Melatonin kemisk struktur, funktion och användning

De Melatonin Det är ett hormon som finns hos människor, djur, växter, svampar, bakterier och till och med i vissa alger. Dess vetenskapliga namn är n-cetil-5-metoxytriptamin och syntetiseras från en essentiell aminosyra, tryptofan.

Melatonin anses idag vara ett neurohormon som produceras av pinealocyter (en typ av celler) i pinealkörteln, en hjärnstruktur som ligger i diencephalon. Dess viktigaste funktion är regleringen av den dagliga sömncykeln, varför den används i vissa fall som en behandling för sömnstörningar.

Melatoninmolekyl med kemisk formel

Pinealkörteln genererar melatonin under påverkan av den supraquiasmatiska kärnan, en region i hypotalamus som får information från näthinnan om de dagliga mönster av ljus och mörker.

[TOC]

Funktioner i melatonin

En av de viktigaste egenskaperna hos denna molekyl faller på dess biosyntes, som till stor del beror på förändringar i miljöbelysning.

Människor upplever en konstant generation melatonin i hjärnan, vilket minskar betydligt cirka 30 års ålder. På samma sätt finns det från tonåren vanligtvis förkalkningar i pinealkörteln, som kallas Företagsarena.

Syntesen av melatonin bestäms delvis av miljöbelysningen tack vare dess koppling till den supraquiasmatiska kärnan i hypotalamus. Det vill säga desto större belysning av melatonin och till mindre belysning större produktion av detta hormon.

Detta faktum visar den viktiga roll som melatonin utvecklas i regleringen av människors sömn, liksom relevansen av belysning i den processen.

För närvarande har det visats att melatonin har två huvudfunktioner: reglera den biologiska klockan och minska oxidationen. På samma sätt åtföljs melatoninunderskott vanligtvis av symtom som sömnlöshet eller depression och kan orsaka gradvis acceleration av åldrande acceleration.

Även om melatonin är ett ämne som syntetiseras av själva kroppen, kan det också observeras i vissa livsmedel som havre, körsbär, majs, rött vin, tomater, potatis, nötter eller ris.

På samma sätt säljs melatonin idag på apotek och parafarmatser med olika presentationer och används som ett alternativ till medicinalväxter eller medicinska receptbelagda läkemedel för att bekämpa, främst, sömnlöshet.

Biosyntes och metabolism

Melatonin är ett ämne som biostetiseras från tryptofan, en essentiell aminosyra som kommer från mat.

Tryptofanens kemiska struktur

Specifikt blir tryptofan direkt in i melatonin genom typtofanohydroxylasenzymet. Därefter är denna förening decarboxyle och genererar serotonin.

Mörker aktiverar det neuronala systemet orsakar produktion av en noradrenalin Neurotransmitter urladdning. När norepinefrin ansluter sig till B1 Adrenégric -receptorer i pinealocyterna, aktiveras adenylciclas.

På samma sätt ökas den cykliska förstärkaren genom denna process och en ny syntes av N-aciltransferas (enzym av melaninsyntes) orsakas. Slutligen, genom detta enzym, förvandlas serotonin till melanin.

Kan tjäna dig: Fördelar och nackdelar med TV

När det gäller dess metabolism är melatonin ett hormon som metaboliseras i mitokondrier och cykromi P i hepatocyten och blir snabbt 6-hydroximellatonin. Därefter konjugeras den med glukuronsyra och utsöndras i urinen.

Melatonin, pinealkörtlar och ljus

Vid mottagning av solljuset hämmas produktionen av melatonin i pinealkörteln och de producerade hormonerna håller oss vakna. I sin tur, när ögonen inte får ljus, förekommer melatonin i pinealkörteln och människan blir trött. Srruhh [CC BY-SA]

Pinealkörtlarna är en struktur som finns i mitten av hjärnan, bakom den tredje hjärnventrikeln. Denna struktur innehåller pinealocyter, vissa celler som genererar indosominer (melatonin) och vaso-aktiva peptider.

