MELATONIN: KÉMIAI SZERKEZET, FUNKCIÓ ÉS FELHASZNÁLÁSOK - GEOGRAFÍA - 2025

A melatonin egy hormon, amely jelen van az emberekben, állatokban, növényekben, gombákban, baktériumokban, sőt néhány algában is. Tudományos neve N-cetil-5-metoxi-triptamin, és esszenciális aminosavból, triptofánból állítják elő.

Manapság a melatonint neurohormonnak tekintik, amelyet a gerincmirigy pinealocitái (egy sejtfajta) termelnek, amely agyszerkezet a diencephalonban található. Legfontosabb funkciója a napi alvási ciklus szabályozása, ezért használják bizonyos esetekben alvászavarok kezelésére.

Melatonin molekula kémiai képlettel

A tobozmirigy melatonint termel a szuprachiasmatikus sejtmag hatására, amely a hipotalamusz olyan régiója, amely információt kap a retinából a fény és a sötét napi mintáiról.

A melatonin tulajdonságai

Ennek a molekulanak az egyik fő jellemzője a bioszintézisében rejlik, amely nagymértékben függ a környezeti megvilágítás változásaitól.

Az emberek agyában állandó melatoningenerációt tapasztalnak, amely 30 éves korban jelentősen csökken. Hasonlóképpen, a serdülőkor óta a meszesedés általában a tobozmirigyben fordul elő, melyeket corpora arenacea-nak hívnak.

A melatonin szintézisét részben a környezeti megvilágítás határozza meg, köszönhetően a hypothalamus szuprachiasmatikus magjával való kapcsolatának. Vagyis minél nagyobb a fény, annál alacsonyabb a melatonin termelése és annál alacsonyabb a fény, annál nagyobb ez a hormon termelése.

Ez a tény rávilágít a melatonin fontos szerepére az emberek alvásának szabályozásában, valamint a világítás fontosságára ebben a folyamatban.

Kimutatták, hogy a melatoninnak két fő funkciója van: a biológiai óra szabályozása és az oxidáció csökkentése. Hasonlóképpen, a melatoninhiányt általában olyan tünetek kísérik, mint például álmatlanság vagy depresszió, és az öregedés fokozatos felgyorsulását okozhatják.

Bár a melatonin a szervezet által szintetizált anyag, bizonyos élelmiszerekben, például zabban, cseresznyeben, kukoricában, vörösborban, paradicsomban, burgonyában, dióban vagy rizsben megfigyelhető.

Hasonlóképpen, a melatonint ma forgalmazzák gyógyszertárakban és parafarmaciákban, különféle kiszerelésekben, és gyógyászati ​​növények vagy vényköteles gyógyszerek alternatívájaként használják, elsősorban az álmatlanság leküzdésére.

Bioszintézis és anyagcsere

A melatonin olyan anyag, amely bioszintetizálódik a triptofánból, amely az ételekből származó esszenciális aminosav.

A triptofán kémiai szerkezete

Pontosabban, a triptofán a triptofán-hidroxiláz enzim révén közvetlenül melatoninná alakul. Ezt követően ez a vegyület dekarboxilezett és szerotonint termel.

A sötétség aktiválja az idegrendszert, és a norepinefrin neurotranszmitterének túlfeszültségét okozza. Amikor a norepinefrin kötődik a pinealociták b1 adrenoreceptorjaihoz, akkor aktiválódik az adenil-cikláz.

Hasonlóképpen, ezen a folyamaton keresztül megnő a ciklikus AMP, és az aril-alkil-amin-N-acil-transzferáz (a melanin szintézis enzime) új szintézise jön létre. Végül ezen enzim révén a szerotonin melaninná alakul át.

A melatonin metabolizmusát tekintve egy olyan hormon, amely metabolizálódik a mitokondriumokban és a citokróm p-ben a hepatocitában, és gyorsan 6-hidroxi-melatoninná alakul. Később konjugálva van glükuronsavval és kiválasztódik a vizelettel.

Melatonin, tobozmirigy és könnyű

Amikor a szemek napfényt kapnak, gátolható a melatonin termelése a tobozmirigyben, és a termelt hormonok ébren tartanak. Ha a szemek nem kapnak fényt, akkor a tobozmirigyben melatonin képződik, és az ember megfárad. Srruhh

A tobozmirigy olyan struktúra, amely a kisagy közepén található, a harmadik agykamra mögött. Ez a szerkezet pinealocitákat, indolaminokat (melatonint) előállító sejteket és vazoaktív peptideket tartalmaz.

