1. Вплив на секрецію інших гормонів і нейромедіаторів [ правити | правити код ]
2. Вплив на сезонну ритміку і розмноження [ правити | правити код ]

мелатонін систематичне
найменування N - [2- (5-methoxy-1 H -indol-3-yl) ethyl]
ethanamide Хім. формула C13H16N2O2 молярна маса 232,278 г / моль Реєстр. номер CAS 73-31-4 PubChem 896 Реєстр. номер EINECS 200-797-7 SMILES InChI ChEBI 16796 ChemSpider 872 Наводяться дані для стандартних умов (25 ° C, 100 кПа) , Якщо не вказано іншого.

Мелатонін - основний гормон епіфіза , регулятор циркадного ритму всіх живих організмів.

Препарати мелатоніну можуть прийматися всередину для полегшення засипання або з метою коригування циркадного ритму при різкій зміні часових поясів .

гормон мелатонін був відкритий в 1958 році А. Б. Лернером . Це основний гормон епіфіза - органу, що передає інформацію про світловому режимі навколишнього середовища у внутрішнє середовище організму. Зміни концентрації мелатоніну мають помітний добовий ритм - як правило, високий рівень гормону протягом ночі і низький рівень протягом дня. Максимальні значення концентрації мелатоніну в крові людини спостерігаються між північчю та 5 годиною ранку [1] по місцевим сонячного часу . Виробляється основними секреторними клітинами епіфіза - пінеалоцітов .

Час біологічного напіврозпаду мелатоніну - 45 хвилин. Це означає, що для дослідницьких цілей зразки крові повинні бути зібрані через короткі проміжки часу для того, щоб визначити період в продукції мелатоніну. Крім того, порушення сну пацієнта протягом ночі з метою збору зразків може вплинути на рівень мелатоніну в крові. Цих проблем можна уникнути, якщо визначати рівні метаболітів мелатоніну: мелатонін сульфату (6-сульфатоксімелатоніна) і 6-гідроксіглюкуроніда в сечі. 80-90% мелатоніну секретується в сечу у вигляді мелатонін сульфату. Концентрація мелатонін сульфату в сечі добре корелює із загальним рівнем мелатоніну в крові протягом періоду збору зразків.

Синтезований в епіфізі мелатонін надходить в кров і спинномозкову рідину - ліквор, пройшовши через яку, накопичується в гіпоталамусі . Крім крові та цереброспинальной рідини , Мелатонін виявлений в сечі, слині, амніотичної рідини .

Регулююча роль мелатоніну універсальна для всіх живих організмів - доведені присутність цього гормону і чітка ритмічність його продукції у всіх відомих тварин, починаючи з одноклітинних [1] [2] .

В організмі людини мелатонін синтезується з амінокислоти триптофану , Яка бере участь в синтезі нейромедіатора (Нейропередатчика) серотоніну , А він, у свою чергу, під впливом ферменту N-ацетилтрансферази перетворюється в мелатонін. Показано, що мелатонін є індольного похідним серотоніну і синтезується вночі ферментами N-ацетилтрансферазою і гідроксііндол-О-метилтрансферазою. У дорослої людини за добу синтезується близько 30 мкг [ Джерело не вказано 1450 днів ] Мелатоніну, його концентрація в сироватці крові вночі в 30 разів більше, ніж днем, причому максимум концентрації в середньому по безлічі спостережень припадає приблизно на 2 години ночі [1] [3] по місцевим сонячного часу . Мелатонін транспортується сироватковим альбуміном , Після звільнення від альбуміну зв'язується зі специфічними рецепторами на мембрані клітин-мішеней, проникає в ядро і там здійснює свою дію. Мелатонін швидко гідролізується в печінки і виводиться з сечею, основним метаболітом є 6-гідроксімелатонін-сульфат (6-СОМТ), зміст якого дозволяє побічно судити про продукцію мелатоніну епіфізом.

В організмі присутній і мелатонін, що утворюється поза епіфіза. Це відкриття в 1974 році зробили російські вчені Н. Т. Райхлин і І. М. Кветной - вони виявили, що мелатонін синтезується в клітинах червоподібного відростка кишечника. Потім з'ясувалося, що мелатонін утворюється і в інших відділах шлунково-кишкового тракту, а також у багатьох інших органах [1] .

