Fisiologi, Fungsi dan Penggunaan Medis Melatonin

itu melatonin Ini adalah hormon yang ada pada manusia, hewan, tumbuhan, jamur, bakteri dan bahkan beberapa ganggang. Nama ilmiahnya adalah N-cetyl-5-methoxytryptamine dan disintesis dari asam amino esensial, triptofan.

Pada manusia dan hewan, melatonin diproduksi terutama di kelenjar pineal dan merupakan zat dasar untuk berbagai proses seluler, neuroendokrin, dan neurofisiologis..

Fungsi paling penting dari melatonin terletak pada pengaturan siklus tidur harian, oleh karena itu digunakan dalam beberapa kasus sebagai pengobatan untuk gangguan tidur..

Salah satu karakteristik utama molekul ini terletak pada biosintesisnya, yang sangat tergantung pada perubahan pencahayaan sekitar.

Karakteristik melatonin

Melatonin adalah hormon yang dikeluarkan oleh kelenjar pineal, yang penemuannya didirikan pada tahun 1917. Secara khusus, keberadaannya terdeteksi melalui penyelidikan di mana kecebong diberi makan dengan ekstrak kelenjar pineal..

Ketika memberikan ekstrak kelenjar pineal penampilan bintik-bintik gelap pada kulit hewan diamati, karena kontraksi meláoforos.

Zat ini disebut melatonin dan diisolasi untuk pertama kalinya empat puluh satu tahun setelah penemuannya pada tahun 1958. Sekitar sepuluh tahun kemudian, sifat siklikanya yang sekresi dan kemampuannya untuk menginduksi tidur dijelaskan..

Melatonin sekarang dianggap sebagai neurohormon yang dihasilkan oleh pinealocytes (sejenis sel) dari kelenjar pineal, struktur otak yang terletak di diencephalon..

Kelenjar pineal menghasilkan melatonin di bawah pengaruh nukleus suprachiasmatic, sebuah wilayah hipotalamus yang menerima informasi dari retina tentang pola cahaya dan kegelapan harian.

Orang-orang mengalami generasi melatonin yang konstan di otak mereka, yang menurun secara nyata pada usia 30 tahun. Demikian juga, dari remaja kalsifikasi di kelenjar pineal biasanya terjadi, yang disebut korpora arenacea.

Sintesis melatonin sebagian ditentukan oleh pencahayaan sekitar, berkat hubungannya dengan inti suprachiasmatic dari hipotalamus. Artinya, semakin besar iluminasi, semakin rendah produksi melatonin dan semakin rendah iluminasi, semakin besar produksi hormon ini..

Fakta ini menyoroti peran penting yang dimainkan melatonin dalam pengaturan tidur manusia, serta pentingnya pencahayaan dalam proses ini.

Saat ini telah ditunjukkan bahwa melatonin memiliki dua fungsi utama: mengatur jam biologis dan mengurangi oksidasi. Demikian juga, defisit melatonin biasanya disertai dengan gejala seperti insomnia atau depresi, dan dapat memotivasi percepatan penuaan secara bertahap..

Meskipun melatonin adalah zat yang disintesis oleh tubuh itu sendiri, itu juga dapat diamati dalam makanan tertentu seperti gandum, ceri, jagung, anggur merah, tomat, kentang, kacang-kacangan atau nasi.

Demikian juga, melatonin dijual hari ini di apotek dan parapharmacy dengan presentasi berbeda dan digunakan sebagai alternatif tanaman obat atau obat resep untuk memerangi, terutama, insomnia..

Fisiologi

Kelenjar pineal adalah struktur yang terletak di pusat otak kecil, di belakang ventrikel otak ketiga. Struktur ini mengandung pinealocytes, sel yang menghasilkan indolamin (melatonin) dan peptida vasoaktif.

Dengan demikian, produksi dan sekresi hormon melatonin dirangsang oleh serabut saraf postganglionik retina. Saraf ini berjalan melalui saluran retinohipothalamic ke nukleus suprachiasmatic (hipotalamus).

Ketika mereka berada di nukleus suprachiasmatic, serat dari saraf postganglionik melewati ganglion serviks superior hingga mencapai kelenjar pineal.

Begitu mereka mencapai kelenjar pineal, mereka merangsang sintesis melatonin, alasan mengapa kegelapan mengaktifkan produksi melatonin sementara cahaya menghambat sekresi hormon ini.

Meskipun cahaya eksternal memengaruhi produksi melatonin, faktor ini tidak menentukan fungsi hormon secara keseluruhan.

