A melatonin - nemcsak alvási hormon
Dr. Zaharina Dimitrova (1873-1940) fényes emlékének szentelve, aki először pontosan leírta a tobozmirigy mikroszkópos szerkezetét
A melatonin az élő természetben széles körben elterjedt molekula. Filogenetikailag ez a hormon az egyik legősibb jelátviteli mechanizmus része. A melatonin megtalálható baktériumokban, egysejtű organizmusokban, algákban, a növények különböző részeiben, gerincesekben és gerinctelenekben. Bemutatták a melatonin különféle fiziológiai funkcióit emberben, mint például a cirkadián ritmus, az alvás és az ébrenlét, a szexuális aktivitás és a reproduktív funkció szabályozója. Emellett immunmoduláló és citoprotektív hatása, valamint antioxidáns aktivitása is van. 1
Melatonin - bioszintézis, felszabadulás és anyagcsere
Embereknél a melatonin (N-acetil-5-metoxi-triptamin) (1. ábra) főleg a tobozmirigy sejtjeiben szintetizálódik, de bioszintézise a retinában, a csontvelő sejtjeiben, a vérlemezkékben, a limfocitákban, a gyomor-bél traktusban is végbemegy. bőr. 2-8 A melatonin szekréció szinkronban van a cirkadián ritmussal (világos/sötét), éjszaka éri el a maximumot (
200 pg/ml) és a minimális értékeket a nap folyamán
1.ábra. Melatonin szekréció - fiziológia. Amnon Vrzezinski, „Melatonin az emberekben”, NEJM 1997; 336 (3): 186-195.
A pinealocitákban a melatonin bioszintézisének előfutára az esszenciális aminosav (AK) triptofán (2. ábra). Ez utóbbit hidroxilezzük 5-hidroxi-triptofánná, amely dekarboxilezéssel biogén amin-szerotoninná alakul. Az N-acetil-transzferáz és az O-metil-transzferáz enzimek hatására a szerotonin melatoninná alakul. 3, 4
2. ábra. Melatonin - hatásmechanizmus sejtszinten. Amnon Vrzezinski, „Melatonin az emberekben”, NEJM 1997; 336 (3): 186-195.
A pinealocitákban a melatonin bioszintézise cirkadián periodicitásnak van kitéve - éjszaka nagy aktivitással és nappal alacsony. Ennek a folyamatnak az emlősökben történő szabályozását a retina - suprachiasmaticus mag szintjén hajtják végre a hipotalamuszban. Bár a melatonin bioszintézise a test különböző részein zajlik, a pinealociták a fő sejtek, amelyek felelősek a keringő melatonin szintért. A bioszintézist és a melatonin felszabadulását a norepinefrin neurotranszmitter indukálja. Ezek a folyamatok az éjszaka folyamán maximális sebességgel fordulnak elő, és napközben gátolva vannak, mivel a retina fotoreceptorainak fénykésleltetése a fényben bekövetkezik, és a noradrenalin felszabadulása gátolt. Sötétben a fotoreceptorok felszabadítják a noradrenalint és aktiválják a melatonin bioszintézisét és felszabadulását, amely a passzív diffúzió révén gyorsan bejut a keringésbe. 10, 11 A felszabadulás mértéke olyan magas, hogy a hormon vérszintjét gyakran használják bioszintézisének indexeként. Felnőtteknél a melatonin felszabadulása éjszaka 2 és 4 óra között éri el a maximális szintet.
A szérum melatonin szintje az életkor függvényében változik, az első és harmadik életév között éri el a csúcsértékeket, ezt követően fokozatosan csökken. 11 A hormon átlépi az ismert morfofiziológiai gátakat (vér-agy és placenta), valamint a sejtmembrán struktúrákat. A keringő melatonint a máj monooxigenázai (CYP 1A2, CYP1A1, CYP1B1) hidroxilezéssel, majd szulfáttal vagy glükuronsavval történő konjugációval metabolizálják, és a vizelettel 6-szulfatoxymelatonin formájában választják ki. A szérum felezési ideje 0,5-5,6 perc. 11.
Hatásmechanizmus és fiziológiai hatások
A melatonin fontos fiziológiai funkciókat lát el - az alvás és a cirkadián ritmus szabályozása, a nemi érés és a szaporodás, az immunmoduláló hatás, valamint a daganat növekedésének és öregedésének folyamataiban való részvétel. A melatonin hatását a membránhoz kötött receptorok két fő típusa közvetíti, amelyekről feltételezik, hogy szabályozzák a retina működését, a cirkadián ritmust és a reprodukciót. 11, 12, 13 A melatoninról szintén azt találták, hogy az intracelluláris retinoid receptorok liganduma, és megköti a citozolos fehérje kalmodulint, és befolyásolja a Ca 2+ -függő jelátviteli utakat. Az autoradiográfiai elemzés melatonin receptorokat tárt fel az agy, a petefészkek és az erek különböző régióiban. A 15, 16, 17, 18 idegreceptorokról úgy gondolják, hogy szabályozzák a cirkadián ritmust, a nem neuronális receptorokat a reproduktív működésre, és a perifériás szöveteket a pulzus és a testhőmérséklet szabályozására. 10, 18