Således stimuleras produktionen och utsöndringen av melatoninhormonet av fibrer i posten i näthinnen nerv. Dessa nerver reser genom retinohypothalamiska kanalen mot den supraquiasmatiska kärnan (hypotalamus).

När de befinner sig i den supraquiasmatiska kärnan, korsar glyioniska nervfibrer den övre cervikala ganglionen tills den når pinealkörteln.

När de når pinealkörtlarna uppmanar de syntesen av melatonin, varför mörkret aktiverar melatoninproduktion medan ljus hämmar utsöndring av detta hormon.

Även om det yttre ljuset påverkar produktionen av melatonin, bestämmer denna faktor inte det globala hormonet som fungerar. Det vill säga den cirkadiska rytmen för melatoninsekretion styrs av en endogen pacemaker belägen i själva den suprakiasmatiska kärnan, som är oberoende av yttre faktorer.

Men miljön har förmågan att öka eller relatera processen i form av en beroende dos. Melatonin kommer in genom diffusion i blodomloppet, där det har en topp av koncentration mellan två och fyra på morgonen.

Därefter minskar mängden melatonin i blodomloppet gradvis under resten av mörkret.

Fysiologiska variationer

Å andra sidan har melatonin också fysiologiska variationer beroende på personens ålder. Fram till tre månader av livet utsöndrar den mänskliga hjärnan få mängder melatonin.

Därefter ökar hormonsyntesen och kan nå koncentrationer av cirka 325 pg/ml under barndomen. Hos unga vuxna varierar normal koncentration mellan 10 och 60 pg/ml och under åldrande melatoninproduktion minskar gradvis.

Faktorer som modulerar melatoninsekretion

Ljusets inträde i SCN förhindrar pinealkörteln från att producera melatonin och tvärtom ökar produktionen och utsöndringen av melatonin under mörkrets period. Zhiqiang MA, Yang Yang, Chongxi Fan, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin DI, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei LI, Russel J. Reiter och xiaolong yan [cc av (https: // creativecommons.Org/licenser/av/4.0)]

För närvarande kan element som kan modifiera melatoninsekretion grupperas i två olika kategorier: miljöfaktorer och endogena faktorer.

Miljöfaktorer

Miljöfaktorerna bildas huvudsakligen av fotoperioden (solcykelstationer), årets årstider och omgivningstemperaturen.

Endogena faktorer

När det gäller endogena faktorer verkar både stress och ålder vara element som kan motivera en minskning av melatoninproduktionen.

Kan tjäna dig: deduktiv struktur

Befrielsemönster

På samma sätt har tre olika mönster av melatoninsekretion fastställts: typ en, typ två och typ tre.

Melatoninsekretionstypmönster observeras i hamstrar och kännetecknas av att presentera en plötslig utsöndringstopp.

Typ två -mönster är typiskt för Albina -råtta, liksom människor. I detta fall kännetecknas utsöndring av att göra en gradvis ökning tills den når maximal sekretionstopp.

Slutligen har typ tre observerats hos får, kännetecknas också av att presentera en gradvis ökning men skiljer sig från typ två genom att nå en maximal utsöndringsnivå och stanna en tid tills den börjar minska.

Farmakokinetik

Melatonin är ett allmänt bioavibelt hormon. Organismen presenterar inte morfologiska barriärer för denna molekyl, så melatonin kan snabbt absorberas genom näsan, oral eller gastrointestinal slemhinna.

Likaså är melatonin ett hormon som distribueras intracellulärt i alla organeller. När den har administrerats nås den maximala plasmanivån mellan 20 och 30 minuter senare. Denna koncentration upprätthålls i ungefär en och en halv timme och minskar sedan snabbt med ett halvt liv på 40 minuter.

På hjärnivån produceras melatonin i pinealkörteln och fungerar som ett endokrin hormon, eftersom det släpps till cirkulationslorrene. Hjärnregionerna för verkan av melatonin är hypocampo, hypofysen, hypotalamus och pinealkörtlar.

