламине (мелатонин) и вазоактивне пептиде.

Тако се производња и излучивање хормона мелатонина стимулишу влакнима постганглионског живца мрежнице. Ови нерви путују кроз ретинохипоталамички тракт до супрахијазматичног језгра (хипоталамуса).

Кад се нађе у супрахијазматичном језгру, постганглионска нервна влакна пролазе кроз горњи цервикални ганглион да би стигла до пинеалне жлезде.

Једном када дођу до пинеалне жлезде, они стимулишу синтезу мелатонина, због чега тама активира производњу мелатонина, док светлост инхибира излучивање овог хормона.

Иако спољна светлост утиче на производњу мелатонина, овај фактор не одређује укупну функцију хормона. Односно, циркадијански ритам излучивања мелатонина контролише ендогени пејсмејкер који се налази у самом супрахијазматичном језгру, а који је независан од спољашњих фактора.

Међутим, околна светлост има могућност повећања или успоравања процеса на начин који зависи од дозе. Мелатонин дифузијом улази у крвоток, гдје достиже максимум између два и четири ујутро.

Након тога, количина мелатонина у крвотоку постепено опада током остатка мрачног периода.

Физиолошке варијације

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

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

Чимбеници који модулирају лучење мелатонина

Улазак светлости у СЦН спречава да пинеална жлезда производи мелатонин, и обрнуто, производња и излучивање мелатонина се повећавају током мрака. Зхикианг Ма, Ианг Ианг, Цхонгки Фан, Јинг Хан, Донгјин Ванг, Схоуиин Ди, Веи Ху, Донг Лиу, Ксиаофеи Ли, Руссел Ј. Реитер и Ксиаолонг Иан

Тренутно се елементи који могу модификовати излучивање мелатонина могу груписати у две различите категорије: фактори околине и ендогени фактори.

Фактори животне средине

Фактори животне средине углавном се формирају из периода фотопериода (сезоне соларног циклуса), годишњих доба и температуре околине.

Ендогени фактори

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

Отпустите обрасце

Исто тако, утврђена су три различита модела излучивања мелатонина: тип један, тип два и тип три.

Образац излучивања мелатонина типа један примећен је код хрчака и карактерише га оштар скок у излучивању.

Узорак типа два је типичан за албино штакор, као и за људе. У овом случају секрет се карактерише постепеним повећањем до достизања максималног врхунца секреције.

Најзад, примећено је заустављање типа три код оваца, а карактерише га и постепено повећање, али разликује се од типа два достизањем максималног нивоа секреције и задржавањем неко време док не почне да се смањује.

Фармакокинетика

Мелатонин је хормон широке биорасположивости. Тело не представља морфолошке баријере за овај молекул, па се мелатонин може брзо апсорбовати кроз носну, оралну или гастроинтестиналну мукозу.

Исто тако, мелатонин је хормон који се распоређује унутар ћелије у свим органелама. Једном када се примени, највиши ниво у плазми достиже се 20-30 минута касније. Ова концентрација се одржава око сат и по, а затим нагло опада са полуживотом од 40 минута.

На нивоу мозга, мелатонин се производи у пинеалној жлезди и делује као ендокрини хормон, пошто се пушта у крвоток. Региони деловања мелатонина на мозгу су хипокампус, хипофиза, хипоталамус и пинеална жлезда.

Епифиза. Непхрон

С друге стране, мелатонин се такође производи у мрежници и у гастроинтестиналном тракту, где делује као паракрински хормон. Исто тако, мелатонин се дистрибуира по неуралним регионима као што су гонаде, црева, крвни судови и имунолошке ћелије.

Карактеристике

Главна функција овог хормона лежи у регулацији биолошког сата.

Сећање и учење

Чини се да су мелатонински рецептори важни у механизмима учења и памћења мишева; овај хормон може да измени електрофизиолошке процесе повезане са памћењем, као што су дуготрајно побољшање.

Имуни систем

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

Развој патологија

Одређена клиничка испитивања показују да би мелатонин могао да игра и важну улогу у развоју патологија као што су мигрене и главобоље, јер је овај хормон добра терапијска опција за борбу против њих.

Са друге стране, показало се да мелатонин смањује оштећење ткива изазвано исхемијом, и у мозгу и у срцу.

Медицинска употреба

Вишеструки ефекти које мелатонин изазива на физичко и церебрално функционисање људи, као и способност извлачења ове супстанце из одређене хране мотивисали су висок степен истраживања о њеној медицинској употреби.

Међутим, мелатонин је одобрен само као лек за краткотрајно лечење примарне несанице код људи старијих од 55 година. У том смислу, недавно истраживање показало је да је мелатонин значајно повећао укупно време спавања код људи који пате од недостатка сна.

Истраживање мелатонина

Иако је једина одобрена медицинска употреба мелатонина краткотрајно лечење примарне несанице, у току су вишеструка испитивања терапијских ефеката ове супстанце.

Конкретно, истражује се улога мелатонина као терапијског средства за неуродегенеративне болести попут Алзхеимерове болести, Хунтингтон-ове коре, Паркинсонове болести или амиотрофичне латералне склерозе.

Овај хормон би могао да представља лек који ће у будућности бити ефикасан у борби против ових патологија, међутим, данас тешко постоје радови који пружају научне доказе о његовој терапијској корисности.

Са друге стране, неколико аутора истражује мелатонин као добру супстанцу у борби против заблуде код старијих пацијената. У неким случајевима се показало да је ова терапијска ефикасност ефикасна.

Коначно, мелатонин представља друга истраживања која су нешто мање проучена, али имају добре изгледе за будућност. Један од најпопуларнијих случајева данас је улога овог хормона као стимулативне супстанце. Истраживање је показало да давање мелатонина субјектима са АДХД-ом смањује време потребно за заспавање.

Друга терапијска подручја истраживања су главобоља, поремећаји расположења (за које се показало да су ефикасни у лечењу сезонских афективних поремећаја), рак, жуч, гојазност, заштита од зрачења и зујање у ушима.

Референце

1. Цардинали ДП, Брусцо ЛИ, Либерцзук Ц ет ал. Употреба мелатонина код Алзхеимерове болести. Неуро Ендоцринол Летт 2002; 23: 20-23.
2. Цонти А, Цонцони С, Хертенс Е, Скварло-Сонта К, Марковска М, Маестрони ЈМ. Доказ за синтезу мелатонина у ћелијама коштане сржи миша и човека. Ј Пинеал Ре. 2000; 28 (4): 193-202.
3. Поеггелер Б, Балзер И, Харделанд Р, Лерцхл А. Пинеални хормон мелатонин осцилира и у динофлагелатној гониаулак полиедри. Натурвиссенсцхафтен. 1991; 78, 268-9.
4. Реитер РЈ, Паблос МИ, Агапито ТТ ет ал. Мелатонин у контексту теорије старења слободних радикала. Анн НИ Ацад Сци 1996; 786: 362-378.
5. Ван Цоеворден А, Моцкел Ј, Лаурент Е. Неуроендокрини ритми и спавање код старијих мушкараца. Ам Ј Пхисиол. 1991; 260: Е651-Е661.
6. Зхаданова ИВ, Вуртман РЈ, Реган ММ ет ал. Лечење мелатонином за несаницу повезану са годинама. Ј Цлин Ендоцринол Метаб 2001; 86: 4727-4730.