Így a melatonin hormon termelését és szekrécióját stimulálják a retina posztganglionikus idegrosta. Ezek az idegek a retinohipotalamikus traktuson keresztül a szuprachiasmatikus magba (hypotalamus) haladnak.

A szuprachiasmatikus magban találva a posztganglionikus idegrostok áthaladnak a felső nyaki ganglionon, hogy elérjék a tobozmirigyet.

Miután elérték a tobozmirigyet, stimulálják a melatonin szintézisét, ezért a sötétség aktiválja a melatonin termelését, míg a fény gátolja ennek a hormonnak a kiválasztását.

Bár a külső fény befolyásolja a melatonin termelését, ez a tényező nem határozza meg a hormon általános működését. Vagyis a melatonin szekréciójának cirkadián ritmusát egy endogén pacemaker szabályozza, amely maga a szuprachiasmatikus magban helyezkedik el, független a külső tényezőktől.

A környezeti fény azonban képes dózisfüggő módon növelni vagy lelassítani a folyamatot. A melatonin diffúzió útján érkezik a véráramba, ahol reggel két és négy között van.

Ezt követően a melatonin mennyisége a véráramban fokozatosan csökken a sötét időszak hátralévő részében.

Élettani variációk

Másrészről, a melatonin fiziológiai eltéréseket is mutat az ember életkorától függően. Az élet három hónapjaig az emberi agy alacsony mennyiségű melatonint választ ki.

Ezt követően a hormon szintézise megnövekszik, gyermekkorban eléri a 325 pg / ml koncentrációt. Fiatal felnőttekben a normál koncentráció 10 és 60 pg / ml között van, és az öregedés során a melatonin termelése fokozatosan csökken.

A melatonin szekrécióját befolyásoló tényezők

A fény belépése az SCN-be megakadályozza a tobozmirigy melatonintermelését, és fordítva: a melatonin termelése és szekréciója növekszik a sötétség idején. Zhiqiang Ma, Yang Yang, Chongxi Fan, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter és Xiaolong Yan

Jelenleg a melatonin szekréciót módosító elemek két különféle kategóriába sorolhatók: környezeti tényezők és endogén tényezők.

Környezeti tényezők

A környezeti tényezőket elsősorban a fotoperiódus (a napsugár ciklusainak), az évszakok és a környezeti hőmérséklet határozza meg.

Endogén tényezők

Az endogén tényezők tekintetében úgy tűnik, hogy mind a stressz, mind az életkor motiválja a melatonintermelés csökkentését.

Engedje el a mintákat

Hasonlóképpen, a melatonin szekréciójának három különféle mintáját sikerült meghatározni: az egyik, a második és a harmadik.

A melatonin szekréció első típusát a hörcsögökben látják, és a szekréció éles tüskéje jellemzi.

A második típusú minta jellemző az albínó patkányokra, valamint az emberekre. Ebben az esetben a szekréciót fokozatos növekedés jellemzi, a maximális szekréciós csúcs eléréséig.

Végül a 3. típusú megállást megfigyelték a juhokban, és az is jellemző, hogy fokozatos növekedést mutat, de a 2. típustól úgy különbözik, hogy elérik a maximális szekréciós szintet, és egy ideig maradnak, amíg csökkenni nem kezd.

farmakokinetikája

A melatonin széles körben biológiailag hozzáférhető hormon. A testnek nincs morfológiai akadálya ennek a molekulanak, így a melatonin gyorsan felszívódhat az orr, az orális vagy a bélrendszer nyálkahártyáján.

Hasonlóképpen, a melatonin egy hormon, amely intracellulárisan eloszlik az összes organellában. A beadás után a plazma csúcsszintjét 20-30 perccel később érik el. Ezt a koncentrációt körülbelül másfél órán keresztül fenntartjuk, majd gyorsan csökken, 40 perc felezési idővel.

Agyi szinten a melatonint előállítják a tobozmirigyben, és endokrin hormonként működik, mivel a véráramba engedik. A melatonin agyi hatásterületei a hippokampusz, az agyalapi mirigy, a hypothalamus és a tobozmirigy.

