Melatonīns ir hormons, ko ražo čiekurveida dziedzeris smadzenēs un kas regulē organisma miega un nomoda ciklu. Tā ķīmiskā struktūra ir atvasināta no aminoskābes triptofāna, un tā ražošanu ietekmē gaismas iedarbība. Papildus miega regulēšanai melatonīnam piemīt arī antioksidanta un pretiekaisuma īpašības, un to var lietot kā uztura bagātinātāju, lai uzlabotu miega kvalitāti, cīnītos pret laika joslu maiņas izraisītu nogurumu un palīdzētu ārstēt miega traucējumus. Tā ķīmiskā izmantošana ietver atvasinājumu sintēzi zāļu un skaistumkopšanas līdzekļu ražošanai.
Melatonīna ķīmiskais sastāvs: kas tas ir un kā tas darbojas mūsu organismā.
Melatonīns ir hormons, ko dabiski ražo cilvēka organisms, konkrēti, čiekurveida dziedzeris, kas atrodas smadzenēs. Tā ķīmiskais sastāvs galvenokārt sastāv no aminoskābes triptofāna atvasinājuma, ko sauc par 5-hidroksitriptofānu, kas pakļaujas virknei fermentatīvu reakciju, lai kļūtu par melatonīnu.
Melatonīna galvenā funkcija ir regulēt miega un nomoda ciklu jeb mūsu bioloģisko pulksteni. Tas ir atbildīgs par to, lai mūsu ķermenis zinātu, kad ir laiks gulēt un kad ir laiks mosties. Turklāt melatonīnam piemīt antioksidanta un pretiekaisuma īpašības, kas palīdz aizsargāt organisma šūnas no brīvo radikāļu radītajiem bojājumiem.
Kad gaisma kļūst blāvāka, piemēram, naktī, melatonīna ražošana palielinās, sagatavojot organismu atpūtai. Turpretī, kad mēs esam pakļauti gaismai, īpaši zilajai gaismai, ko izstaro elektroniskās ierīces, melatonīna ražošana tiek kavēta, apgrūtinot miegu.
Melatonīnam ir arī svarīga loma imūnsistēmas regulēšanā un centrālās nervu sistēmas aizsardzībā. Turklāt to lieto kā uztura bagātinātāju miega traucējumu, piemēram, bezmiega un laika joslu maiņas, ārstēšanai un vispārējās miega kvalitātes uzlabošanai.
Cik svarīgs melatonīns ir cilvēka ķermenim un tā regulējošajām funkcijām?
Melatonīns ir hormons, ko ražo čiekurveida dziedzeris, kas atrodas smadzenēs. Tā galvenā funkcija ir regulēt miega un nomoda ciklu, palīdzot kontrolēt cilvēka ķermeņa diennakts ritmu. Turklāt melatonīns darbojas kā spēcīgs antioksidants, aizsargājot organisma šūnas no brīvo radikāļu radītajiem bojājumiem.
Daži estudos Pētījumi liecina, ka melatonīnam ir arī svarīga loma imūnsistēmas, vielmaiņas un šūnu novecošanās regulēšanā. Tas palīdz stiprināt organisma aizsargspējas, uzlabo miega kvalitāti un veicina vispārējo labsajūtu.
Turklāt melatonīns ir plaši pētīts, lai noteiktu tā potenciālo terapeitisko pielietojumu, īpaši miega traucējumu, laika joslu maiņas, trauksmes, depresijas un pat vēža ārstēšanā. Tā loma kā miega un garastāvokļa regulatoram padara to par būtisku vielu cilvēka ķermeņa veselībai un līdzsvaram.
Tās terapeitiskais pielietojums un ieguvumi veselībai padara to par neaizstājamu vielu vispārējai labsajūtai.
Kāda ir melatonīna izmantošana cilvēka ķermenim?
A melatonīns ir hormons, ko ražo čiekurveida dziedzeris, kas atrodas smadzenēs, un kam ir būtiska loma miega un nomoda cikla regulēšanā. Tā sekrēciju ietekmē gaisma un tumsa, tas galvenokārt tiek ražots naktī un nomākts dienas laikā.