Yaitu, ritme sirkadian dari sekresi melatonin dikendalikan oleh alat pacu jantung endogen yang terletak di inti suprachiasmatic itu sendiri, yang tidak tergantung pada faktor-faktor eksternal.

Namun, cahaya sekitar memiliki kemampuan untuk meningkatkan atau mengintensifkan proses dengan cara yang tergantung dosis. Melatonin masuk melalui difusi ke dalam aliran darah, di mana ia memiliki puncak konsentrasi antara dua dan empat di pagi hari.

Selanjutnya, jumlah melatonin dalam aliran darah secara bertahap berkurang selama sisa periode kegelapan.

Di sisi lain, melatonin juga menghadirkan variasi fisiologis tergantung pada usia orang tersebut. Hingga usia tiga bulan, otak manusia mengeluarkan sejumlah kecil melatonin.

Selanjutnya, sintesis hormon meningkat, mencapai konsentrasi sekitar 325 pg / mL selama masa kanak-kanak. Pada orang dewasa muda konsentrasi normal berkisar antara 10 dan 60 pg / mL dan selama penuaan produksi melatonin secara bertahap menurun.

Biosintesis dan metabolisme

Melatonin adalah zat yang disintesis dari triptofan, asam amino esensial yang berasal dari makanan.

Secara khusus, tryptophan dikonversi langsung menjadi melatonin melalui enzim tryptophanhydroxylase. Selanjutnya, senyawa ini mengalami dekarboksilasi dan menghasilkan serotonin.

Seperti disebutkan, kegelapan mengaktifkan sistem saraf dan memotivasi produksi pelepasan neurotransmitter norepinefrin. Ketika norepinefrin berikatan dengan b1 reseptor adrenergik pineallocytes, adenyl cyclase diaktifkan.

Demikian juga, AMP siklik meningkat dengan proses ini dan sintesis baru arylalkylamine N-acyltransferase (enzim sintesis melanin) termotivasi. Akhirnya, melalui enzim ini, serotonin ditransformasikan menjadi melanin.

Berkenaan dengan metabolismenya, melatonin adalah hormon yang dimetabolisme dalam mitokondria dan p-hepatosit sitro-krom, dan dengan cepat diubah menjadi 6-hidroksimelatonin. Selanjutnya, itu terkonjugasi dengan asam glukuronat dan diekskresikan dalam urin.

Faktor-faktor yang memodulasi sekresi melatonin

Saat ini, unsur-unsur yang mampu memodifikasi sekresi melatonin dapat dikelompokkan menjadi dua kategori berbeda: faktor lingkungan dan faktor endogen.

Faktor lingkungan terutama dibentuk oleh fotoperiode (musim siklus matahari), musim tahun dan suhu lingkungan..

Mengenai faktor endogen, baik stres dan usia tampaknya menjadi elemen yang dapat memotivasi pengurangan produksi melatonin..

Demikian juga, tiga pola sekresi melatonin yang berbeda telah ditetapkan: tipe satu, tipe dua dan tipe tiga.

Pola sekresi melatonin tipe satu diamati pada hamster dan ditandai dengan puncak sekresi yang tiba-tiba.

Pola tipe dua adalah tipikal tikus albino, juga manusia. Dalam hal ini, sekresi ditandai dengan peningkatan bertahap hingga mencapai puncak sekresi maksimum.

Akhirnya, berhenti tipe tiga telah diamati pada domba, ini juga ditandai dengan peningkatan bertahap tetapi berbeda dari tipe dua untuk mencapai tingkat sekresi maksimum dan tinggal selama beberapa saat sampai mulai berkurang.

Farmakokinetik

Melatonin adalah hormon yang tersedia secara luas. Organisme ini tidak menghadirkan hambatan morfologis untuk molekul ini, sehingga melatonin dapat diserap dengan cepat melalui mukosa hidung, oral, atau gastrointestinal..

Demikian juga, melatonin adalah hormon yang didistribusikan secara intraseluler di semua organel. Setelah diberikan, level maksimum dalam plasma tercapai antara 20 dan 30 menit kemudian. Konsentrasi ini dipertahankan selama sekitar satu setengah jam dan kemudian menurun dengan cepat dengan waktu paruh 40 menit.

Pada tingkat otak, melatonin diproduksi di kelenjar pineal dan bertindak sebagai hormon endokrin, karena dilepaskan ke dalam aliran darah. Wilayah otak aksi melatonin adalah hipokampus, kelenjar hipofisis, hipotalamus, dan kelenjar pineal.

Di sisi lain, melatonin juga diproduksi di retina dan di saluran pencernaan, tempat di mana ia bertindak sebagai hormon parakrin. Demikian juga, melatonin didistribusikan di daerah non-saraf seperti gonad, usus, pembuluh darah dan sel-sel kekebalan tubuh..

