Struttura chimica, funzione e usi della melatonina

IL Melatonina È un ormone presente in esseri umani, animali, piante, funghi, batteri e persino in alcune alghe. Il suo nome scientifico è N-CETIL-5-metossitriptamina ed è sintetizzato da un aminoacido essenziale, triptofano.

La melatonina è considerata oggi un neuroormone prodotto dai pinealociti (un tipo di cellule) della ghiandola pineale, una struttura cerebrale che si trova nel diencefalo. La sua funzione più importante è la regolazione del ciclo del sonno quotidiano, motivo per cui viene utilizzato in alcuni casi come trattamento per i disturbi del sonno.

Molecola di melatonina con formula chimica

La ghiandola pineale genera melatonina sotto l'influenza del nucleo supraquiesmatico, una regione dell'ipotalamo che riceve informazioni dalla retina sui modelli quotidiani della luce e dell'oscurità.

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Caratteristiche della melatonina

Una delle caratteristiche principali di questa molecola cade dalla sua biosintesi, che dipende in gran parte dai cambiamenti nell'illuminazione ambientale.

Le persone sperimentano una costante generazione di melatonina nel loro cervello, che diminuisce in modo significativo circa 30 anni di età. Allo stesso modo, dall'adolescenza ci sono di solito calcificazioni nella ghiandola pineale, che sono chiamate Corpora arenacea.

La sintesi della melatonina è parzialmente determinata dall'illuminazione ambientale, grazie alla sua connessione con il nucleo supraquiesmatico dell'ipotalamo. Cioè, maggiore è l'illuminazione della melatonina e una minore illuminazione maggiore produzione di questo ormone.

Questo fatto mostra il ruolo importante che la melatonina sviluppa nella regolamentazione del sonno delle persone, nonché la rilevanza dell'illuminazione in quel processo.

Al momento è stato dimostrato che la melatonina ha due funzioni principali: regolare l'orologio biologico e ridurre l'ossidazione. Allo stesso modo, i deficit di melatonina sono generalmente accompagnati da sintomi come l'insonnia o la depressione e potrebbero causare una graduale accelerazione dell'accelerazione dell'invecchiamento.

Sebbene la melatonina sia una sostanza sintetizzata dal corpo stesso, può anche essere osservata in alcuni alimenti come avena, ciliegie, mais, vino rosso, pomodori, patate o riso.

Allo stesso modo, la melatonina viene venduta oggi in farmacie e parafarmacie con presentazioni diverse e viene utilizzata come alternativa alle piante medicinali o ai farmaci medici di prescrizione medica per combattere, principalmente l'insonnia.

Biosintesi e metabolismo

La melatonina è una sostanza che biostetizza dal triptofano, un aminoacido essenziale che deriva dal cibo.

Struttura chimica del triptofano

In particolare, il triptofano diventa direttamente in melatonina attraverso l'enzima tiptofanoidrossilasi. Successivamente, questo composto è decarboxyle e genera serotonina.

L'oscurità attiva il sistema neuronale provoca la produzione di una scarica di neurotrasmettitore noradrenalina. Quando la noradrenalina si unisce ai recettori adrenégric B1 dei pinealociti, l'adenilciclasi viene attivata.

Allo stesso modo, attraverso questo processo l'amplificatore ciclico è aumentato e è causata una nuova sintesi di n-aciltransferasi (enzima della sintesi di melanina). Infine, attraverso questo enzima, la serotonina si trasforma in melanina.

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Per quanto. Successivamente, è coniugato con acido glucuronico ed escreto nelle urine.

Melatonina, ghiandola pineale e luce

Dopo aver ricevuto la luce solare, la produzione di melatonina nella ghiandola pineale è inibita e gli ormoni prodotti ci tengono svegli. A loro volta, quando gli occhi non ricevono luce, la melatonina si verifica nella ghiandola pineale e l'umano si stanca. Srruhh [CC BY-SA]

La ghiandola pineale è una struttura che si trova al centro del cervelletto, dietro il terzo ventricolo cerebrale. Questa struttura contiene pinealociti, alcune cellule che generano indosomine (melatonina) e peptidi vasoattive.