Papildus miega regulēšanai melatonīnam piemīt arī antioksidanta īpašības, kas palīdz aizsargāt organisma šūnas no brīvo radikāļu radītajiem bojājumiem. Tam ir arī svarīga loma imūnsistēmas regulēšanā un citu hormonu darbībā.
Tāpēc, papildināšana Melatonīna piedevas var būt noderīgas cilvēkiem ar miega traucējumiem, piemēram, bezmiegu vai laika joslu maiņas izraisītu nogurumu, palīdzot regulēt miega un nomoda ciklu un uzlabot miega kvalitāti. Turklāt melatonīnu var lietot arī kā papildināt antioksidants, kas palīdz aizsargāt šūnas no oksidatīvā stresa.
Ir svarīgi uzsvērt, ka melatonīns jālieto ārsta uzraudzībā, jo tā neapdomīga lietošana var izraisīt nevēlamas blakusparādības. Tāpēc pirms melatonīna piedevu lietošanas uzsākšanas ir svarīgi konsultēties ar veselības aprūpes speciālistu, lai novērtētu nepieciešamību un atbilstošu devu jūsu konkrētajā gadījumā.
Melatonīna organiskās funkcijas: pilnīgs ceļvedis par tā priekšrocībām un nozīmi.
Melatonīns ir hormons, ko dabiski ražo čiekurveida dziedzeris smadzenēs. Tā galvenais Tā funkcija ir regulēt organisma miega un nomoda ciklu, palīdzot kontrolēt diennakts ritmu. Turklāt melatonīns darbojas arī kā spēcīgs antioksidants, aizsargājot šūnas no brīvo radikāļu radītajiem bojājumiem.
Papildus miega regulēšanai un antioksidanta darbībai melatonīnam ir arī svarīga loma imūnsistēmas regulēšanā. Tas palīdz stiprināt organisma imūnreakciju, palīdzot aizsargāties pret infekcijām un slimībām.
Pētījumi liecina, ka melatonīnam var būt arī labvēlīga ietekme uz sirds un asinsvadu veselību, palīdzot samazināt asinsspiedienu un uzlabot asinsvadu darbību. Turklāt tam var būt neiroprotektīvās īpašības, kas palīdz novērst neirodeģeneratīvas slimības, piemēram, Alcheimera slimību.
Runājot par ķīmisko pielietojumu, melatonīnu bieži lieto kā uztura bagātinātāju miega traucējumu, piemēram, bezmiega un laika joslu maiņas, ārstēšanai. To var izmantot arī trauksmes un depresijas simptomu mazināšanai, kā arī vispārējās veselības uzlabošanai.
Tā ieguvumi sniedzas tālāk par miega regulēšanu, tostarp aizsargā šūnas, stiprina imūnsistēmu un veicina sirds un asinsvadu veselību. Tāpēc ir svarīgi nodrošināt pietiekamu šī hormona līmeni organismā, lai uzturētu optimālu veselību.
Melatonīns: struktūra, funkcija un ķīmiskais pielietojums
A melatonīns ir hormons, kas atrodams cilvēku, dzīvnieku, augu, sēnīšu, baktēriju un pat dažu aļģu organismā. Tā zinātniskais nosaukums ir N-cetil-5-metoksitriptamīns, un tas tiek sintezēts no neaizvietojamās aminoskābes triptofāna.
Mūsdienās melatonīnu uzskata par neirohormonu, ko ražo pinealocīti (šūnu veids) čiekurveida dziedzerī — smadzeņu struktūrā, kas atrodas starpsmadzenēs. Tā svarīgākā funkcija ir ikdienas miega cikla regulēšana, tāpēc to dažreiz lieto miega traucējumu ārstēšanai.
Čiekurveida dziedzeris melatonīnu ražo suprahiazmatiskā kodola ietekmē – hipotalāma apgabala, kas no tīklenes saņem informāciju par ikdienas gaismas un tumsas modeļiem.
Melatonīna raksturojums
Viena no šīs molekulas galvenajām īpašībām ir tās biosintēze, kas lielā mērā ir atkarīga no apkārtējā apgaismojuma izmaiņām.
