Melatonin Sinh lý, Chức năng và Sử dụng Y tế

các melatonin Nó là một loại hormone có trong người, động vật, thực vật, nấm, vi khuẩn và thậm chí một số loại tảo. Tên khoa học của nó là N-cetyl-5-methoxytryptamine và được tổng hợp từ một axit amin thiết yếu, tryptophan.

Ở người và động vật, melatonin được sản xuất chủ yếu ở tuyến tùng và là một chất cơ bản cho nhiều quá trình tế bào, thần kinh và sinh lý thần kinh.

Chức năng quan trọng nhất của melatonin nằm ở sự điều hòa chu kỳ giấc ngủ hàng ngày, đó là lý do tại sao nó được sử dụng trong một số trường hợp như một phương pháp điều trị rối loạn giấc ngủ.

Một trong những đặc điểm chính của phân tử này nằm ở sự sinh tổng hợp của nó, nó phụ thuộc rất lớn vào sự thay đổi của ánh sáng xung quanh.

Đặc điểm của melatonin

Melatonin là một loại hormone được tiết ra bởi tuyến tùng, được phát hiện vào năm 1917. Cụ thể, sự tồn tại của nó được phát hiện thông qua một cuộc điều tra trong đó nòng nọc được nuôi bằng chiết xuất của tuyến tùng..

Khi quản lý chiết xuất của tuyến tùng, sự xuất hiện của các đốm đen trên da của động vật đã được quan sát, do sự co lại của meláoforos.

Chất này được gọi là melatonin và được phân lập lần đầu tiên bốn mươi mốt năm sau khi được phát hiện vào năm 1958. Khoảng mười năm sau, bản chất tuần hoàn của sự bài tiết và khả năng gây ngủ của nó đã được mô tả..

Melatonin hiện được coi là một neurohormone được sản xuất bởi pinealocytes (một loại tế bào) của tuyến tùng, một cấu trúc não nằm trong diencephalon..

Tuyến tùng tạo ra melatonin dưới ảnh hưởng của hạt nhân siêu âm, một vùng của vùng dưới đồi nhận thông tin từ võng mạc về các kiểu ánh sáng và bóng tối hàng ngày.

Mọi người trải qua một thế hệ melatonin liên tục trong não của họ, giảm rõ rệt sau 30 tuổi. Tương tự như vậy, từ vôi hóa thanh thiếu niên trong tuyến tùng thường xảy ra, được gọi là cora arenacea.

Sự tổng hợp melatonin một phần được xác định bởi ánh sáng xung quanh, nhờ vào mối liên hệ của nó với các hạt nhân siêu âm của vùng dưới đồi. Nghĩa là, độ chiếu sáng càng lớn, sản xuất melatonin càng thấp và độ chiếu sáng càng thấp thì việc sản xuất hormone này càng lớn.

Thực tế này nhấn mạnh vai trò quan trọng của melatonin trong việc điều hòa giấc ngủ của mọi người, cũng như tầm quan trọng của ánh sáng trong quá trình này.

Hiện nay nó đã được chứng minh rằng melatonin có hai chức năng chính: điều chỉnh đồng hồ sinh học và làm giảm quá trình oxy hóa. Tương tự như vậy, thâm hụt melatonin thường đi kèm với các triệu chứng như mất ngủ hoặc trầm cảm, và có thể khuyến khích một tăng tốc dần dần lão hóa.

Mặc dù melatonin là một chất được tổng hợp bởi chính cơ thể, nhưng nó cũng có thể được quan sát thấy trong một số loại thực phẩm như yến mạch, anh đào, ngô, rượu vang đỏ, cà chua, khoai tây, các loại hạt hoặc gạo.

Tương tự như vậy, melatonin được bán ngày nay tại các hiệu thuốc và parapharm với các bài thuyết trình khác nhau và được sử dụng như là một thay thế cho cây thuốc hoặc thuốc theo toa để chống lại, chủ yếu, mất ngủ..

Sinh lý

Tuyến tùng là một cấu trúc nằm ở trung tâm của tiểu não, phía sau não thất thứ ba. Cấu trúc này chứa các tế bào pinealocytes, các tế bào tạo ra indolamines (melatonin) và peptide vận mạch.

Do đó, việc sản xuất và bài tiết hormone melatonin được kích thích bởi các sợi của dây thần kinh postganglionic của võng mạc. Những dây thần kinh này đi qua đường retinohipothalamic đến nhân suprachiasmatic (vùng dưới đồi).

Khi trong nhân suprachiasmatic, postgangliónico sợi dây thần kinh đi qua hạch cổ tử cung cao đạt tuyến tùng.

Một khi chúng đến được tuyến tùng, chúng kích thích sự tổng hợp melatonin, lý do tại sao bóng tối kích hoạt sản xuất melatonin trong khi ánh sáng ức chế sự tiết hormone này.

Mặc dù ánh sáng bên ngoài ảnh hưởng đến việc sản xuất melatonin, yếu tố này không quyết định chức năng tổng thể của hormone.

