MELATONIINI: KEMIALLINEN RAKENNE, TOIMINTA JA KÄYTTÖTAVAT - GEOGRAFÍA - 2026

Melatoniini on hormoni esiintyy ihmisten, eläinten, kasvien, sienet, bakteerit ja jopa levää. Sen tieteellinen nimi on N-setyyli-5-metoksitryptamiini ja se syntetisoidaan välttämättömästä aminohaposta, tryptofaanista.

Melatoniinia pidetään nykyään neurohormonina, jota tuottavat käpyrauhanen pinealyytit (tietyn tyyppinen solu), aivojen rakenne, joka sijaitsee diencephalonissa. Sen tärkein tehtävä on päivittäisen unisyklin säätely, minkä vuoksi sitä käytetään joissain tapauksissa unihäiriöiden hoitoon.

Melatoniinimolekyyli, jolla on kemiallinen kaava

Käpyrauhas tuottaa melatoniinia suprakiasmaattisen ytimen vaikutuksesta, hypotalamuksen alue, joka vastaanottaa verkkokalvolta tietoa valon ja pimeyden päivittäisistä rakenteista.

Melatoniinin ominaisuudet

Yksi tämän molekyylin pääominaisuuksista on sen biosynteesi, joka on suuresti riippuvainen ympäristön valaistuksen muutoksista.

Ihmiset kokevat melatoniinin jatkuvan sukupolven aivoissa, mikä vähenee huomattavasti 30-vuotiaana. Samoin murrosikäisiä kalsiumia esiintyy murrosikästä lähtien käpyrauhasessa, jota kutsutaan corpora arenaceaksi.

Melatoniinin synteesi määräytyy osittain ympäristön valaistuksen ansiosta, että se on yhteydessä hypotalamuksen suprakiasmaattiseen ytimeen. Eli mitä korkeampi valo, sitä alhaisempi melatoniinin tuotanto ja mitä alhaisempi valo, sitä korkeampi tämän hormonin tuotanto on.

Tämä tosiasia korostaa melatoniinin tärkeätä roolia ihmisten unen säätelemisessä sekä valaistuksen merkitystä tässä prosessissa.

Melatoniinilla on nyt osoitettu olevan kaksi päätoimintoa: biologisen kellon säätäminen ja hapettumisen vähentäminen. Samoin melatoniinivajeisiin liittyy yleensä oireita, kuten unettomuus tai masennus, ja ne voivat aiheuttaa ikääntymisen asteittaista kiihtymistä.

Vaikka melatoniini on itse kehon syntetisoima aine, sitä voidaan havaita myös tietyissä elintarvikkeissa, kuten kaura, kirsikat, maissi, punaviini, tomaatit, perunat, saksanpähkinät tai riisi.

Samoin melatoniinia myydään nykyään apteekkeissa ja parafarmakeissa, joilla on erilaisia ​​esityksiä, ja sitä käytetään vaihtoehtona lääkekasveille tai reseptilääkkeille pääasiassa unettomuuden torjumiseksi.

Biosynteesi ja aineenvaihdunta

Melatoniini on aine, joka biosyntetoituu tryptofaanista, välttämättömästä aminohaposta, joka tulee ruoasta.

Tryptofaanin kemiallinen rakenne

Erityisesti tryptofaani muuttuu suoraan melatoniiniksi tryptofaanihydroksylaasi-entsyymin kautta. Myöhemmin tämä yhdiste dekarboksyloidaan ja tuottaa serotoniinia.

Pimeys aktivoi hermostojärjestelmän aiheuttaen hermoston välittäjän norepinefriinin aaltovälin. Kun norepinefriini sitoutuu männosyyttien b1-adrenoreseptoreihin, adenyylisyklaasi aktivoituu.

Samoin tämän prosessin avulla sykliset AMP lisääntyy ja aiheuttaa uuden aryylialkyyliamiini-N-asyylitransferaasin (melaniinisynteesin entsyymi) synteesin. Lopuksi tämän entsyymin kautta serotoniini muuttuu melaniiniksi.

Melatoniini on aineenvaihdunnan suhteen hormoni, joka metaboloituu mitokondrioissa ja solusolussa p hepatosyyteissä ja muuttuu nopeasti 6-hydroksimelatoniiniksi. Myöhemmin se konjugoidaan glukuronihapon kanssa ja erittyy virtsaan.

Melatoniini, käpylisäke ja kevyt

Kun silmät saavat auringonvaloa, melatoniinin tuottaminen käpyrauhasessa estyy ja tuotetut hormonit pitävät meidät hereillä. Kun silmät eivät vastaanota valoa, melatoniinia tuotetaan käpyrauhasessa ja ihminen väsyy. Srruhh

Käpyrauhas on rakenne, joka sijaitsee pikkuaivojen keskustassa, kolmannen aivokammion takana. Tämä rakenne sisältää männyosyyttejä, soluja, jotka tuottavat indolamiineja (melatoniini) ja vasoaktiivisia peptidejä.