Tobozmirigy. Nepron

Másrészről a melatonint a retinaban és a gyomor-bél traktusban is termelik, ahol paracrin hormonként működik. Hasonlóképpen, a melatonint nem neurális régiók, például a gonidok, a bél, az erek és az immunsejtek osztják el.

Jellemzők

Ennek a hormonnak a fő funkciója a biológiai óra szabályozásában rejlik.

Memória és tanulás

A melatonin receptorok fontos szerepet játszanak az egerek tanulási és memória mechanizmusában; ez a hormon megváltoztathatja a memóriával kapcsolatos elektrofiziológiai folyamatokat, például a hosszú távú javulást.

Immunrendszer

Másrészről, a melatonin befolyásolja az immunrendszert és olyan állapotokhoz kapcsolódik, mint például AIDS, rák, öregedés, kardiovaszkuláris betegségek, napi ritmusváltozások, alvás és bizonyos pszichiátriai rendellenességek.

Kóros betegségek kialakulása

Egyes klinikai vizsgálatok azt mutatják, hogy a melatonin fontos szerepet játszhat a patológiák, például a migrén és a fejfájás kialakulásában is, mivel ez a hormon jó terápiás lehetőség a leküzdésükhöz.

Másrészt a melatoninról kimutatták, hogy csökkenti az iszkémia által okozott szöveti károsodásokat, mind az agyban, mind a szívben.

Orvosi felhasználás

A melatonin sokféle hatása az emberek fizikai és agyi működésére, valamint az a képesség, hogy ezt az anyagot bizonyos élelmiszerekből kivonják, magas szintű kutatást indított a gyógyászati ​​felhasználására vonatkozóan.

A melatonint azonban csak 55 évesnél fiatalabb emberek primer álmatlanságának rövid távú kezelésére szolgáló gyógyszerként engedélyezték. Ebben az értelemben egy nemrégiben készült tanulmány kimutatta, hogy a melatonin szignifikánsan megnöveli az összes alvási időt az alvásmentességtől szenvedő embereknél.

Kutatás a melatoninnal kapcsolatban

Noha a melatonin egyetlen engedélyezett gyógyászati ​​felhasználása az elsődleges álmatlanság rövid távú kezelése, jelenleg több vizsgálat folyik ezen anyag terápiás hatásaival kapcsolatban.

Konkrétan a melatoninnak a neurodegeneratív betegségek, például Alzheimer-kór, Huntington-kór, Parkinson-kór vagy amyotrophiás laterális szklerózis terápiás eszközének szerepét vizsgálják.

Ez a hormon olyan gyógyszert képezhet, amely a jövőben hatékonyan képes leküzdeni ezeket a patológiákat, azonban manapság alig találunk olyan munkát, amely tudományos bizonyítékot szolgáltatna annak gyógyászati ​​hasznosságára.

Másrészt számos szerző a melatonint jó anyagként vizsgálta az idős betegek téveszmék elleni küzdelemben. Egyes esetekben ez a terápiás hatékonyság már bizonyult hatékonynak.

Végül a melatonin más kutatási lehetőségeket mutat be, amelyeket kissé kevésbé vizsgáltak, de jó jövőbeli kilátásokkal rendelkeznek. Manapság az egyik legnépszerűbb eset ennek a hormonnak a stimuláló anyagként betöltött szerepe. A kutatások kimutatták, hogy az ADHD-s betegeknek a melatonin adagolása csökkenti az elaludáshoz szükséges időt.

A kutatás további terápiás területei a fejfájás, a hangulati rendellenességek (ahol bebizonyosodott, hogy hatékonyak szezonális érzelmi rendellenességek kezelésében), rák, epe, elhízás, sugárvédelem és fülzúgás.

Irodalom

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. A melatonin alkalmazása Alzheimer-kórban. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.
2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Bizonyítékok a melatonin szintézisére egér és emberi csontvelő sejtekben. J Pineal Re., 2000; 28 (4): 193-202.
3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. A fenyőhormon melatonin oszcillál a Gonyaulax dinoflagellateben is. Naturwissenschaften. 78, 268-9 (1991).
4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. A melatonin az öregedés szabad gyökök elméletének összefüggésében. Ann NY Acad Sci, 1996; 786: 362-378.
5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Neuroendokrin ritmusok és alvás időskorú férfiakban. Am J Physiol. 260, E651-E661 (1991).
6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Melatonin kezelés az életkorral összefüggő álmatlanság kezelésére. J Clin Endocrinol Metab, 2001; 86: 4727-4730.