Cilvēkiem smadzenēs nepārtraukti veidojas melatonīns, kas strauji samazinās līdz 30 gadu vecumam. Turklāt pusaudža gados čiekurveida dziedzerī bieži rodas kalcifikācijas, ko sauc par miesas ķermeņi .
Melatonīna sintēzi daļēji nosaka apkārtējais apgaismojums, pateicoties tā saistībai ar hipotalāma suprahiazmatisko kodolu. Citiem vārdiem sakot, jo spilgtāks apgaismojums, jo zemāka melatonīna ražošana, un jo vājāks apgaismojums, jo augstāka šī hormona ražošana.
Šis fakts uzsver melatonīna svarīgo lomu cilvēku miega regulēšanā, kā arī apgaismojuma nozīmi šajā procesā.
Ir pierādīts, ka melatonīnam ir divas galvenās funkcijas: bioloģiskā pulksteņa regulēšana un oksidācijas samazināšana. Līdzīgi melatonīna deficīts bieži vien ir saistīts ar tādiem simptomiem kā bezmiegs vai depresija, un tas var pakāpeniski paātrināt novecošanos.
Lai gan melatonīns ir viela, ko organisms sintezē pats, to var atrast arī noteiktos pārtikas produktos, piemēram, auzās, ķiršos, kukurūzā, sarkanvīnā, tomātos, kartupeļos, riekstos vai rīsos.
Turklāt melatonīnu tagad dažādās formās pārdod aptiekās un parafarmakcijās, un to lieto kā alternatīvu ārstniecības augiem vai recepšu medikamentiem, jo īpaši bezmiega apkarošanai.
Biosintēze un vielmaiņa
Melatonīns ir viela, kas tiek biosintezēta no triptofāna, neaizvietojamās aminoskābes, kas nāk no pārtikas.
Konkrēti, triptofānu tieši pārvērš melatonīnā ar enzīma triptofāna hidroksilāzes palīdzību. Šis savienojums pēc tam tiek dekarboksilēts un ģenerē serotonīnu.
Tumsa aktivizē nervu sistēmu, izraisot neirotransmitera norepinefrīna eksploziju. Kad norepinefrīns saistās ar pinealocītu b1 adrenerģiskajiem receptoriem, tiek aktivizēta adenililciklāze.
Līdzīgi šis process palielina cikliskā AMP līmeni un izraisa jaunu arilalkilamīna N-aciltransferāzes (melanīnu sintezējoša enzīma) sintēzi. Galu galā šis enzīms pārvērš serotonīnu par melanīnu.
Runājot par metabolismu, melatonīns ir hormons, kas tiek metabolizēts hepatocītu mitohondrijos un citohromā P, un ātri pārvēršas par 6-hidroksimelatonīnu. Pēc tam tas tiek konjugēts ar glikuronskābi un izdalīts ar urīnu.
Melatonīns, čiekurveida dziedzeris un gaisma
Čiekurveida dziedzeris ir struktūra, kas atrodas smadzenīšu centrā, aiz trešā smadzeņu kambara. Šī struktūra satur pineocītus, šūnas, kas ražo indoleamīnus (melatonīnu) un vazoaktīvos peptīdus.
Tādējādi hormona melatonīna ražošanu un sekrēciju stimulē postganglionārā tīklenes nerva šķiedras. Šie nervi pārvietojas pa retinohipotalāma traktu uz suprahiazmatisko kodolu (hipotalāmu).
Nonākot suprachiasmatiskajā kodolā, postganglionālās nervu šķiedras iziet cauri augšējam kakla ganglijam, līdz tās sasniedz čiekurveida dziedzeri.
Kad tie sasniedz čiekurveida dziedzeri, tie stimulē melatonīna sintēzi, tāpēc tumsa aktivizē melatonīna ražošanu, savukārt gaisma kavē šī hormona sekrēciju.