Siten verkkokalvon postganglionisen hermon kuidut stimuloivat melatoniinihormonin tuotantoa ja eritystä. Nämä hermot kulkevat retinohypotalamuksen kautta superkiasmaattiseen ytimeen (hypotalamus).

Kun posganglioniset hermokuidut löytyvät suprakiasmaattisesta ytimestä, ne kulkevat yli kohdunkaulan ganglionin saavuttaa käpyrauhanen.

Saavuttuaan käpyrauhanen, ne stimuloivat melatoniinin synteesiä, minkä vuoksi pimeys aktivoi melatoniinin tuotannon, kun taas valo estää tämän hormonin eritystä.

Vaikka ulkoinen valo vaikuttaa melatoniinin tuotantoon, tämä tekijä ei määritä hormonin yleistä toimintaa. Eli melatoniinin erityksen vuorokausirytmiä säätelee endogeeninen tahdistin, joka sijaitsee itse suprakiasmaattisessa ytimessä, joka on riippumaton ulkoisista tekijöistä.

Ympäristön valolla on kuitenkin kyky lisätä tai hidastaa prosessia annoksesta riippuvalla tavalla. Melatoniini saapuu verenkiertoon diffuusion avulla, jossa se huippua välillä kahdesta neljään aamulla.

Myöhemmin verenkierrossa oleva melatoniinin määrä vähenee vähitellen lopun pimeän ajanjakson aikana.

Fysiologiset variaatiot

Toisaalta melatoniinilla on myös fysiologisia muutoksia ihmisen iästä riippuen. Jopa kolmen kuukauden elämän ajan ihmisen aivot erittävät pieniä määriä melatoniinia.

Myöhemmin hormonin synteesi lisääntyy, saavuttaen lapsuudessa pitoisuudet noin 325 pg / ml. Nuorilla aikuisilla normaali pitoisuus on välillä 10–60 pg / ml, ja ikääntymisen aikana melatoniinin tuotanto vähenee vähitellen.

Tekijät, jotka moduloivat melatoniinin eritystä

Valon pääsy SCN: hen estää käpyrauhanen tuottamasta melatoniinia, ja päinvastoin, melatoniinin tuotanto ja eritys lisääntyy pimeyden aikana. Zhiqiang Ma, Yang Yang, Chongxi-fani, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter ja Xiaolong Yan

Tällä hetkellä elementit, jotka kykenevät muuttamaan melatoniinin eritystä, voidaan jakaa kahteen eri luokkaan: ympäristötekijät ja endogeeniset tekijät.

Ympäristötekijät

Ympäristötekijät muodostuvat pääasiassa valokuvajaksosta (aurinkosyklin vuodenajoista), vuoden vuodenajoista ja ympäristön lämpötilasta.

Endogeeniset tekijät

Endogeenisten tekijöiden suhteen sekä stressi että ikä näyttävät olevan tekijöitä, jotka voivat motivoida vähentämään melatoniinin tuotantoa.

Vapauta kuviot

Samoin on muodostettu kolme erilaista melatoniinin erityksen mallia: tyyppi yksi, tyyppi kaksi ja tyyppi kolme.

Tyypin 1 melatoniinin erityksen malli näkyy hamstereissa ja sille on tunnusomaista erityksen voimakas piikki.

Tyypin 2 malli on tyypillinen albino-rottalle, samoin kuin ihmisille. Tässä tapauksessa eritykselle on tunnusomaista asteittainen lisääntyminen, kunnes saavutetaan suurin erityshuippu.

Lopuksi, tyypin 3 lopetus on havaittu lampaissa, sille on myös ominaista asteittainen lisääntyminen, mutta eroaa tyypistä 2 saavuttamalla erityksen maksimitaso ja pysymällä jonkin aikaa, kunnes se alkaa vähentyä.

farmakokinetiikkaa

Melatoniini on laajalti biologisesti saatavissa oleva hormoni. Keholla ei ole morfologisia esteitä tälle molekyylille, joten melatoniini voi imeytyä nopeasti nenän, suun tai maha-suolikanavan limakalvon läpi.

Samoin melatoniini on hormoni, joka jakautuu solunsisäisesti kaikkiin organelleihin. Annettuaan huippupitoisuus plasmassa saavutetaan 20-30 minuuttia myöhemmin. Tätä konsentraatiota ylläpidetään noin puolitoista tuntia ja sitten se vähenee nopeasti puoliintumisajan ollessa 40 minuuttia.

Aivojen tasolla melatoniinia tuotetaan käpyrauhasessa ja se toimii endokriinisenä hormonina, koska se vapautuu verenkiertoon. Melatoniinin aivojen toiminta-alueet ovat hippokampus, aivolisäke, hypotalamus ja käpyrauhas.