Pertanto, la produzione e la secrezione dell'ormone della melatonina sono stimolate dalle fibre del post -germe del nervo retinico. Questi nervi viaggiano attraverso il tratto retinoipotalamico verso il nucleo supraquiasmatico (Ipotalamo).

Quando si trovano nel nucleo supraquiesmatico, le fibre nervose post -glioniche attraversano il ganglio cervicale superiore fino a raggiungere la ghiandola pineale.

Una volta raggiunte la ghiandola pineale, incitano alla sintesi della melatonina, motivo per cui l'oscurità attiva la produzione di melatonina mentre la luce inibisce la secrezione di questo ormone.

Sebbene la luce esterna influenza la produzione di melatonina, questo fattore non determina il funzionamento dell'ormone globale. Cioè, il ritmo circadiano della secrezione di melatonina è controllato da un pacemaker endogeno situato nel nucleo supraquiesmatico stesso, che è indipendente da fattori esterni.

Tuttavia, la luce ambientale ha la capacità di aumentare o mettere in relazione il processo sotto forma di una dose dipendente. La melatonina entra per diffusione nel flusso sanguigno, dove ha un picco di concentrazione tra due e quattro al mattino.

Successivamente, la quantità di melatonina nel flusso sanguigno diminuisce gradualmente durante il resto del periodo di oscurità.

Variazioni fisiologiche

D'altra parte, la melatonina ha anche variazioni fisiologiche a seconda dell'età della persona. Fino a tre mesi di vita, il cervello umano secerne poche quantità di melatonina.

Successivamente, la sintesi ormonale aumenta, essendo in grado di raggiungere concentrazioni di circa 325 pg/ml durante l'infanzia. Nei giovani adulti, la concentrazione normale varia tra 10 e 60 pg/ml e durante l'invecchiamento della produzione di melatonina diminuisce gradualmente.

Fattori che modulano la secrezione di melatonina

L'ingresso della luce in SCN impedisce alla ghiandola pineale di produrre melatonina e, al contrario, la produzione e la secrezione della melatonina aumentano durante il periodo dell'oscurità. Zhiqiang MA, Yang Yang, Fan Chongxi, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter e Xiaolong Yan [CC di (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/4.0)]

Attualmente, gli elementi in grado di modificare la secrezione di melatonina possono essere raggruppati in due diverse categorie: fattori ambientali e fattori endogeni.

Fattori ambientali

I fattori ambientali sono principalmente formati dal fotoperiodo (stazioni del ciclo solare), dalle stagioni dell'anno e dalla temperatura ambiente.

Fattori endogeni

Per quanto riguarda i fattori endogeni, sia lo stress che l'età sembrano essere elementi che possono motivare una riduzione della produzione di melatonina.

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Schemi di liberazione

Allo stesso modo, sono stati stabiliti tre diversi modelli di secrezione di melatonina: tipo uno, tipo due e tipi tre.

Il modello di tipo di secrezione di melatonina è osservato nei criceti ed è caratterizzato da un picco di secrezione improvvisa.

Il modello di tipo due è tipico del ratto Albina, così come gli esseri umani. In questo caso, la secrezione è caratterizzata da un aumento graduale fino a raggiungere il picco di secrezione massima.

Infine, il tipo tre è stato osservato nelle pecore, è anche caratterizzato da un aumento graduale ma differisce dal tipo due raggiungendo un livello massimo di secrezione e rimanendo per un po 'fino a quando non inizia a diminuire.

Farmacocinetica

La melatonina è un ormone ampiamente bioavibile. L'organismo non presenta barriere morfologiche per questa molecola, quindi la melatonina può essere rapidamente assorbita attraverso la mucosa nasale, orale o gastrointestinale.

Allo stesso modo, la melatonina è un ormone distribuito intracellulare in tutti gli organelli. Una volta somministrato, il livello plasmatico massimo viene raggiunto tra 20 e 30 minuti dopo. Questa concentrazione viene mantenuta per circa un'ora e mezza e quindi diminuisce rapidamente con una mezza vita di 40 minuti.

A livello di cervello, la melatonina viene prodotta nella ghiandola pineale e funge da ormone endocrino, poiché viene rilasciato al torrente circolatorio. Le regioni cerebrali dell'azione della melatonina sono l'ipocampo, l'ipofisi, l'ipotalamo e la ghiandola pineale.

