Melatonina Un hormon eliberat de glanda pineală care favorizează somnul a.: l-ați văzut, fără îndoială, pe culoarul suplimentar de la farmacie ... acel remediu natural pentru somn pe care mătușa voastră l-a recomandat o dată, sunând vag ca un amestec de moft și serotonină. Dar, între forumul medical ocazional pe internet și viitoarea dumneavoastră mătușă de farmacist, cât de mult știți cu adevărat despre acest hormon sandman?

Melatonina este o moleculă veche, multifuncțională. Se găsește în multe tipuri de creaturi, inclusiv plante, organisme unicelulare, bacterii, alge, precum și nevertebrate și vertebrate. Zona creierului de mamifere care produce melatonina este glanda pineala: o structură mică, rotundă, situată chiar în spatele celui de-al treilea ventricul. Glanda pineală secretă melatonina direct în circulația sângelui și în lichidul cefalorahidian, unde este capabilă să acționeze asupra celulelor din tot corpul prin căi multiple de receptori. Funcția principală a melatoninei este de a acționa atât ca un ceas cât și ca un calendar pentru restul celulelor din corp, reglând ritmurile zilnice (circadiene) și sezoniere. Oarecum surprinzător, melatonina este produsă noaptea atât la mamiferele diurne cât și la cele nocturne, deoarece lumina inhibă secreția de melatonină pineală la majoritatea speciilor. Aceasta este adevărata origine a numelui moleculei: melas, adică întunecat, și serotonina A neurotransmițător de monoamină cu o varietate de funcții., precursorul din care organismul sintetizează melatonina.

Animalele sălbatice folosesc melatonina pentru a spune anotimpul, deoarece durata melatoninei nocturne crește mai aproape de iarnă (când lungimea zilei scade). Melatonina controlează marea majoritate a modificărilor comportamentelor sezoniere și a proceselor fiziologice, inclusiv reproducerea, metabolismul și funcția imună. Animalele cu reproducere sezonieră folosesc semnalul melatoninei pentru a anticipa iarna care vine și pentru a-și reorganiza fiziologia în consecință. Într-adevăr, tratamentul artificial cu melatonină exogenă poate determina ca animalele cu reproducere sezonieră să treacă la forma lor de iarnă.

Iarna și vara prezintă provocări de mediu complet diferite. Dacă animalele nu pot prezice și se pot adapta la aceste provocări, probabil vor muri. La unele specii, cum ar fi hamsterii siberieni (Phodopus sungorus), zilele scurte sau implanturile cu melatonină pot provoca dispariția sistemelor de reproducere. Acești hamsteri nu își permit să investească energie în fabricarea testiculelor sau ovarelor la -25°C! În plus, schimbări mari ale sistemului imunitar apar ca răspuns la secreția sezonieră de melatonină, permițând o capacitate de supraviețuire sporită în zilele grele de iarnă.

cunoașterea

Deoarece oamenii prezintă foarte puține ritmuri sezoniere în reproducere sau în alte comportamente, majoritatea cercetărilor asupra acțiunilor melatoninei la om s-au concentrat pe circadian sau efecte de modificare a somnului. Într-adevăr, datorită apariției iluminării artificiale de noapte în societatea industrială, sa pus un accent special pe cercetarea descoperirii efectelor nocive ale unei astfel de iluminări asupra secreției de melatonină. Deoarece melatonina este dependentă de lumină, concentrațiile sunt în mod natural mai mari iarna decât vara. Acest fapt are o semnificație clinică, precum unele boli precum scleroză multiplă (SM) prezintă modele sezoniere în ceea ce privește severitatea și prevalența.