Lai gan ārējā gaisma ietekmē melatonīna ražošanu, šis faktors nenosaka hormona kopējo darbību. Citiem vārdiem sakot, melatonīna sekrēcijas diennakts ritmu kontrolē endogēns elektrokardiostimulators, kas atrodas pašā suprahiazmatiskajā kodolā, neatkarīgi no ārējiem faktoriem.
Tomēr apkārtējā gaisma var pastiprināt vai mainīt šo procesu devas atkarīgā veidā. Melatonīns nonāk asinsritē difūzijas ceļā, kur tā maksimums ir no pulksten 2 līdz 4 no rīta.
Pēc tam melatonīna daudzums asinsritē pakāpeniski samazinās atlikušajā tumšā perioda laikā.
Fizioloģiskās variācijas
No otras puses, melatonīnam ir arī fizioloģiskas variācijas atkarībā no cilvēka vecuma. Līdz trīs mēnešu vecumam cilvēka smadzenes izdala nelielu daudzumu melatonīna.
Pēc tam hormonu sintēze palielinās, bērnībā sasniedzot aptuveni 325 pg/ml koncentrāciju. Jauniešiem normāla koncentrācija ir no 10 līdz 60 pg/ml, un melatonīna ražošana pakāpeniski samazinās, novecojot.
Faktori, kas modulē melatonīna sekrēciju
Pašlaik elementus, kas spēj modificēt melatonīna sekrēciju, var iedalīt divās dažādās kategorijās: vides faktori un endogēnie faktori.
Vides faktori
Vides faktorus galvenokārt veido fotoperiods (Saules cikla gadalaiki), gadalaiki un apkārtējās vides temperatūra.
Endogēnie faktori
Runājot par endogēniem faktoriem, gan stress, gan vecums, šķiet, ir elementi, kas var izraisīt melatonīna ražošanas samazināšanos.
Izlaiduma standarti
Līdzīgi ir izveidoti trīs dažādi melatonīna sekrēcijas modeļi: pirmais tips, otrais tips un trešais tips.
Pirmā tipa melatonīna sekrēcijas modelis ir novērots kāmjiem, un to raksturo straujš sekrēcijas maksimums.
Otrā tipa sekrēcijas modelis ir raksturīgs gan albīnajām žurkām, gan cilvēkiem. Šajā gadījumā sekrēcijai raksturīga pakāpeniska palielināšanās, līdz tiek sasniegts maksimālais sekrēcijas maksimums.
Visbeidzot, aitām ir novērota trešā tipa apstāšanās, tai raksturīga pakāpeniska palielināšanās, taču tā atšķiras no otrā tipa ar to, ka tā sasniedz maksimālo sekrēcijas līmeni un kādu laiku saglabājas, līdz sāk samazināties.
Farmakokinētika
Melatonīns ir ļoti biopieejams hormons. Organismam nav morfoloģisku barjeru pret šo molekulu, kas nozīmē, ka to var ātri absorbēt caur deguna, mutes vai kuņģa-zarnu trakta gļotādu.
Turklāt melatonīns ir hormons, kas intracelulāri izplatās visās organellās. Pēc ievadīšanas maksimālā koncentrācija plazmā tiek sasniegta 20 līdz 30 minūšu laikā. Šī koncentrācija saglabājas aptuveni pusotru stundu un pēc tam strauji samazinās, pusperiodam esot 40 minūtēm.
Smadzenēs melatonīns tiek ražots čiekurveida dziedzerī un darbojas kā endokrīnais hormons, izdaloties asinsritē. Smadzeņu reģioni, kuros melatonīns darbojas, ir hipokamps, hipofīze, hipotalāms un čiekurveida dziedzeris.
Melatonīns tiek ražots arī tīklenē un kuņģa-zarnu traktā, kur tas darbojas kā parakrīns hormons. Līdzīgi melatonīns izplatās arī neironu reģionos, piemēram, dzimumdziedzeros, zarnās, asinsvados un imūnās šūnās.
Funkcijas
Šī hormona galvenā funkcija ir regulēt bioloģisko pulksteni.