Tallkottkörteln. Nephron [CC BY-SA (https: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)]

Å andra sidan produceras melatonin också i näthinnan och i gastrointestinala kanaler, platser där det fungerar som ett paracrinhormon. Likaså distribueras melatonin av icke -neurala regioner som gonader, tarm, blodkärl och immunceller.

Funktioner

Huvudfunktionen för detta hormon ligger i regleringen av den biologiska klockan.

Minne och lärande

Melatoninreceptorer verkar vara viktiga i mekanismerna för inlärning och möss; Detta hormon kan förändra elektrofysiologiska processer associerade med minne, såsom långvarig potentiering.

Immunförsvar

Å andra sidan påverkar melatonin immunsystemet och är relaterat till tillstånd som AIDS, cancer, åldrande, hjärt -kärlsjukdomar, dagliga rytmförändringar, sömn och vissa psykiatriska förändringar.

Utveckling av patologier

Vissa kliniska studier indikerar att melatonin också kan spela en viktig roll i utvecklingen av patologier som migrän och huvudvärk, eftersom detta hormon är ett bra terapeutiskt alternativ för att bekämpa dem.

Å andra sidan har det bevisats att melatonin minskar skador på vävnader orsakade av ischemi, både på cerebral nivå och i hjärtat.

Medicinsk användning

De flera effekterna orsakade av melatonin på människors fysiska och hjärnfunktion.

Kan tjäna dig: dans- och dansfraser

Melatonin har emellertid endast godkänts som ett läkemedel för kortvarig behandling av primär sömnlöshet hos personer under 55 år. I detta avseende visade en ny studie att melatonin ökade den totala sömntiden avsevärt hos personer som lider av sömnbrist.

Forskning om melatonin

Även om den enda godkända medicinska användningen för melatonin ligger i kortvarig behandling av primär sömnlöshet, bedrivs för närvarande forskning om de terapeutiska effekterna av detta ämne.

Specifikt undersöks melatonins roll som ett terapeutiskt verktyg för neurodegenerativa sjukdomar såsom Alzheimers sjukdom, Huntington Korea, Parkinsons sjukdom eller amyotrofisk lateral skleros.

Detta hormon kan utgöra ett läkemedel som i framtiden är effektivt för att bekämpa dessa patologier, men idag finns det knappast några verk som ger vetenskapliga bevis om deras terapeutiska användbarhet.

Å andra sidan undersöker flera författare melatonin som ett bra ämne för att bekämpa villfarelser hos äldre patienter. I vissa fall har detta terapeutiska användbarhet redan varit effektiv.

Slutligen presenterar melatonin andra forskningsvägar något mindre studerade men med goda framtidsutsikter. Ett av de högsta nuvarande fallen är rollen för detta hormon som ett stimulerande ämne. Vissa undersökningar har visat att administrering av melatonin till personer med ADHD minskar den nödvändiga tiden för att förena sömn.

Andra terapeutiska forskningsområden är huvudvärk, humörstörningar (där det har varit effektivt för behandling av säsongens affektiva störningar), cancer, gall, fetma, strålskydd och tinnitus.

Referenser

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberzuk C et al. Användningen av melatonin vid Alzheimers sjukdom. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.
2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Master JM. Bevis för melatoninsyntes i mus- och humana benmärgsceller. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.
3. Poeggerer B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Pinealhormon melatonin oscillerar också i dinoflagellaten gonyaulax polyedra. Naturwissenschaften. 1991; 78, 268-9.
4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. Melatonin i samband med de fria radikalerna om åldrande. Ann N och Acade 1996; 786: 362-378.
5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent och. Neuroendokrina rytmer och sömn hos åldrande män. Am J Physiol. 1991; 260: E651-E661.
6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Melatoninbehandling för åldersrelagerad sömnlöshet. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.