מלטונין פיזיולוגיה, פונקציות ושימוש רפואי

ה מלטונין זהו הורמון נוכח בבני אדם, בעלי חיים, צמחים, פטריות, חיידקים ואפילו כמה אצות. השם המדעי שלה הוא N-cetyl-5-methoxytryptamine והוא מסונתז מחומצת אמינו חיונית, טריפטופן.

אצל בני אדם ובעלי חיים, המלטונין מיוצר בעיקר בבלוטת האצטרובל והוא חומר בסיסי למגוון רחב של תהליכים תאיים, נוירואנדוקרינים ותהליכים נוירופיזיולוגיים.

הפונקציה החשובה ביותר של מלטונין טמונה הסדרת מחזור השינה היומית, ולכן היא משמשת במקרים מסוימים כטיפול בהפרעות שינה.

אחד המאפיינים העיקריים של מולקולה זו טמונה ביוסינתזה שלה, אשר תלויה במידה רבה על השינויים תאורה הסביבה.

מאפייני המלטונין

מלטונין הוא הורמון המופרש על ידי בלוטת האצטרובל, גילוי אשר הוקמה בשנת 1917. באופן ספציפי, זוהה קיומה באמצעות מחקר שבו ראשנים fed עם תמצית של בלוטת האצטרובל.

בעת מתן תמצית של בלוטת האצטרובל את המראה של כתמים כהים על העור של החיות נצפתה, בשל התכווצות של meláoforos.

חומר זה נקרא מלטונין, והוא היה מבודד בפעם הראשונה ארבעים ואחת שנה לאחר גילויו בשנת 1958. כעשר שנים לאחר מכן תוארה טבעו המחזורי של הפרשתו ויכולתו לעורר שינה..

מלטונין נחשב כיום לנוירוהורמון המיוצר על ידי pinealocytes (סוג התא) של בלוטת האצטרובל, מבנה מוח הממוקם diencephalon..

בלוטת האצטרובל מייצרת מלטונין בהשפעת הגרעין הסופרכיאסטי, אזור של ההיפותלמוס שמקבל מידע מן הרשתית על הדפוסים היומיים של אור וחושך.

אנשים חווים דור מתמיד של מלטונין במוחם, אשר פוחתת במידה ניכרת על ידי 30 שנים של גיל. כמו כן, מן הסתימות גיל ההתבגרות של בלוטת האצטרובל מתרחשים בדרך כלל, אשר נקראים תאגיד a arenacea.

סינתזה של מלטונין נקבע בחלקו על ידי תאורה הסביבה, בזכות הקשר שלה עם גרעינים suprachiasmatic של ההיפותלמוס. כלומר, ככל שההארה גדולה יותר, כך הייצור של המלטונין נמוך יותר ותאורה נמוכה יותר, כך גדל הייצור של ההורמון הזה.

עובדה זו מדגישה את התפקיד החשוב שמילאו מלטונין בוויסות השינה של אנשים, כמו גם את חשיבות התאורה בתהליך זה.

כרגע זה הוכח כי מלטונין יש שתי פונקציות עיקריות: לווסת את השעון הביולוגי להפחית חמצון. כמו כן, מלטונין הגירעונות מלווים בדרך כלל על ידי תסמינים כגון נדודי שינה או דיכאון, והוא יכול להניע האצה הדרגתית של ההזדקנות.

למרות המלטונין הוא חומר מסונתז על ידי הגוף עצמו, זה יכול להיות גם שנצפו מזונות מסוימים כגון שיבולת שועל, דובדבנים, תירס, יין אדום, עגבניות, תפוחי אדמה, אגוזים או אורז.

כמו כן, המלטונין נמכר כיום בבתי מרקחת ובפרפארמציות עם מצגות שונות ומשמש כחלופה לצמחי מרפא או לתרופות מרשם, בעיקר לנדודי שינה..

פיזיולוגיה

בלוטת האצטרובל היא מבנה הממוקם במרכז המוח הקטן, מאחורי החדר המוחי השלישי. מבנה זה מכיל pinealocytes, תאים המייצרים indolamines (melatonin) ו vasides vasides.

לפיכך, הייצור וההפרשה של ההורמון מלטונין הוא מגורה על ידי סיבים של העצב postganglionic של הרשתית. עצבים אלה נעים דרך מערכת retinohipothalamic לגרעין suprachiasmatic (hypothalamus).

כאשר הם נמצאים בגרעין suprachiasmatic, סיבי העצב postganglionic לעבור דרך הגנגליון צוואר הרחם עד להגיע בלוטת האצטרובל.

ברגע שהם מגיעים בלוטת האצטרובל, הם לעורר את הסינתזה של מלטונין, הסיבה החושך מפעיל את הייצור של מלטונין בעוד האור מעכב את הפרשת ההורמון הזה.

למרות האור החיצוני משפיע על ייצור של מלטונין, גורם זה אינו קובע את התפקוד הכללי של ההורמון.