Farez și colegii săi au realizat că concentrațiile de melatonină sunt mai mari în toamnă și iarnă în comparație cu primăvara sau vara și, în plus, că melatonina ar putea influența funcția imună. În consecință, au prezis că nivelurile mai ridicate de melatonină în timpul iernii modifică sistemul imunitar, astfel încât să inhibe recidivele SM. De fapt, melatonina blochează formarea unui subset de celule T-helper numite celule Th17. Aceste celule secretă interleukina-17 (IL-17), o moleculă inflamatorie care poate influența severitatea bolii. Cercetătorii au testat dacă melatonina ar putea îmbunătăți rezultatele la un model de șoarece numit SM encefalomielita autoimună experimentală (EAE). În acest model, o bucată de proteină de mielină străină este introdusă într-un șoarece, iar sistemul imunitar al șoarecelui începe să-l atace și pe alta mielină (naturală), provocând o boală foarte asemănătoare cu SM umană. EAE este o „adevărată” boală autoimună, adică puteți da bolii unui șoarece sănătos prin simpla transferare a celulelor T de la un șoarece afectat într-un proces numit „transfer de celule adoptive”. Celulele T transferate vor determina șoarecele sănătos să dezvolte EAE, chiar dacă nu a fost niciodată expus la proteina mielină străină!

Melatonina a fost eficientă în reducerea severității bolii prin inhibarea dezvoltării celulelor Th17 și stimularea dezvoltării celulelor antiinflamatoare T-reglatoare (Tr1), schimbând echilibrul răspunsului imun către supresia imunitară. Blocarea receptorului de melatonină pe celulele T a blocat, de asemenea, eficacitatea melatoninei, arătând că melatonina acționează direct asupra acestor celule pentru a le modifica funcția. Această cercetare oferă dovezi că melatonina mediază recidiva sezonieră în SM și că utilizarea melatoninei sau a unui compus similar ar putea fi eficientă în tratamentul SM sau a altor boli autoimune. Autorii cer totuși precauție, deoarece căile implicate sunt complexe și probabil reglementate încrucișat. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a transpune această constatare în clinică. Între timp, probabil că veți venera suplimentul de sănătate preferat al mătușii dvs. ca o moleculă cu mai multe fațete, care transcende eticheta sa obișnuită ca un simplu remediu pentru somn.

Referințe:

Farez, M. F., Mascanfroni, I. D., Méndez-Huergo, S. P., Yeste, A., Murugaiyan, G., Garo, L. P., ... & Correale, J. (2015). Melatonina contribuie la sezonalitatea recidivelor sclerozei multiple. Celula 162: 1338-1352.

Hardeland, R. și Poeggeler, B. (2003). Melatonina non-vertebrată. Jurnal de cercetare pineală, 34 (4), 233-241.

Mokhtarian, F., McFarlin, D. E. și Raine, C. S. (1984). Transferul adoptiv al celulelor T sensibilizate la proteina bazică mielină produce boală demielinizantă recidivantă cronică la șoareci. Natura 309: 356-358

Reiter, R. J. (1993). Ritmul melatoninei: atât un ceas, cât și un calendar. Experiență, 49 (8), 654-664.

Schernhammer, E. S. și Schulmeister, K. (2004). Riscul de melatonină și cancer: lumina nocturnă compromite protecția fiziologică a cancerului prin scăderea nivelului seric de melatonină? British Journal of Cancer, 90 (5), 941-943.

Weil, Z. M., Borniger, J. C., Cisse, Y. M., Salloum, B. A. A. și Nelson, R. J. (2015). Controlul neuroendocrin al modificărilor fotoperiodice ale funcției imune. Frontiere în Neuroendocrinologie, 37, 108-118.

Autor (i)

Knowing Neurons este un site web de educație și informare în domeniul neurologiei premiat, creat de tineri neurologi. Membrii echipei globale de la Knowing Neurons explică în mod clar și precis idei complicate despre creier și minte folosind imagini puternice, infografice și animații pentru a îmbunătăți conținutul scris. Cu o prezență extinsă pe social media, Knowing Neurons a devenit o resursă importantă de comunicare științifică și o resursă atât pentru studenți, cât și pentru profesori.