Melatonin Fizyolojisi, İşlevleri ve Tıbbi Kullanımı

melatonin İnsanlarda, hayvanlarda, bitkilerde, mantarlarda, bakterilerde ve hatta bazı alglerde bulunan bir hormondur. Bilimsel adı N-setil-5-metoksitriptamindir ve esansiyel bir amino asit olan triptofandan sentezlenir.

İnsanlarda ve hayvanlarda, melatonin esasen pineal bezde üretilir ve çok çeşitli hücresel, nöroendokrin ve nörofizyolojik süreçler için temel bir maddedir..

Melatoninin en önemli işlevi, günlük uyku döngüsünün düzenlenmesi yatar; bu yüzden bazı durumlarda uyku bozukluklarının tedavisi için kullanılır..

Bu molekülün temel özelliklerinden biri, büyük ölçüde ortam aydınlatmasındaki değişikliklere bağlı olan biyosentezinde yatmaktadır..

Melatoninin özellikleri

Melatonin, keşfi 1917'de kurulan pineal bez tarafından salgılanan bir hormondur. Spesifik olarak, kurbağa yavrularının bir pineal bez ekstresi ile beslendiği bir soruşturmayla varlığı tespit edildi..

Pineal bezin ekstraktı uygulanırken, meláoforosların kasılmasına bağlı olarak, hayvanların derisinde koyu lekelerin ortaya çıkması gözlendi..

Bu maddeye melatonin adı verildi ve ilk kez 1958'de keşfedilmesinden kırk bir yıl sonra izole edildi. Yaklaşık on yıl sonra, salgılanmasının döngüsel doğası ve uykuyu uyandırabilme kabiliyeti açıklandı..

Melatonin şimdi, diensefalonda yer alan bir beyin yapısı olan pineal bezin ananasitleri (hücre tipi) tarafından üretilen bir nörohormon olarak kabul edilir..

Pineal bez, retinadan günlük ışık ve karanlığın kalıpları hakkında bilgi alan hipotalamusun bir bölgesi olan suprachiasmatic çekirdeğinin etkisinde melatonin üretir..

İnsanlar beyninde sürekli bir melatonin jenerasyonu yaşar ve bu da 30 yaşına kadar belirgin bir şekilde azalır. Aynı şekilde, ergenlik döneminden itibaren, epifiz bezindeki kalsifikasyonlar genellikle corpora arenacea.

Melatoninin sentezi kısmen, hipotalamusun suprachiasmatic çekirdeği ile bağlantısı sayesinde ortam aydınlatması ile belirlenir. Yani aydınlatma ne kadar büyükse, melatonin üretimi o kadar düşük ve aydınlatma o kadar düşük, bu hormonun üretimi o kadar yüksek.

Bu gerçek, melatoninin insanların uykusunu düzenlemede oynadığı rolün yanı sıra bu süreçte aydınlatmanın önemini vurgulamaktadır.

Halen melatoninin iki ana işlevi olduğu gösterilmiştir: biyolojik saati düzenler ve oksidasyonu azaltır. Aynı şekilde, melatonin açıklarına genellikle uykusuzluk veya depresyon gibi semptomlar eşlik eder ve yaşlanmanın kademeli olarak hızlanmasını motive edebilir.

Melatonin vücudun kendisi tarafından sentezlenen bir madde olmasına rağmen, yulaf, kiraz, mısır, kırmızı şarap, domates, patates, fındık veya pirinç gibi bazı gıdalarda da görülebilir..

Aynı şekilde, melatonin bugün farklı sunumlara sahip eczanelerde ve eczanelerde satılmaktadır ve özellikle uykusuzluk ile mücadele etmek için şifalı bitkiler veya reçeteli ilaçlara alternatif olarak kullanılmaktadır..

fizyoloji

Pineal bez, serebellumun merkezinde, üçüncü serebral ventrikülün arkasında bulunan bir yapıdır. Bu yapı ananasitler, indolaminler (melatonin) üreten hücreler ve vazoaktif peptitler içerir.

Böylece melatonin hormonunun üretimi ve salgılanması, retinanın postganglionik sinirin lifleri tarafından uyarılır. Bu sinirler retinohipotalamik yoldan suprakiazmatik çekirdeğe (hipotalamus) geçer.

Suprakiazmatik çekirdekte olduklarında postganglionik sinirin lifleri, üst servikal gangliondan, epifiz bezine ulaşana kadar geçer..

Pineal bezine ulaştıklarında, melatonin sentezini uyarırlar, karanlığın melatonin üretimini aktive etmesinin nedeni, ışık bu hormonun salgılanmasını engeller..

Dış ışık melatonin üretimini etkilese de, bu faktör hormonun genel işleyişini belirlemez.

Yani, melatonin salgılanmasının sirkadiyen ritmi, suprachiasmatic çekirdeğin içinde bulunan ve dış etkenlerden bağımsız olan endojen bir kalp pili tarafından kontrol edilir..