Fungsi

Melatonin mengandung reseptor spesifik, jenuh dan reversibel, dan tempat kerjanya terutama mempengaruhi ritme sirkadian. Di sisi lain, reseptor melatonin nonneural mempengaruhi fungsi reproduksi dan periferal memiliki berbagai fungsi.

Reseptor melatonin tampaknya penting dalam mekanisme pembelajaran dan memori tikus, dan diduga bahwa hormon ini dapat mengubah proses elektrofisiologis terkait dengan memori, seperti potensiasi jangka panjang.

Di sisi lain, melatonin mempengaruhi sistem kekebalan tubuh dan berhubungan dengan kondisi seperti AIDS, kanker, penuaan, penyakit kardiovaskular, perubahan ritme, tidur setiap hari dan gangguan kejiwaan tertentu..

Beberapa studi klinis menunjukkan bahwa melatonin juga dapat memainkan peran penting dalam pengembangan patologi seperti migrain dan sakit kepala, karena hormon ini merupakan pilihan terapi yang baik untuk memerangi mereka..

Di sisi lain, telah terbukti bahwa melatonin mengurangi kerusakan jaringan yang disebabkan oleh iskemia, baik di otak maupun di jantung..

Akhirnya, sekarang diketahui bahwa melatonin bekerja pada sistem kekebalan tubuh, meskipun rincian tentang efeknya agak membingungkan. Dalam pengertian ini, melatonin tampaknya menyebabkan produksi imunoglobulin dan stimulasi fagosit.

Dengan demikian, fungsi melatonin banyak dan beragam, bertindak baik di tingkat otak maupun di tingkat tubuh. Namun, fungsi utama hormon ini terletak pada pengaturan jam biologis.

Penggunaan medis

Berbagai efek yang disebabkan melatonin pada fungsi fisik dan otak orang, serta kemampuan untuk mengekstrak zat ini dari makanan tertentu telah memotivasi penelitian tingkat tinggi tentang penggunaan medisnya..

Namun, melatonin hanya disetujui sebagai obat untuk pengobatan jangka pendek insomnia tingkat pertama pada orang berusia di atas 55 tahun. Dalam hal ini, sebuah studi baru-baru ini menunjukkan bahwa melatonin secara signifikan meningkatkan waktu tidur total pada orang yang menderita kurang tidur.

Penelitian tentang melatonin

Meskipun satu-satunya penggunaan medis yang disetujui untuk melatonin terletak pada perawatan jangka pendek dari insomnia primer, banyak investigasi mengenai efek terapeutik dari zat ini saat ini sedang berlangsung..

Secara khusus, peran melatonin sebagai alat terapi untuk penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer, penyakit Huntington, penyakit Parkinson atau amyotrophic lateral sclerosis diselidiki..

Didalilkan bahwa hormon ini bisa menjadi obat yang di masa depan akan efektif dalam memerangi patologi ini, namun, saat ini hampir tidak ada penelitian yang memberikan bukti ilmiah tentang kegunaan terapeutiknya..

Di sisi lain, beberapa penulis memposting melatonin sebagai zat yang baik untuk melawan khayalan pada pasien usia lanjut. Dalam beberapa kasus, utilitas terapi ini sudah terbukti efektif.

Akhirnya, melatonin menghadirkan jalur penelitian lain yang agak kurang dipelajari tetapi dengan prospek masa depan yang baik.

Salah satu kasus yang paling booming saat ini adalah peran hormon ini sebagai zat perangsang. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa pemberian melatonin pada subjek dengan ADHD mengurangi waktu yang diperlukan untuk tertidur.

Bidang terapi lainnya dari penelitian adalah sakit kepala, gangguan mood (di mana telah terbukti efektif untuk pengobatan gangguan afektif musiman), kanker, empedu, obesitas, perlindungan dari radiasi dan tinnitus..

Referensi

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. Penggunaan melatonin pada penyakit Alzheimer. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.

2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Bukti untuk sintesis melatonin dalam sel-sel sumsum tulang manusia dan tikus. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.

3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Hormon melatonin pinus berosilasi juga dalam poledra dinonya Gagulax. Naturwissenschaften. 1991; 78, 268-9.

4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. Melatonin dalam konteks teori penuaan radikal bebas. Ann N Y Acad Sci 1996; 786: 362-378.

5. Van Coevorden A, Mockel J, ritme Laurent E. Neuroendokrin dan tidur pada pria lanjut usia. Am J Physiol. 1991; 260: E651-E661.

6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Pengobatan melatonin untuk insomnia terkait usia. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.