Đó là, nhịp sinh học của bài tiết melatonin được kiểm soát bởi một máy điều hòa nhịp tim nội sinh nằm trong chính hạt nhân siêu âm, độc lập với các yếu tố bên ngoài.

Tuy nhiên, ánh sáng xung quanh có khả năng tăng hoặc tăng cường lại quá trình theo cách phụ thuộc vào liều. Melatonin xâm nhập bằng cách khuếch tán vào máu, nơi nó có đỉnh tập trung từ hai đến bốn giờ sáng.

Sau đó, lượng melatonin trong máu giảm dần trong thời gian còn lại của bóng tối.

Mặt khác, melatonin cũng trình bày các biến thể sinh lý tùy thuộc vào độ tuổi của người đó. Lên đến ba tháng tuổi, bộ não con người tiết ra một lượng nhỏ melatonin.

Sau đó, sự tổng hợp của hormone tăng lên, đạt nồng độ khoảng 325 pg / mL trong thời thơ ấu. Ở người trẻ tuổi, nồng độ bình thường nằm trong khoảng từ 10 đến 60 pg / mL và trong quá trình lão hóa, việc sản xuất melatonin giảm dần.

Sinh tổng hợp và trao đổi chất

Melatonin là một chất được sinh tổng hợp từ tryptophan, một loại axit amin thiết yếu đến từ thực phẩm.

Cụ thể, tryptophan được chuyển đổi trực tiếp thành melatonin thông qua enzyme tryptophanhydroxylase. Sau đó, hợp chất này được khử carboxyl hóa và tạo ra serotonin.

Như đã đề cập, bóng tối kích hoạt hệ thống tế bào thần kinh và thúc đẩy sản xuất một chất dẫn truyền thần kinh norepinephrine. Khi norepinephrine liên kết với các thụ thể adrenergic b1 của pineallocytes, adenyl cyclase được kích hoạt.

Tương tự như vậy, AMP tuần hoàn được tăng lên bởi quá trình này và một sự tổng hợp mới của arylalkylamine N-acyltransferase (enzyme tổng hợp melanin) được thúc đẩy. Cuối cùng, thông qua enzyme này, serotonin được chuyển thành melanin.

Liên quan đến quá trình chuyển hóa của nó, melatonin là một loại hormone được chuyển hóa trong ty thể và citro-tế bào gan p-gan, và nhanh chóng chuyển đổi thành 6-hydroxymelatonin. Sau đó, nó được kết hợp với axit glucuronic và bài tiết qua nước tiểu.

Các yếu tố điều chỉnh bài tiết melatonin

Hiện nay, các yếu tố có khả năng sửa đổi sự tiết melatonin có thể được nhóm thành hai loại khác nhau: yếu tố môi trường và yếu tố nội sinh.

Các yếu tố môi trường chủ yếu được hình thành bởi photoperiod (các mùa của chu kỳ mặt trời), các mùa trong năm và nhiệt độ môi trường.

Về các yếu tố nội sinh, cả căng thẳng và tuổi tác dường như là những yếu tố có thể thúc đẩy việc giảm sản xuất melatonin.

Tương tự như vậy, ba kiểu bài tiết melatonin khác nhau đã được thiết lập: loại một, loại hai và loại ba.

Kiểu bài tiết melatonin loại một được quan sát thấy ở chuột đồng và được đặc trưng bởi một đỉnh bài tiết đột ngột.

Kiểu hai là điển hình của chuột bạch tạng, cũng như con người. Trong trường hợp này, dịch tiết được đặc trưng bởi sự tăng dần cho đến khi đạt đến đỉnh bài tiết tối đa.

Cuối cùng, điểm dừng loại ba đã được quan sát thấy ở cừu, nó cũng được đặc trưng bởi sự tăng dần nhưng nó khác với loại hai để đạt đến mức độ bài tiết tối đa và duy trì trong một thời gian cho đến khi nó bắt đầu giảm.

Dược động học

Melatonin là một hormone sinh học rộng rãi. Các sinh vật không có rào cản hình thái cho phân tử này, do đó melatonin có thể được hấp thụ nhanh chóng qua niêm mạc mũi, miệng hoặc đường tiêu hóa..

Tương tự như vậy, melatonin là một hormone được phân phối nội bào trong tất cả các bào quan. Sau khi dùng, mức tối đa trong huyết tương đạt được trong khoảng từ 20 đến 30 phút sau. Nồng độ này được duy trì trong khoảng một tiếng rưỡi và sau đó giảm nhanh chóng với thời gian bán hủy 40 phút.

Ở cấp độ não, melatonin được sản xuất trong tuyến tùng và hoạt động như một hormone nội tiết, vì nó được giải phóng vào máu. Vùng não hoạt động của melatonin là đồi hải mã, tuyến yên, vùng dưới đồi và tuyến tùng.

Mặt khác, melatonin cũng được sản xuất ở võng mạc và trong đường tiêu hóa, những nơi nó hoạt động như một hormone paracrine. Tương tự như vậy, melatonin được phân phối ở các khu vực không phải thần kinh như tuyến sinh dục, ruột, mạch máu và tế bào miễn dịch..

