Мелатонин: роль и значение в организме

фото Мелатонин: роль и значение в организме
Общие представления. В 1958 г. группа американского дерматолога Аарона Лернера из Иельского университета, переработав 250 тыс. бычьих пинеальных желез, впервые обнаружила в их экстрактах биологически активный продукт, который просветлял окраску кожи лягушек за счет стимулированного им выброса меланина из меланофоров и его инактивации. В силу вышеописанного эффекта это вещество было названо мелатонином (МТ). В последущих исследованиях было показано, что МТ представляет собой 5-метокси-М-ацетилированный дериват серотонина (N-ацетил-5-метокситриптамин), а ключевыми ферментами его синтеза являются N-ацетилтрансфераза (HAT) и гидроксииндол-О-метилтрансфераза (ГИОМТ).

Открытие МТ стимулировало интерес исследователей к этому гормону. После его открытия в течение многих лет было выполнено большое количество работ, в которых пинеальная железа рассматривалась в качестве единственного органа, синтезирующего МТ. Многочисленные исследования позволили установить, что наиболее важными физиологическими эффектами МТ являются: контроль циркадианных и сезонных ритмов, стимуляция многих метаболических процессов, ингибирующее действие на пигментный метаболизм, антигонадотропные эффекты, седативное и галлюциногенное действие на центральную нервную систему, подавление клеточной пролиферации и антиопухолевое действие по отношению ко многим экспериментальным опухолям. МТ является одним из сильнейших эндогенных поглотителей свободных радикалов, стимулирует поглощение глюкозы тканями, увеличивает концентрацию АТФ, креатинфосфата и стимулирует депонирование гликогена в тканях.

Ритмы синтеза и секреции мелатонина.


Интенсивность метаболизма МТ зависит от уровня освещенности. Установлено, что активность ГИОМТ в пинеальной железе крыс после содержания животных в темноте в течение 50 суток в 10 раз превышает активность того же фермента у животных, находившихся то же время в условиях постоянного освещения. Уровень ГИОМТ в пинеальной железе ночью в 3,5 раза выше, чем днем. Это коррелирует с показателями, свидетельствующими о повышении концентрации МТ в пинеалоцитах ночью, тогда как уровень серотонина в них ночью в 7-9 раз ниже, чем днем. Возможно, ночью и в условиях искусственной темноты серотонин используется для повышения синтеза МТ. Таким образом, показана четкая зависимость синтеза МТ от циркадианных ритмов. Свет является мощным физическим фактором, который, действуя даже короткое время, ингибирует синтез и секрецию МТ. Так, установлено, что короткий импульс полученного света даже в ночное время подавляет продукцию МТ, причем влияние светового импульса на синтез МТ зависит от многих его физических составляющих — длины волны, мощности светового потока и даже спектра.

Показано, что световые импульсы эффективно подавляют синтез МТ, однако при этом отмечаются видовые различия. Так, для белых крыс достаточно 0,0005 мВ/см2 мощности светового потока, чтобы достоверно снизить продукцию МТ, в то время как для земляных белок для достижения подобного эффекта уровень светового облучения должен быть не меньше 1850 мВ/см2. Подавляющий эффект света по отношению к продукции МТ зависит также и от его спектра.


Для уменьшения секреции МТ у хомяков наиболее эффективен голубой свет. На крыс эффективнее всего действует белый свет в сочетании с зеленым, голубым и красным. Красный свет не может расцениваться как индифферентный по отношению к синтезу МТ, так как показано, что облучение красным светом в 16 часов более сильно подавляет синтез МТ, чем в 24 часа. Известно, что синтез МТ в пинеальной железе напрямую зависит от уровня норадреналина, синтезируемого постсинаптическими нервными волокнами в супрахиазматическом ядре. Было установлено, что депрессивный эффект ночного воздействия светом обусловлен резким уменьшением синтеза норадреналина в нервных волокнах и сопровождается снижением уровней цАМФ и N-ацетилтрансферазы в пинеальной железе.

У людей, как и у животных, также наблюдается различие в дневном и ночном уровнях синтеза и секреции МТ. Ночью в сыворотке крови человека концентрация МТ возрастает примерно в 30 раз по сравнению с дневным уровнем. Дневной/ночной ритм изменения концентрации МТ также продемонстрирован в слюне, женском молоке, амниотической жидкости и моче. Пик ночной секреции МТ приходится на 2.00 часа ночи. Ночной максимум продукции МТ у человека по его концентрации в крови составляет — 42-75 pg/ml. Общее количество МТ, синтезируемого в организме человека в течение 24-часового периода, составляет 30 мкг, причем 80% этого количества синтезируется в ночное время. Циркадианный ритм синтеза МТ появляется сразу после рождения плода. Во внутриутробном периоде дневного/ночного ритма не существует, поскольку циркадианная система ритма, как было показано в специальных исследованиях, не формируется до рождения, а созревает прогрессивно после рождения.


Дневные/ночные различия содержания МТ в крови, взятой из пуповины, связаны с синтезом гормона в организме матери, а не новорожденного. Для становления дневного/ночного ритма секреции МТ требуется достаточно долгое время.

Существование дневного/ночного ритма возникает в возрасте 9-12 недель у нормально родившихся 9-месячных младенцев и регистрируется на 2-3 недели позже у недоношенных детей. На 24-й неделе со дня рождения секреция МТ составляет 25% от уровней значений, регистрируемых у взрослых людей. Низкие ночные концентрации МТ повышаются к 2-3 годам, потом значительно снижаются к 15-20 годам и устанавливаются на уровне половозрелого организма. Данные о сезонных вариациях синтеза МТ в организме человека противоречивы и не носят достоверных отличий, несмотря на изменение продолжительности светового дня в различные времена года.


Оцените статью: (9 голосов)
4 5 9
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.