Секреція мелатоніну підпорядкована добовому ритму , Який визначає, в свою чергу, ритмічність гонадотропних ефектів і статевої функції. Синтез і секреція мелатоніну залежать від освітленості - надлишок світла знижує його освіту, а зниження освітленості збільшує синтез і секрецію гормону. У людини з нормальним розпорядком дня (зі сном вночі) на нічні години припадає приблизно 70% добової продукції мелатоніну. У клінічних умовах встановлено, що депривація сну в нічні години призводить до порушення добового ритму вироблення мелатоніну - продукція в нічний час знижується і наближається до денного рівню [4] .

Дослідження російських вчених під керівництвом доктора медичних наук С. І. Рапопорта , Проведені на хворих з ішемічною хворобою серця і артеріальною гіпертензією, показали достовірне зниження вироблення мелатоніну під час геомагнітних бур [5] [6] .

Мелатонін - рідкісний приклад гормону, у якого є як мембранні, так і ядерні рецептори . У ссавців є два мембранних рецептора мелатоніну - MTNR1A (MT1), експресуються в основному на клітинах передньої долі гіпофіза і супрахіазменних ядер гіпоталамуса , Але також присутній у багатьох периферичних органах, і MTNR1B (MT2), експресуються в деяких інших ділянках мозку, в сітківці і в легких. У птахів, амфібій і риб є третій рецептор - MTNR1С (MT3), який у ссавців поки не клонований. Рецептори мелатоніну відносяться до сімейства рецепторів, пов'язаних з G-білками , І діють через Gαi-білок, знижуючи рівень цАМФ .
Засіб від безсоння рамелтеон (Ramelteon), яке випускається в США під торговою назвою Rozerem , Зв'язується з обома типами рецепторів мелатоніну. З цими ж рецепторами зв'язується антидепресант агомелатин , Зареєстрований в Росії під торговою назвою Вальдоксан .
Нещодавно відкриті ядерні рецептори мелатоніну відносяться до підродини RZR / ROR ретіноідной рецепторів. Мабуть, через них опосредуются багато імуностимулюючі і протипухлинні ефекти мелатоніну.

• Регулює діяльність ендокринної системи, кров'яний тиск, періодичність сну
• Зменшує емоційну, інтелектуальну і фізичну активність
• Регулює сезонну ритміку у багатьох тварин
• Сповільнює ріст і статевий розвиток у дітей
• Зменшує надходження кальцію в кістки
• Знижує швидкість зупинки кровотечі
• Підвищує утворення антитіл
• Уповільнює процеси старіння
• Підсилює ефективність функціонування імунної системи
• Володіє антиоксидантними властивостями
• Впливає на процеси адаптації при швидкій зміні часових поясів

Крім того, мелатонін бере участь в регуляції

• функцій травного тракту,
• роботи клітин головного мозку.

Вплив на секрецію інших гормонів і нейромедіаторів [ правити | правити код ]

Основний вплив мелатоніну на ендокринну систему у багатьох видів полягає в гальмуванні секреції гонадотропінів . Крім того, знижується, але в меншій мірі, секреція інших гормонів тропів передньої долі гіпофіза - кортикотропина , тіротропіна , соматотропіну . Мелатонін знижує чутливість клітин передньої долі до фактору виділення гонадотропінa і може пригнічувати його секрецію.

Дані експериментів свідчать про те, що під впливом мелатоніну підвищується вміст ГАМК - в ЦНС і серотоніну в середньому мозку і гіпоталамусі . Відомо, що ГАМК є гальмівним медіатором в ЦНС, а зниження активності серотонінергіческімі механізмів може мати значення в патогенезі депресивних станів.

Вночі мелатонін знижує рівень секреції лептину .