Käpylisäke. nephron

Toisaalta melatoniinia tuotetaan myös verkkokalvossa ja maha-suolikanavassa, paikoissa, joissa se toimii parakriinisena hormonina. Samoin melatoniinia jakautuvat ei-hermostoalueet, kuten sukurauhaset, suoli, verisuonet ja immuunisolut.

ominaisuudet

Tämän hormonin päätehtävä on biologisen kellon säätely.

Muisti ja oppiminen

Melatoniinireseptorit näyttävät olevan tärkeitä hiirien oppimis- ja muistimekanismeissa; tämä hormoni voi muuttaa muistiin liittyviä elektrofysiologisia prosesseja, kuten pitkäaikaista paranemista.

Immuunijärjestelmä

Toisaalta melatoniini vaikuttaa immuunijärjestelmään ja liittyy olosuhteisiin, kuten aids, syöpä, ikääntyminen, sydän- ja verisuonitaudit, päivittäiset rytminmuutokset, uni ja tietyt psykiatriset häiriöt.

Patologioiden kehitys

Tietyt kliiniset tutkimukset osoittavat, että melatoniinilla voi olla myös tärkeä rooli sairauksien, kuten migreeni- ja päänsärkyjen, kehittymisessä, koska tämä hormoni on hyvä terapeuttinen vaihtoehto niiden torjumiseksi.

Toisaalta melatoniinin on osoitettu vähentävän iskemian aiheuttamia kudosvaurioita sekä aivoissa että sydämessä.

Lääketieteelliseen käyttöön

Melatoniinin useat vaikutukset ihmisten fyysiseen ja aivojen toimintaan, samoin kuin kyky erottaa tämä aine tietyistä elintarvikkeista, ovat motivoineet korkeatasoista tutkimusta sen lääketieteelliseen käyttöön.

Melatoniini on kuitenkin hyväksytty vain yli 55-vuotiaiden ihmisten primaarisen unettomuuden lyhytaikaiseen hoitoon käytettäväksi lääkkeeksi. Tässä mielessä äskettäinen tutkimus osoitti, että melatoniini lisäsi merkittävästi uniaikaa ihmisten kärsimyksissä unen puutteesta.

Melatoniinitutkimus

Vaikka melatoniinin ainoa hyväksytty lääketieteellinen käyttö on primäärisen unettomuuden lyhytaikaista hoitoa, tämän aineen terapeuttisia vaikutuksia tutkitaan parhaillaan useita.

Erityisesti melatoniinin roolia terapeuttisena välineenä neurodegeneratiivisissa sairauksissa, kuten Alzheimerin tauti, Huntingtonin korea, Parkinsonin tauti tai amyotrofinen lateraaliskleroosi, tutkitaan.

Tämä hormoni voisi olla lääke, joka tulevaisuudessa on tehokas torjumaan näitä patologioita, mutta tällä hetkellä tuskin on töitä, jotka tarjoavat tieteellistä näyttöä sen terapeuttisesta hyödyllisyydestä.

Toisaalta, monet kirjoittajat tutkivat melatoniinia hyvänä aineena ikääntyneiden potilaiden harhakuvien torjumiseksi. Joissakin tapauksissa tämän terapeuttisen hyödyllisyyden on jo osoitettu olevan tehokas.

Lopuksi, melatoniini esittelee muita tutkimusvaihtoehtoja, joita ei ole tutkittu hieman, mutta joilla on hyvät tulevaisuudennäkymät. Yksi suosituimmista tapauksista on tämän hormonin rooli stimuloivana aineena. Tutkimukset ovat osoittaneet, että melatoniinin antaminen ADHD-potilaille lyhentää nukahtamiseen kuluvaa aikaa.

Muita terapeuttisia tutkimusalueita ovat päänsärky, mielialahäiriöt (joissa sen on osoitettu olevan tehokas vuodenaikojen mielialahäiriöiden hoidossa), syöpä, sappi, liikalihavuus, säteilysuojaus ja tinnitus.

Viitteet

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et ai. Melatoniinin käyttö Alzheimerin taudissa. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20 - 23.
2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Todisteet melatoniinin synteesistä hiiren ja ihmisen luuydinsoluissa. J Pineal Re., 2000; 28 (4): 193-202.
3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Pinealhormoni melatoniini värähtelee myös dinoflagellaatissa Gonyaulax polyedrassa. Naturwissenschaften. 1991; 78, 268-9.
4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et ai. Melatoniini ikääntymisen vapaiden radikaalien teorian yhteydessä. Ann NY Acad Sei 1996; 786: 362 - 378.
5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Neuroendokriiniset rytmit ja uni ikääntyneillä miehillä. Am J Physiol. 1991; 260: E651-E661.
6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et ai. Melatoniinihoito ikään liittyvä unettomuus. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727 - 4730.