Bununla birlikte, ortam ışığı işlemi doza bağlı bir şekilde arttırma veya yeniden yoğunlaştırma yeteneğine sahiptir. Melatonin, kan dolaşımına difüzyonla girer, burada sabahları iki ila dört arasında bir konsantrasyon zirvesine sahiptir..

Daha sonra, kan dolaşımındaki melatonin miktarı karanlık döneminin geri kalanında kademeli olarak azalır..

Öte yandan, melatonin ayrıca, kişinin yaşına bağlı olarak fizyolojik değişiklikler göstermektedir. Üç aylıkken, insan beyni az miktarda melatonin salgılar..

Daha sonra, hormonun sentezi artar, çocuklukta yaklaşık 325 pg / mL konsantrasyonlara ulaşır. Genç erişkinlerde normal konsantrasyon 10 ila 60 pg / mL arasındadır ve yaşlanma sırasında melatonin üretimi yavaş yavaş azalır.

Biyosentez ve metabolizma

Melatonin, gıdadan gelen temel bir amino asit olan triptofandan biyosentezlenen bir maddedir..

Spesifik olarak, triptofan, triptofanhidroksilaz enzimi yoluyla doğrudan melatonine dönüştürülür. Daha sonra, bu bileşik dekarboksilatlanır ve serotonin üretir.

Belirtildiği gibi, karanlık, nöronal sistemi harekete geçirir ve bir nörotransmiter norepinefrin salınımının üretimini motive eder. Norepinefrin, ananasilositlerin b1 adrenerjik reseptörlerine bağlandığında, adenil siklaz aktive olur.

Aynı şekilde, siklik AMP de bu işlemle arttırılır ve yeni bir arilalkilamin N-asiltransferaz sentezi (melanin sentezi enzimi) motive edilir. Son olarak, bu enzim sayesinde, serotonin melanine dönüştürülür.

Metabolizması ile ilgili olarak, melatonin mitokondride ve p-hepatosit sitrokromda metabolize olan ve hızlı bir şekilde 6-hidroksimelatonine dönüştürülen bir hormondur. Daha sonra, glukuronik asit ile konjuge edilir ve idrarla atılır.

Melatonin salgılanmasını düzenleyen faktörler

Şu anda, melatoninin salgılanmasını değiştirebilen unsurlar iki farklı kategoride gruplandırılabilir: çevresel faktörler ve endojen faktörler.

Çevresel faktörler temel olarak fotoperyod (güneş döngüsünün mevsimleri), yılın mevsimleri ve çevre sıcaklığı.

İçsel faktörlere gelince, hem stres hem de yaş, melatonin üretiminde bir azalmayı motive edebilen unsurlar gibi görünmektedir.

Aynı şekilde, üç farklı melatonin salgılaması modeli oluşturulmuştur: bir, iki ve üç tipi.

Melatonin salgısının tip bir paterni hamsterlerde gözlenir ve ani bir salgı zirvesi ile karakterize edilir.

Tip 2 patern, hem insanlar hem de albino sıçan için tipiktir. Bu durumda, sekresyon, maksimum sekresyon zirvesine ulaşana kadar kademeli bir artışla karakterize edilir..

Son olarak, koyun tipinde üç tip durdurma gözlendi, kademeli bir artışla da karakterize edilir, ancak azami salgı seviyesine ulaşmak ve düşmeye başlayana kadar bir süre kalmak için tip 2'den farklıdır..

farmakokinetik

Melatonin, yaygın olarak biyolojik olarak kullanılabilir bir hormondur. Organizma bu molekül için morfolojik engeller sunmaz, böylece melatonin nazal, oral veya gastrointestinal mukozadan hızlı bir şekilde emilebilir..

Aynı şekilde, melatonin, tüm organellerde hücre içi olarak dağıtılan bir hormondur. Bir kez verildikten sonra, plazmadaki maksimum seviyeye 20 ila 30 dakika sonra ulaşılır. Bu konsantrasyon yaklaşık bir buçuk saat tutulur ve daha sonra 40 dakikalık yarı ömürle hızla düşer..

Beyin seviyesinde, melatonin epifiz bezinde üretilir ve kan dolaşımına salındığından endokrin bir hormon görevi görür. Melatoninin beyin etki bölgeleri hipokampus, hipofiz bezi, hipotalamus ve pineal bezdir..

Öte yandan, melatonin, retinada ve gastrointestinal kanalda da paracrine hormonu gibi davrandığı yerlerde üretilir. Aynı şekilde, melatonin gonadlar, bağırsaklar, kan damarları ve bağışıklık hücreleri gibi nöral olmayan bölgelerde dağılmıştır..

fonksiyonlar

Melatonin spesifik, doyurulabilir ve geri dönüşümlü reseptörler içerir ve eylem bölgeleri esas olarak sirkadiyen ritimleri etkiler. Öte yandan, noninural melatonin reseptörleri üreme fonksiyonunu etkiler ve çevre birimlerinin çeşitli fonksiyonları vardır..