Вплив на сезонну ритміку і розмноження [ правити | правити код ]

Так як продукція мелатоніну залежить від довжини світлового дня, багато тварин використовують її як «сезонні годинник». У людей, як і у тварин, продукція мелатоніну влітку менше, ніж взимку. Таким чином, мелатонін може регулювати функції, що залежать від фотоперіоду - розмноження, міграційну поведінку, сезонну линьку. У видів птахів і ссавців, які розмножуються при довгому дні, мелатонін пригнічує секрецію гонадотропінів і знижує рівень статевої активності. У тварин, що розмножуються при короткому світловому дні, мелатонін стимулює статеву активність. Вплив мелатоніну на репродуктивну функцію у людини недостатньо вивчено. У період статевого дозрівання пікова (нічна) концентрація мелатоніну різко знижується. Взимку число менструальних циклів, які не закінчуються овуляцією, в середньому вище, ніж влітку. У жінок з гіпофізарної аменореей концентрація мелатоніну достовірно вище, ніж у здорових. Ці дані дозволяють припускати, що мелатонін пригнічує репродуктивні функції у жінок. [ Джерело не вказано 967 днів ]

Одним з основних дій мелатоніну є регуляція сну. Мелатонін - основний компонент Системи організму, що задає темп. Він бере участь у створенні циркадного (циркадианного) ритму : Він безпосередньо впливає на клітини і змінює рівень секреції інших гормонів і біологічно активних речовин, концентрація яких залежить від часу доби. Вплив світлового циклу на ритм секреції мелатоніну показано в спостереженні за сліпими. У більшості з них виявлено ритмічна секреція гормону, але зі вільно мінливим періодом, відмінним від добового (25-годинний цикл у порівнянні з 24-годинним добовим). Тобто у більшості сліпих людей ритм секреції мелатоніну має вигляд циркадианной мелатоніновой хвилі, «вільно біжить» за відсутності зміни циклів світло-темрява. Зрушення ритму секреції мелатоніну відбувається і при перельоті в інші часові пояси .

Роль епіфізу та епіфізарного мелатоніну в добової і сезонної ритміці, режимі сну-неспання на сьогоднішній день представляється безсумнівною. У діурнальная (денних) тварин (в тому числі у людини) секреція мелатоніну епіфізом збігається зі звичними годинами сну. Проведеними дослідженнями було доведено, що підвищення рівня мелатоніну не є обов'язковим сигналом до початку сну. У більшості випробовуваних прийом фізіологічних доз мелатоніну викликав лише м'який седативний ефект і знижував реактивність на звичайні навколишні стимули. Існує гіпотеза, що мелатонін грає роль у відкритті так званих воріт сну, в гальмуванні режимів неспання, а не в прямому впливі на сомногенної структури головного мозку. На думку фізіологів-сомнологи, відкриття «воріт сну» передує період підвищеної активації людини - «заборонений період» ( «заборонена зона») для сну, яка досить різко змінюється «відкриттям воріт».

З віком активність епіфіза знижується, тому кількість мелатоніну зменшується, сон стає поверхневим і неспокійним, можлива безсоння . Мелатонін сприяє усуненню безсоння, запобігає порушенню добового режиму організму і біоритму . Безсоння і недосипання поступаються місцем здоровому і глибокого сну, який знімає втому і дратівливість. Під час спокійного глибокого сну в організмі нормалізується робота всіх внутрішніх органів і систем, розслабляються м'язи, відпочиває нервова система , мозок встигає обробити накопичену за день інформацію. В результаті людина відчуває себе бадьорою і здоровою.

З порушенням нормального режиму вироблення мелатоніну пов'язані розлади циркадних ритмів і такі патології, як джетлаг ; безсоння, обумовлена ​​змінним графіком роботи; безсоння вихідного дня; синдром затримки фази сну та інші [7] .

Мелатонін нейтралізує руйнівні наслідки окислювальних процесів, які є основною причиною старіння і в'янення шкіри. Найважливіша функція мелатоніну - антиоксидантний активність, що виявляється в організмі повсюдно, так як мелатонін проникає в усі органи і тканини. Механізм антиоксидантної дії проявляється в тому, що мелатонін володіє вираженою здатністю зв'язувати вільні радикали , В тому числі утворюються при перекисне окислення ліпідів гідроксильних радикалів, і екзогенні канцерогени, також він активує глутатіонпероксидази - фактор захисту організму від вільнорадикального ушкодження. Основні функції антиоксидантної дії мелатоніну спрямовані на захист ДНК . У меншій мірі - на захист білків і ліпідів .