כלומר, הקצב הימי של הפרשת המלטונין נשלט על ידי קוצב אנדוגני הממוקם בגרעין העל-סופריכיאמטי עצמו, שאינו תלוי בגורמים חיצוניים.

עם זאת, לאור הסביבה יש את היכולת להגדיל או להגביר את התהליך באופן תלוי מינון. מלטונין נכנס על ידי דיפוזיה לתוך זרם הדם, שם יש שיא ריכוז בין שתיים לארבע בבוקר.

לאחר מכן, כמות המלטונין בדם הולכת ופוחתת בהדרגה במהלך שארית תקופת החשיכה.

מצד שני, מלטונין גם מציג שינויים פיזיולוגיים בהתאם לגיל האדם. עד שלושה חודשים של גיל, המוח האנושי מפריש כמויות קטנות של מלטונין.

לאחר מכן, הסינתזה של הורמון מגדילה, להגיע ריכוז של כ 325 pg / mL במהלך הילדות. אצל מבוגרים צעירים טווחי ריכוז נורמלי בין 10 ל 60 pg / mL ו במהלך ההזדקנות הייצור מלטונין בהדרגה.

ביוסינתזה ומטבוליזם

מלטונין הוא חומר כי הוא biosynthesized מ טריפטופן, חומצת אמינו חיונית שמקורו מזון.

באופן ספציפי, Tryptophan מומר ישירות מלטונין דרך טריפטופנהידרוקסילאז האנזים. לאחר מכן, מתחם זה הוא decarboxylated ומייצר סרוטונין.

כאמור, החושך מפעיל את המערכת העצבית ומניע את ייצורו של שחרור נוירוטרנסמיטר בנוראדרנלין. כאשר norepinephrine נקשר לרצפטורים b1 adrenergic של pineallocytes, cyclase adenyl מופעל.

כמו כן, מחזורי AMP הוא גדל על ידי תהליך זה סינתזה חדשה של N-acyltransferase אנריל (אנזים של סינתזת מלנין) הוא מוטיבציה. לבסוף, באמצעות אנזים זה, סרוטונין הופך מלנין.

לגבי המטבוליזם שלה, מלטונין הוא הורמון כי הוא metabolized ב המיטוכונדריה ו- p-hepatocyte citro chrome, ו המרה במהירות ל -6 hydroxymelatonin. לאחר מכן, הוא מצומדות עם חומצה glucuronic ו מופרש בשתן.

גורמים המווסתים את הפרשת המלטונין

נכון לעכשיו, אלמנטים המסוגלים לשנות את הפרשת המלטונין ניתן לקבץ לשתי קטגוריות שונות: גורמים סביבתיים וגורמים אנדוגניים.

הגורמים הסביבתיים נוצרים בעיקר על ידי photoperiod (עונות מחזור השמש), את עונות השנה ואת טמפרטורת הסביבה.

לגבי הגורמים האנדוגניים, הן המתח והן הגיל נראים כאלמנטים שיכולים להניע ירידה בייצור המלטונין.

כמו כן, הוקמו שלושה דפוסים שונים של הפרשת מלטונין: סוג אחד, סוג 2 וסוג 3.

סוג אחד דפוס של הפרשת melatonin הוא ציין אוגרים מאופיין בשיא פתאומי של הפרשת.

סוג שני דפוס אופייני של חולדה לבקנים, כמו גם בני אדם. במקרה זה, ההפרשה מאופיינת בעלייה הדרגתית עד להגיע לשיא ההפרשה המרבי.

לבסוף, התחנה מסוג שלוש נצפתה בכבשים, היא מאופיינת גם בעלייה הדרגתית, אך היא שונה מסוג 2 כדי להגיע לרמה מקסימלית של הפרשה ולהישאר זמן מה עד שהיא מתחילה לרדת.

פרמקוקינטיקה

מלטונין הוא הורמון נרחב. האורגניזם אינו מציג מחסומים מורפולוגיים עבור מולקולה זו, כך מלטונין ניתן לספוג במהירות דרך רירית האף, פה או העיכול..

כמו כן, מלטונין הוא הורמון כי הוא מופץ intracellularly בכל האברונים. לאחר מנוהל, הרמה המקסימלית פלזמה הוא הגיע בין 20 ל 30 דקות מאוחר יותר. ריכוז זה נשמר במשך כשעה וחצי ולאחר מכן יורד במהירות עם מחצית חיים של 40 דקות.

ברמה המוחית, המלטונין מיוצר בבלוטת האצטרובל ופועל כהורמון אנדוקריני, כיוון שהוא משוחרר לזרם הדם. אזורי המוח של פעולה של מלטונין הם ההיפוקמפוס, בלוטת יותרת המוח, בלוטת היפותלמוס ובלוטת האצטרובל.

מצד שני, מלטונין מופק גם ברשתית ובמערכת העיכול, במקומות שבהם הוא פועל כגורמון הורמון. כמו כן, מלטונין מופץ באזורים לא עצביים כגון גונדות, המעי, כלי הדם ותאי החיסון..

