MELATONIN: KJEMISK STRUKTUR, FUNKSJON OG BRUK - GEOGRAFÍA - 2026

Den melatonin er et hormon som er tilstede i mennesker, dyr, planter, sopp, bakterier og til og med i noen alger. Det vitenskapelige navnet er N-cetyl-5-metoksytryptamin og det er syntetisert fra en essensiell aminosyre, tryptofan.

Melatonin regnes i dag som en nevrohormon som er produsert av pinealocytter (en type celle) i pinealkjertelen, en hjernestruktur som ligger i diencephalon. Den viktigste funksjonen er reguleringen av den daglige søvnsyklusen, og det er derfor den i noen tilfeller brukes som en behandling av søvnforstyrrelser.

Melatoninmolekyl med kjemisk formel

Pinealkjertelen genererer melatonin under påvirkning av den suprakiasmatiske kjernen, en region i hypothalamus som mottar informasjon fra netthinnen om daglige mønstre av lys og mørke.

Melatoninegenskaper

En av hovedegenskapene til dette molekylet ligger i biosyntesen, som er veldig avhengig av endringer i omgivelsesbelysningen.

Mennesker opplever en konstant generasjon av melatonin i hjernen, som avtar markant etter 30 år. På samme måte forekommer vanligvis forkalkninger i pinealkjertelen, som kalles corpora arenacea.

Syntese av melatonin bestemmes delvis av omgivelsesbelysning, takket være sin forbindelse med den suprakiasmatiske kjernen til hypothalamus. Det vil si at jo høyere lys, jo lavere produksjon av melatonin og lavere lys, jo høyere er produksjonen av dette hormonet.

Dette faktum fremhever den viktige rollen som melatonin spiller for å regulere folks søvn, samt viktigheten av belysning i denne prosessen.

Melatonin har nå vist seg å ha to hovedfunksjoner: regulering av den biologiske klokken og reduksjon av oksidasjon. På samme måte er melatoninunderskudd vanligvis ledsaget av symptomer som søvnløshet eller depresjon, og kan føre til en gradvis akselerasjon av aldring.

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

På samme måte selges melatonin i dag på apotek og parafarmakere med forskjellige presentasjoner og brukes som et alternativ til medisinplanter eller reseptbelagte medisiner for å bekjempe, hovedsakelig, søvnløshet.

Biosyntese og metabolisme

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

Kjemisk struktur av tryptofan

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

Mørke aktiverer det nevronale systemet som forårsaker produksjonen av en bølge av nevrotransmitteren norepinefrin. Når noradrenalin binder seg til B1-adrenoceptorer på pinealocytter, aktiveres adenylcyklase.

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

Når det gjelder metabolismen, er melatonin et hormon som metaboliseres i mitokondriene og cytkrom p i hepatocytten, og omdannes raskt til 6-hydroksymelatonin. Senere blir den konjugert med glukuronsyre og skilles ut i urinen.

Melatonin, pinealkjertel og lett

Når øynene får sollys, hemmes produksjonen av melatonin i pinealkjertelen og hormonene som produseres holder oss våken. Når øynene ikke får lys, blir melatonin produsert i pinealkjertelen og mennesket blir trøtt. Srruhh

Pinealkjertelen er en struktur som finnes i sentrum av lillehjernen, bak den tredje hjerneventrikkelen. Denne strukturen inneholder pinealocytter, celler som genererer indolaminer (melatonin) og vasoaktive peptider.

Dermed stimuleres produksjonen og sekresjonen av hormonet melatonin av fibre i netthinnen postganglionic nerven. Disse nervene beveger seg gjennom retinohypothalamic kanalen til den suprakiasmatiske kjernen (hypothalamus).

Når fibrene i den postganglioniske nerven finnes i den suprakiasmatiske kjernen, krysser den overlegne livmorhalsen ganglion for å nå pinealkjertelen.

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

Selv om eksternt lys påvirker produksjonen av melatonin, bestemmer ikke denne faktoren hormonens totale funksjon. Det vil si at døgnrytmen til melatoninsekresjon styres av en endogen pacemaker lokalisert i den suprakiasmatiske kjernen, som er uavhengig av ytre faktorer.

Imidlertid har omgivelseslyset evnen til å øke eller bremse prosessen på en doseavhengig måte. Melatonin kommer inn i blodomløpet ved diffusjon, der det topper seg mellom to og fire om morgenen.

Deretter avtar mengden melatonin i blodomløpet gradvis i løpet av resten av den mørke perioden.

Fysiologiske variasjoner

På den annen side presenterer melatonin også fysiologiske variasjoner avhengig av personens alder. Opptil tre måneder av livet, skiller den menneskelige hjernen ut lave mengder melatonin.

Deretter øker syntesen av hormonet, og når konsentrasjoner på omtrent 325 pg / ml i løpet av barndommen. Hos unge voksne varierer den normale konsentrasjonen mellom 10 og 60 pg / ml og under aldring avtar produksjonen av melatonin gradvis.