Chức năng

Melatonin chứa các thụ thể đặc hiệu, bão hòa và có thể đảo ngược, và các vị trí hành động của nó chủ yếu ảnh hưởng đến nhịp sinh học. Mặt khác, các thụ thể melatonin không dị ứng ảnh hưởng đến chức năng sinh sản và các thiết bị ngoại vi có nhiều chức năng khác nhau.

Các thụ thể melatonin dường như rất quan trọng trong các cơ chế học tập và trí nhớ của chuột, và người ta cho rằng hormone này có thể thay đổi các quá trình điện sinh lý liên quan đến trí nhớ, chẳng hạn như sự tăng cường lâu dài.

Mặt khác, melatonin ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch và liên quan đến các tình trạng như AIDS, ung thư, lão hóa, bệnh tim mạch, thay đổi hàng ngày về nhịp điệu, giấc ngủ và một số rối loạn tâm thần..

Một số nghiên cứu lâm sàng chỉ ra rằng melatonin cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển các bệnh lý như đau nửa đầu và đau đầu, vì hormone này là một lựa chọn điều trị tốt để chống lại chúng..

Mặt khác, người ta đã chứng minh rằng melatonin làm giảm tổn thương mô do thiếu máu cục bộ, cả trong não và trong tim.

Cuối cùng, giờ đây người ta đã biết rằng melatonin tác động lên hệ thống miễn dịch, mặc dù các chi tiết về tác dụng của nó có phần khó hiểu. Theo nghĩa này, melatonin dường như gây ra sự sản xuất immunoglobulin và kích thích tế bào thực bào.

Do đó, các chức năng của melatonin rất nhiều và đa dạng, hoạt động cả ở cấp độ não và cấp độ cơ thể. Tuy nhiên, chức năng chính của hormone này nằm trong sự điều hòa của đồng hồ sinh học.

Dùng trong y tế

Nhiều tác động mà melatonin gây ra đối với hoạt động thể chất và não của con người, cũng như khả năng chiết xuất chất này từ một số loại thực phẩm đã thúc đẩy một nghiên cứu cao về việc sử dụng y tế của nó.

Tuy nhiên, melatonin chỉ được chấp thuận là thuốc điều trị ngắn hạn chứng mất ngủ cấp độ 1 ở những người trên 55 tuổi. Theo nghĩa này, một nghiên cứu gần đây cho thấy melatonin làm tăng đáng kể tổng thời gian ngủ ở những người bị thiếu ngủ.

Nghiên cứu về melatonin

Mặc dù việc sử dụng y tế duy nhất được phê duyệt cho melatonin nằm trong điều trị ngắn hạn chứng mất ngủ nguyên phát, nhiều cuộc điều tra về tác dụng điều trị của chất này hiện đang được tiến hành..

Cụ thể, vai trò của melatonin như một công cụ trị liệu cho các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer, bệnh Huntington, bệnh Parkinson hoặc bệnh xơ cứng teo cơ bên hông được nghiên cứu..

Người ta cho rằng hormone này có thể là một loại thuốc mà trong tương lai sẽ có hiệu quả trong việc chống lại các bệnh lý này, tuy nhiên, ngày nay hầu như không có nghiên cứu nào cung cấp bằng chứng khoa học về công dụng chữa bệnh của nó..

Mặt khác, một số tác giả đăng melatonin như một chất tốt để chống lại ảo tưởng ở bệnh nhân cao tuổi. Trong một số trường hợp, tiện ích trị liệu này đã được chứng minh là có hiệu quả.

Cuối cùng, melatonin trình bày các con đường nghiên cứu khác ít được nghiên cứu hơn nhưng có triển vọng tương lai tốt.

Một trong những trường hợp bùng nổ nhất hiện nay là vai trò của hormone này như một chất kích thích. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng melatonin cho các đối tượng mắc ADHD giúp giảm thời gian ngủ..

Các lĩnh vực nghiên cứu trị liệu khác là đau đầu, rối loạn tâm trạng (nơi được chứng minh là có hiệu quả trong điều trị rối loạn cảm xúc theo mùa), ung thư, mật, béo phì, bảo vệ khỏi bức xạ và ù tai..

Tài liệu tham khảo

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. Việc sử dụng melatonin trong bệnh Alzheimer. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.

2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Bằng chứng cho sự tổng hợp melatonin trong tế bào tủy xương của chuột và người. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.

3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Pineal melatonin dao động cũng có trong polyedra dinonlagellate Gonyaulax. Naturwissenschaften. 1991, 78, 268-9.

4. Lặp lại, RJ, Pottaos MI, Agapito TT et al. Melatonin trong bối cảnh lý thuyết gốc tự do của lão hóa. Ann N Y Acad Sci 1996; 786: 362-378.

5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Nhịp điệu thần kinh và giấc ngủ ở những người đàn ông già. Là J Physiol. 1991; 260: E651-E661.

6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM và cộng sự. Melatonin điều trị chứng mất ngủ liên quan đến tuổi. J lâm sàng Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.