Мелатонін - найсильніший з відомих ендогенних поглиначів вільних радикалів. В останні роки з'явилися дані, що мелатонін може перебувати не тільки в плазмі , Але і в ядрах клітин і охороняти макромолекули ядра від окисного ушкодження у всіх субклітинних структурах.

На ранніх стадіях ембріонального розвитку біогенні аміни , В тому числі мелатонін, грають роль спеціалізованих клітинних сигнальних молекул, які регулюють процеси клітинного оновлення. Встановлено, що мелатонін може пригнічувати клітинну проліферацію , При цьому сила його впливу не поступається потужному цитотоксическому агенту колхицину . У ряді досліджень на лабораторних тваринах і в системах культур пухлинних тканин було виявлено, що мелатонін має протипухлинну, онкостатичну дією. Механізми впливу мелатоніну на пухлинний ріст різноманітні: він може впливати на синтез і секрецію гіпофізарних і статевих гормонів, здатний модулювати імунну відповідь при наявності пухлинних клітин і надавати прямий цитотоксичний ефект. Є припущення, що мелатонін може посилювати експресію молекул адгезії і цим перешкоджати зростанню пухлини, так як відомо, що в більшості злоякісних пухлин є в наявності порушення в адгезії клітин і дефекти функціональних міжклітинних зв'язків.

Метаболіт мелатоніну достовірно позитивно корелює з надійним маркером проліферативної активності пухлинних клітин - ядерним антигеном проліферуючих клітин (PCNA). Цей показник відображає ступінь прогресії пухлини, тобто метаболіти мелатоніну можуть служити достовірним діагностичним фактором. Під впливом мелатоніну при деяких формах раку (молочної залози, яєчників, передміхурової залози та ін.) Спостерігалося зниження проліферативної здатності клітин і збільшувалося число клітин, що гинуть в формі апоптозу (онкостатичну ефект). Мішенню для реалізації протипухлинних ефектів мелатоніну можуть служити ядерні рецептори ракових клітин.

In vitro було показано придушення мелатонином зростання клітин меланоми, хоча ефект гормону залежав від інтенсивності проліферації пухлини: зростання ингибировал при помірній, але не при високій проліферативної активності клітин. Ефекти мелатоніну були дозозалежними, але механізм онкостатичну дії на даний момент усі ще не цілком зрозумілий. Епідеміологічні дані свідчать, що у жінок, які працюють в нічні зміни, авіаційних службовців (стюардеси, диспетчери), операторів радіо і телеграфу, відзначається підвищений ризик розвитку раку молочної залози, тоді як у жінок первинно сліпих (тобто мають світлову депривації) цей ризик в 2 рази менше.

Після експериментів і прямих клінічних спостережень була сформульована концепція, що епіфіз і його гормон мелатонін входять в захисну систему організму від несприятливих впливів. Епіфіз і мелатонін грають неспецифічну роль, але епіфізарних підтримка здійснюється на всіх рівнях боротьби зі стресом. У разі тривалої стресової ситуації відзначається двухфазная реакція: початковий спад епіфізарно діяльності в резистентну фазу стресу з подальшим різким її підйомом. В експериментах на щурах було показано, що мелатонін здатний змінювати негативне емоційний стан, знижувати тривожність, яка провокується різними стрессорами. Згідно з численними спостереженнями, гормон стабілізує діяльність різних ендокринних систем, дезорганізованих стресом, в тому числі ліквідуючи надмірний стресовий адреналовий гиперкортицизм.

При надлишку мелатоніну може розвиватися депресія.

Важливим наслідком тривалих стресів є стресовий імунодефіцит. Мелатонін сприяє нормалізації імунологічних показників.

Мелатонін і інші епіфізарні гормони можуть бути віднесені до числа геропротектівних. Встановлено зв'язок між ступенем вікової інволюції епіфіза і старінням тканин. Відомо, що при старінні знижується ступінь імунологічної захисту, а мелатонін, як уже неодноразово зазначалося, має імуномодулюючу активність.

Мелатонін стимулює імунну систему (імуностимулятор), оскільки бере участь в регуляції функції тимуса і щитовидної залози, підвищуючи активність Т-клітин та фагоцитів , Що є попередженням для ряду захворювань і, як показують лабораторні дослідження, уповільнює зростання семи видів ракових клітин, включаючи ракові клітини молочної та передміхурової залоз.