Melatonin reseptörleri, öğrenme ve farelerin hafızasında önemli görünmektedir ve bu hormonun uzun süreli güçlendirme gibi hafıza ile ilişkili elektrofizyolojik süreçleri değiştirebileceği varsayılmaktadır..

Öte yandan, melatonin bağışıklık sistemini etkiler ve AIDS, kanser, yaşlanma, kalp-damar hastalıkları, ritimdeki günlük değişiklikler, uyku ve bazı psikiyatrik bozukluklar gibi durumlarla ilgilidir..

Bazı klinik çalışmalar melatoninin, migren ve baş ağrıları gibi patolojilerin gelişiminde de önemli bir rol oynayabileceğini göstermektedir, çünkü bu hormon onlarla savaşmak için iyi bir tedavi seçeneğidir..

Diğer yandan, melatoninin hem beyinde hem de kalpte iskeminin neden olduğu doku hasarını azalttığı kanıtlanmıştır..

Son olarak, melatoninin bağışıklık sistemine etki ettiği, ancak etkileriyle ilgili detayların biraz kafa karıştırıcı olduğu bilinmektedir. Bu anlamda, melatonin immünoglobulin üretimine ve fagositlerin uyarılmasına neden oluyor gibi görünmektedir..

Böylece, melatoninin işlevleri hem beyin seviyesinde hem de vücut seviyesinde hareket ederek çok ve çeşitlidir. Bununla birlikte, bu hormonun ana işlevi biyolojik saatin düzenlenmesinde yatmaktadır.

Tıbbi kullanım

Melatoninin insanların fiziksel ve serebral işleyişine neden olduğu çoklu etkiler ve bu maddeyi belirli gıdalardan elde etme kabiliyeti tıbbi kullanımı hakkında yüksek düzeyde araştırma yapılmasını sağlamıştır..

Bununla birlikte, melatonin 55 yaşın üzerindeki kişilerde yalnızca birinci derece uykusuzluğun kısa süreli tedavisi için bir ilaç olarak onaylanmıştır. Bu anlamda, son zamanlarda yapılan bir çalışma melatoninin uyku yoksunluğu çeken insanlarda toplam uyku süresini önemli ölçüde arttırdığını göstermiştir.

Melatonin hakkında araştırma

Melatonin için tek onaylı tıbbi kullanım birincil uykusuzluğun kısa süreli tedavisinde yatmakla birlikte, bu maddenin terapötik etkilerine ilişkin birçok araştırma halen devam etmektedir..

Spesifik olarak, melatoninin Alzheimer hastalığı, Huntington hastalığı, Parkinson hastalığı veya amyotrofik lateral skleroz gibi nörodejeneratif hastalıklar için terapötik bir araç olarak rolü araştırılmaktadır..

Gelecekte bu patolojilerle mücadelede etkili olacağı bu hormonun bir ilaç olabileceği tahmin edilmektedir, ancak günümüzde terapötik faydası hakkında bilimsel kanıtlar sağlayan hiçbir çalışma yoktur..

Öte yandan, bazı yazarlar melatonini yaşlı hastalarda sanrılarla mücadele etmek için iyi bir madde olarak yayınlamaktadır. Bazı durumlarda, bu terapötik fayda zaten etkili olduğunu kanıtlamıştır.

Son olarak, melatonin biraz daha az çalışılmış ancak geleceğe yönelik umutları olan başka araştırma yolları sunar.

Günümüzdeki en patlayan vakalardan biri, bu hormonun uyarıcı bir madde olarak rolüdür. Bazı araştırmalar melatoninin DEHB'li bireylere uygulanmasının uykuya dalmak için gereken süreyi azalttığını göstermiştir.

Diğer terapötik araştırma alanları baş ağrısı, duygudurum bozuklukları (mevsimsel afektif rahatsızlıkların tedavisinde etkili olduğu gösterilmiştir), kanser, safra, obezite, radyasyon ve kulak çınlamasından korunmadır..

referanslar

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C ve diğ. Alzheimer hastalığında melatonin kullanımı. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.

2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Fare ve insan kemik iliği hücrelerinde melatonin sentezi kanıtı. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.

3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Pineal hormon melatonin ayrıca dinoflagellat Gonyaulax polyedra'da salınır. Natunvissenschaften. 1991; 78, 268-9.

4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT ve diğ. Serbest radikallerin yaşlanma teorisi bağlamında Melatonin. Ann N. Y Acad Sci 1996; 786: 362-378.

5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Nöroendokrin ritimler ve yaşlanan erkeklerde uyku. Ben J Physiol. 1991; 260: E651-E661;.

6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM ve ark. Yaşa bağlı uykusuzluk için Melatonin tedavisi. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.