פונקציות

מלטונין מכיל קולטנים ספציפיים, סאטאבל הפיך, ואת אתרי הפעולה שלה משפיעים בעיקר מקצבים היממה. מצד שני, קולטנים melatonin nonneural משפיעים על תפקוד הרבייה וציוד היקפי יש פונקציות שונות.

קולטני מלטונין נראה חשוב במנגנוני למידה וזיכרון של עכברים, והוא הניח כי זה הורמון יכול לשנות תהליכים אלקטרופיזיולוגיים הקשורים לזיכרון, כגון potentiation לטווח ארוך.

מאידך גיסא, המלטונין משפיע על המערכת החיסונית וקשור לתנאים כמו איידס, סרטן, הזדקנות, מחלות לב וכלי דם, שינויים יומיים בקצב, שינה והפרעות פסיכיאטריות מסוימות..

כמה מחקרים קליניים עולה כי מלטונין יכול גם לשחק תפקיד חשוב בפיתוח פתולוגיות כגון מיגרנה וכאבי ראש, שכן הורמון זה הוא אופציה טיפולית טובה להילחם בהם..

מצד שני, הוכח כי מלטונין מפחית נזק לרקמות הנגרמת על ידי איסכמיה, הן במוח והן בלב.

לבסוף, ידוע כיום כי המלטונין פועל על המערכת החיסונית, אם כי הפרטים על ההשפעות שלה הם קצת מבלבל. במובן זה, מלטונין נראה לגרום לייצור של immunoglobulin ואת גירוי של phagocytes.

לפיכך, הפונקציות של מלטונין הן רבות ומגוונות, והן פועלות הן ברמת המוח והן ברמת הגוף. עם זאת, הפונקציה העיקרית של ההורמון הזה טמונה ברגולציה של השעון הביולוגי.

שימוש רפואי

ההשפעות הרבות של המלטונין על התפקוד הפיזי והמוח של בני האדם, כמו גם היכולת להפיק חומר זה ממזונות מסוימים, הניעו רמה גבוהה של מחקר על השימוש הרפואי.

עם זאת, מלטונין אושרה רק כתרופה לטיפול קצר טווח של נדודי שינה מדרגה ראשונה אצל אנשים מעל גיל 55. במובן זה, מחקר שנערך לאחרונה הראה כי מלטונין הגדילה באופן משמעותי את זמן השינה הכולל אצל אנשים הסובלים מניעת שינה.

מחקר על מלטונין

למרות שהשימוש הרפואי המאושר היחיד למלטונין טמון בטיפול קצר-טווח בנדודי שינה ראשוניים, נערכים כיום מחקרים רבים על ההשפעות הטיפוליות של חומר זה..

באופן ספציפי, תפקיד המלטונין ככלי טיפולי למחלות נוירודגנרטיביות כגון מחלת אלצהיימר, מחלת הנטינגטון, מחלת פרקינסון או טרשת לרוחב אמיוטרופית נחקרת..

מניחים שהורמון זה יכול להיות תרופה שבעתיד תהיה יעילה במאבק בפאתולוגיות אלו, אולם כיום אין כמעט מחקרים המספקים ראיות מדעיות על תועלתו הטיפולית..

מצד שני, כמה מחברי לכתוב מלטונין כחומר טוב להילחם אשליות אצל חולים קשישים. במקרים מסוימים, תועלת זו כבר הוכיחה עצמה.

לבסוף, מלטונין מציג מסלולי מחקר אחרים קצת פחות למדתי אבל עם לקוחות פוטנציאליים טובים בעתיד.

אחד המקרים המרעישים ביותר כיום הוא תפקידו של ההורמון הזה כחומר מגרה. כמה מחקרים הראו כי ניהול של מלטונין לנושאים עם ADHD מקטין את הזמן הדרוש כדי להירדם.

תחומים טיפוליים אחרים הם כאבי ראש, הפרעות במצב הרוח (שם הוכח כיעיל לטיפול בהפרעה רגשית עונתית), סרטן, מרה, השמנת יתר, הגנה מפני קרינה וטינטון..

הפניות

1. קרדינאלי, ברוסקו לי, ליברצ'וק ואח '. השימוש במלטונין בחולי אלצהיימר. נוירו אנדוקרינול לט 2002; 23: 20-23.

2. Conti, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. עדות לסינתזה של מלטונין בתאי מוח עצם ועכברים אנושיים. J Pineal Re: 2000, 28 (4): 193-202.

3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl א Pineal הורמון מלטונין מתנודדת גם בדינופלגלאט Gonyaulax polyedra. מטפחים. 1991, 78, 268-9.

4. רייטר RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. מלטונין בהקשר של תורת הרדיקלים החופשיים של ההזדקנות. Ann N Y Acad Sci 1996; 786: 362-378.

5. ואן Coevorden, Mockel J, לורן E. נוירואנדוקרינים מקצבים לישון אצל גברים מזדקנים. Am J פיסיול. 1991, 260: E651-E661.

6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. טיפול מלטונין עבור נדודי שינה הקשורים לגיל. J Clin אנדוקרינול Metab 2001; 86: 4727-4730.