Atmiņa un mācīšanās
Šķiet, ka melatonīna receptoriem ir svarīga loma peļu mācīšanās un atmiņas mehānismos; šis hormons var mainīt ar atmiņu saistītos elektrofizioloģiskos procesus, piemēram, ilgtermiņa potenciāciju.
Imūnās sistēmas
No otras puses, melatonīns ietekmē imūnsistēmu un ir saistīts ar tādiem stāvokļiem kā AIDS, vēzis, novecošanās, sirds un asinsvadu slimības, dienas ritma izmaiņas, miegs un daži psihiski traucējumi.
Patoloģijas attīstība
Daži klīniskie pētījumi liecina, ka melatonīnam var būt arī svarīga loma tādu slimību kā migrēnas un galvassāpju attīstībā, jo šis hormons ir laba terapeitiska iespēja to apkarošanai.
No otras puses, ir pierādīts, ka melatonīns samazina išēmijas izraisītos audu bojājumus gan smadzenēs, gan sirdī.
Lietošana medicīnā
Melatonīna daudzpusīgā ietekme uz cilvēku fizisko un smadzeņu darbību, kā arī spēja iegūt šo vielu no noteiktiem pārtikas produktiem ir novedusi pie plašiem pētījumiem par tā medicīnisko lietošanu.
Tomēr melatonīns ir apstiprināts tikai kā medikaments primārās bezmiegas īslaicīgai ārstēšanai cilvēkiem, kas vecāki par 55 gadiem. Šajā sakarā nesen veikts pētījums parādīja, ka melatonīns ievērojami palielināja kopējo miega laiku cilvēkiem, kas cieš no miega trūkuma.
Melatonīna pētījumi
Lai gan vienīgais apstiprinātais melatonīna medicīniskais pielietojums ir primārās bezmiegas īslaicīga ārstēšana, pašlaik tiek veikti daudzi pētījumi par šīs vielas terapeitisko iedarbību.
Konkrēti, tiek pētīta melatonīna loma kā terapeitisks līdzeklis neirodeģeneratīvo slimību, piemēram, Alcheimera slimības, Hantingtona horejas, Parkinsona slimības vai amiotrofiskās laterālās sklerozes, ārstēšanā.
Šis hormons varētu būt zāles, kas nākotnē būs efektīvas šo patoloģiju apkarošanā; tomēr mūsdienās praktiski nav pētījumu, kas sniegtu zinātniskus pierādījumus par tā terapeitisko lietderību.
No otras puses, vairāki autori ir pētījuši melatonīnu kā noderīgu vielu delīrija apkarošanai gados vecākiem pacientiem. Dažos gadījumos šī terapeitiskā iedarbība jau ir pierādīta.
Visbeidzot, melatonīns piedāvā citus pētījumu virzienus, kas ir mazāk pētīti, bet ar daudzsološām nākotnes perspektīvām. Viena no pašreizējām aktuālākajām tēmām ir hormona loma kā stimulantam. Daži pētījumi liecina, ka melatonīna ievadīšana cilvēkiem ar ADHD samazina aizmigšanas laiku.
Citas terapeitisko pētījumu jomas ir galvassāpes, garastāvokļa traucējumi (kur ir pierādīta tā efektivitāte sezonālu afektīvu traucējumu ārstēšanā), vēzis, žults, aptaukošanās, aizsardzība pret radiāciju un troksnis ausīs.
Atsauces
- Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. Melatonīna lietošana Alcheimera slimības gadījumā. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23:20-23.
- Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Pierādījumi par melatonīna sintēzi peļu un cilvēka kaulu smadzeņu šūnās. J Pineal Re. 2000; 28(4): 193–202.
- Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Pineal hormons melatonīns arī oscilē dinoflagellate Gonyaulax polyedra. Naturwissenschaften. 1991. gads; 78, 268-9.
- Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. Melatonīns brīvo radikāļu novecošanās teorijas kontekstā. Ann NY Acad Sci 1996; 786: 362–378.
- Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Neiroendokrīnie ritmi un miegs gados vecākiem vīriešiem. Am J Physiol. 1991. gads; 260: E651-E661.
- Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Melatonīna terapija ar vecumu saistīta bezmiega ārstēšanai. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86:4727-4730.