Ghiandola pineale. Nefrone [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]

D'altra parte, la melatonina è anche prodotta nella retina e nel tratto gastrointestinale, luoghi in cui funge da ormone paracrino. Allo stesso modo, la melatonina è distribuita da regioni non neurali come gonadi, intestino, vasi sanguigni e cellule immunitarie.

Funzioni

La funzione principale di questo ormone sta nella regolazione dell'orologio biologico.

Memoria e apprendimento

I recettori della melatonina sembrano essere importanti nei meccanismi di apprendimento e di memoria dei topi; Questo ormone potrebbe alterare i processi elettrofisiologici associati alla memoria, come il potenziamento a lungo termine.

Sistema immunitario

D'altra parte, la melatonina influenza il sistema immunitario ed è correlata a condizioni come l'AIDS, il cancro, l'invecchiamento, le malattie cardiovascolari, i cambiamenti del ritmo quotidiano, il sonno e alcune alterazioni psichiatriche.

Sviluppo delle patologie

Alcuni studi clinici indicano che la melatonina potrebbe anche svolgere un ruolo importante nello sviluppo di patologie come emicrania e mal di testa, poiché questo ormone è una buona opzione terapeutica per combatterli.

D'altra parte, è stato dimostrato che la melatonina riduce il danno ai tessuti causati dall'ischemia, sia a livello cerebrale che nel cuore.

Uso medico

I molteplici effetti causati dalla melatonina sulla funzione fisica e cerebrale delle persone.

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Tuttavia, la melatonina è stata approvata solo come medicina per il trattamento a breve termine dell'insonnia primaria nelle persone di oltre 55 anni. In questo senso, un recente studio ha dimostrato che la melatonina ha aumentato significativamente il tempo totale del sonno nelle persone che soffrono di privazione del sonno.

Ricerca sulla melatonina

Sebbene l'unico uso medico approvato per la melatonina risieda nel trattamento a breve termine dell'insonnia primaria, attualmente viene effettuata la ricerca sugli effetti terapeutici di questa sostanza.

In particolare, il ruolo della melatonina viene studiato come strumento terapeutico per malattie neurodegenerative come la malattia di Alzheimer, la Corea di Huntington, la malattia di Parkinson o la sclerosi laterale amiotrofica.

Questo ormone potrebbe costituire un farmaco che in futuro è efficace per combattere queste patologie, tuttavia oggi non ci sono quasi opere che forniscono prove scientifiche sulla loro utilità terapeutica.

D'altra parte, diversi autori studiano la melatonina come buona sostanza per combattere le delusioni nei pazienti anziani. In alcuni casi, questa utilità terapeutica è già stata efficace.

Infine, la melatonina presenta altri percorsi di ricerca in qualche modo meno studiati ma con buone prospettive future. Uno dei casi più attuali è il ruolo di questo ormone come sostanza stimolante. Alcune indagini hanno dimostrato che la somministrazione di melatonina ai soggetti con ADHD riduce il tempo necessario per conciliare il sonno.

Altre aree di ricerca terapeutica sono mal di testa, disturbi dell'umore (dove è stato efficace per il trattamento del disturbo affettivo stagionale), cancro, bile, obesità, protezione da radiazioni e acufene.

Riferimenti

1. Cardinali DP, Brusco Li, Liberzuk C et al. L'uso della melatonina nella malattia di Alzheimer. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.
2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Master JM. Prove per la sintesi della melatonina nelle cellule del midollo osseo di topo e. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.
3. Poggerer B, Balzer I, Hardland R, Lerchl A. La melatonina ormonale pineale oscilla anche nel dinoflagellate gonyaulax poliedra. Naturewissenschaften. 1991; 78, 268-9.
4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. Melatonina nel contesto della teoria dei radicali liberi dell'invecchiamento. Ann N e Acade 1996; 786: 362-378.
5. Van Coovorden A, Mockel J, Laurent e. Ritmi neuroendocrini e sonno negli uomini anziani. Am J Physiol. 1991; 260: E651-E661.
6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Trattamento della melatonina per insonnia legata all'età. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.