Експерименти на лабораторних тваринах показали [1] , Що при нестачі мелатоніну, викликаному видаленням рецепторів, тварини починали швидше старіти: раніше починалася менопауза , накопичувалися вільнорадикальні пошкодження клітин, знижувалася чутливість до інсуліну , розвивалися ожиріння і рак .

Кількості гормону, що виробляється в шишкоподібної залозі, не вистачає для забезпечення таких численних біологічних ефектів мелатоніну. Дослідженнями було показано, що після видалення пінеальною залози у експериментальних тварин в крові виявляються значні кількості мелатоніну. В даний час твердо встановлено, що пинеальная заліза не є монопольним органом вироблення мелатоніну [8] . Екстрапінеальнимі джерелами синтезу мелатоніну є ентерохромафінних клітини шлунково-кишкового тракту (ЄС-клітини), основні клітини-депо серотоніну (містять до 95% всього ендогенного серотоніну) - попередника мелатоніну. Виявлено синтез цього гормону у великій кількості нейроендокринних клітин повітроносних шляхів, легенів, в кірковому шарі нирок і вздовж кордону між кірковим і мозковим шаром надниркових залоз, під печінкової капсулою, в парагангліях, яєчниках, ендометрії, передміхуровій залозі, плаценті, жовчному міхурі і внутрішньому вусі. Синтез мелатоніну виявлений також і в неендокрінних клітинах:

Функціонально багато клітин, що продукують мелатонін, відносяться до так званої дифузійної нейроендокринної системі - універсальною системою адаптації та підтримки гомеостазу організму.

У межах цієї системи виділяють дві ланки мелатонінпродуцірующіх клітин:

• центральне (включає пинеальная залозу і клітини зорової системи), в якому ритм секреції мелатоніну збігається з ритмом «світло-темрява»;
• периферичний - всі інші клітини, де секреція гормону не залежить від освітленості.

Випускається в таблетках, в США вважається харчовою добавкою . Мелатонін в таблетках доступний до безрецептурного продажу практично у всіх країнах світу [9] . У Росії доступний як лікарський препарат під назвами Мелаксен, Соннован, Мелапур, Мелатонін, Юкалін, Ціркадін, Меларен [10] . Також доступний в магазинах спортивного харчування, найчастіше - під назвою Melatonin.

У липні 2011 року на полях Уїлтшира (Англія) з'явилася піктограма, що зображає структурну формулу мелатоніну: http://cropcircles.lucypringle.co.uk/photos/2011/roundway-hill-cropcircle-2011.shtml .

Мелатонін згадується в пісні Melanie Martinez "Milk and Cookies": [1]

1. ↑ 1 2 3 4 5 В. Н. Анісімов, Хронометр життя, «Природа» № 7, 2007
2. ↑ Котова О.В. "Роль мелатоніну в лікуванні депресії" (неопр.). журнал "Неврологія, нейропсихіатрія, психосоматика" (2011).
3. ↑ Синій і зелений світло будять людини по-різному (05.06.2010)
4. ↑ Цфасман А. З., Горохів В. Д., Алпаев Д. В. Добовий ритм мелатоніну при депривації нічного сну
5. ↑ Вплив магнітних бур на серце і судини - cardio.today - Інформаційний проект про серці та судинах (рос.), cardio.today - Інформаційний проект про серці та судинах (26 листопада 2018). Дата обігу 28 лютого 2019.
6. ↑ Семен Рапопорт: «Збій біоритмів - можлива причина негативного впливу магнітних бур» (неопр.). www.sechenov.ru. Дата обігу 28 лютого 2019.
7. ↑ http://www.sleepnet.ru/dzhet-lag-i-tsirkadnyie-narusheniya/ Збори популярних і наукових статей по циркадних порушень
8. ↑ Екстрапінеальний синтез мелатоніну / Мелатонін - біологічний маркер старіння і патології / Геронтологія (неопр.). medkarta.com. Дата звернення 21 лютого 2016.
9. ↑ Гормон сну мелатонін - ліки проти безсоння (Рос.). FitSeven Russia (16 лютого 2016). Дата обігу 18 лютого 2016.
10. ↑ rlsnet.ru Опис речовини Мелатонін (Melatonin): інструкція, застосування, протипоказання і формула.