Faktorer som modulerer melatoninsekresjon

Inntreden av lys i SCN forhindrer pinealkjertelen fra å produsere melatonin, og omvendt øker produksjonen og sekresjonen av melatonin i løpet av mørketiden. Zhiqiang Ma, Yang Yang, Chongxi Fan, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter, og Xiaolong Yan

Foreløpig kan elementene som er i stand til å modifisere melatoninsekresjon, grupperes i to forskjellige kategorier: miljøfaktorer og endogene faktorer.

Miljøfaktorer

Miljøfaktorer dannes hovedsakelig av fotoperioden (årstidene i solsyklusen), årstidene og omgivelsestemperaturen.

Endogene faktorer

Når det gjelder endogene faktorer, ser både stress og alder ut til å være elementer som kan motivere en reduksjon i melatoninproduksjonen.

Slipp mønstre

På samme måte er det etablert tre forskjellige mønstre av melatoninsekresjon: type en, type to og type tre.

Det ene mønsteret av melatoninsekresjon sees hos hamstere og er preget av en skarp pigg i sekresjonen.

Mønster av typen to er typisk for albino rotta, så vel som mennesker. I dette tilfellet er sekresjonen karakterisert av en gradvis økning til den når den maksimale sekresjonstoppen.

Endelig har type tre stopp blitt observert hos sauer, den er også preget av å gi en gradvis økning, men skiller seg fra type to ved å nå et maksimalt sekresjonsnivå og holde seg en stund til det begynner å avta.

farmakokinetikk

Melatonin er et bredt biotilgjengelig hormon. Kroppen presenterer ikke morfologiske barrierer for dette molekylet, så melatonin kan absorberes raskt gjennom nese-, oral- eller mage-slimhinnen.

På samme måte er melatonin et hormon som distribueres intracellulært i alle organeller. Når det er administrert, oppnås det maksimale plasmanivået 20-30 minutter senere. Denne konsentrasjonen opprettholdes i omtrent halvannen time og avtar deretter raskt med en halveringstid på 40 minutter.

På hjernenivå produseres melatonin i pinealkjertelen og fungerer som et endokrin hormon, siden det frigjøres i blodomløpet. Melatonins virkningsregioner er hippocampus, hypofysen, hypothalamus og pinealkjertelen.

Pinealkjertel. nevronet

På den annen side produseres melatonin også i netthinnen og i mage-tarmkanalen, steder der det fungerer som et paracrinhormon. På samme måte er melatonin distribuert av ikke-nevrale regioner som gonader, tarmen, blodkar og immunceller.

Egenskaper

Hovedfunksjonen til dette hormonet ligger i reguleringen av den biologiske klokken.

Minne og læring

Melatoninreseptorer ser ut til å være viktige i lærings- og hukommelsesmekanismer hos mus; dette hormonet kan endre elektrofysiologiske prosesser assosiert med hukommelse, for eksempel langvarig forbedring.

Immunforsvar

På den annen side påvirker melatonin immunforsvaret og er relatert til tilstander som AIDS, kreft, aldring, hjerte- og karsykdommer, daglige rytmeforandringer, søvn og visse psykiatriske lidelser.

Utvikling av patologier

Enkelte 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 melatonin vist seg å redusere vevsskader forårsaket av iskemi, både i hjernen og i hjertet.

Medisinsk bruk

De mange effektene som melatonin gir på fysisk og cerebral funksjon hos mennesker, samt evnen til å trekke ut dette stoffet fra visse matvarer har motivert en høy grad av forskning på medisinsk bruk.

Melatonin er imidlertid bare godkjent som et medikament for kortvarig behandling av primær søvnløshet hos personer over 55 år. I denne forstand viste en fersk studie at melatonin økte den totale søvntiden betydelig hos personer som led av søvnmangel.

Forskning på melatonin

Selv om den eneste godkjente medisinske bruken av melatonin er i kortvarig behandling av primær søvnløshet, pågår det for tiden flere undersøkelser av den terapeutiske effekten av dette stoffet.

Spesifikt blir rollen som melatonin som et terapeutisk verktøy for nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers sykdom, Huntingtons chorea, Parkinsons sykdom eller amyotrof lateral sklerose undersøkt.

Dette hormonet kan utgjøre et medikament som i fremtiden vil være effektivt for å bekjempe disse patologiene, men i dag er det knapt noen verk som gir vitenskapelig bevis på dets terapeutiske nytte.

På den annen side undersøker 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 forskningsmuligheter som er noe mindre studert, men med gode fremtidsutsikter. Et av de mest populære tilfellene i dag er rollen til dette hormonet som et stimulerende stoff. Forskning har vist at å gi melatonin til personer med ADHD reduserer tiden det tar å sovne.

Andre terapeutiske forskningsområder er hodepine, humørsykdommer (der det har vist seg å være effektive for behandling av sesongens affektiv lidelse), kreft, galle, overvekt, strålebeskyttelse og tinnitus.

referanser

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. Bruken av melatonin ved 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 muser og menneskelige benmargsceller. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.
3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Pinealhormon melatonin svinger også i dinoflagellatet Gonyaulax polyedra. Naturwissenschaften. 1991; 78, 268-9.
4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. Melatonin i sammenheng med fri radikaler teori om aldring. Ann NY Acad Sci 1996; 786: 362-378.
5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Neuroendocrine rytmer og sover hos 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.