Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) – древняя и вездесущая плейотропная т.е. многофункциональная молекула вырабатываемая в «третьем глазе» – шишковидной железе или эпифизе – придатке мозга.
¡ Интересный факт: Третьи глазом эпифиз называют, потому что у части древних пресмыкающихся он располагался между лбом и затылком в виде глаза, воспринимающего свет.
Эмбрионально эпифиз заложен, как часть головного мозга, но при этом располагается вне гематоэнцефалического барьера, отделяющего кровеносную систему от центральной нервной системы (головного и спинного мозга) в основном имеющей симпатическую (вегетативную) иннервацию, ввиду чего теряет с ней связь. Что является важным для обеспечения его мультифункциональности.
Самая известная и основная функция мелатонина: обеспечение работы внутренних биохимических часов, обеспечивающих динамическую корреляцию гомеостаза - поддержания функционально важных переменных на уровнях оптимальных для жизнедеятельности организма - со временем суток и температурой среды.
• Как появляется биохимический аналог тьмы - мелатонин?
В организм человека с пищей или с БАД поступает незаменимая (не способная самостоятельно синтезироваться в организме) аминокислота триптофан, благодаря которой синтезируется нейротрансмиттер (передатчик) серотонин, который под действием фермента AANAT (который в свою очередь тоже имеет диурнальные – внутрисуточные колебания) преобразуется в нейрогормон мелатонин.
¡ Продукты, содержащие триптофан (среднесуточная потребность: 250мг)
- мясо (чем белее – тем больше триптофана): индейка, курица;
- молоко и молочные продукты, сыры
- яйца;
- рыба: лосось, скумбрия, сельдь, треска, горбуша, кета, минтай, сардины;
- морепродукты: кальмар
- соевые продукты, тофу;
- бобовые, крупы
- черный шоколад, какао;
- орехи: арахис, кешью, фисташки, фундук, грецкий орех, миндаль
- семена: подсолнечника, тыквенные, кунжут
- грибы: белые
¡ Низкий уровень мелатонина у курильщиков и лиц регулярно употребляющих алкоголь.
• Зачем организму часы?
Циркадные ритмы есть у подавляющего большинства живого: начиная от одноклеточных и бактерий. Они необходимы для выживания и эффективного использования времени за счет подстройки физиологического ритма под внешний 24-часовой, что обеспечивает готовность клеток к совершению необходимых процессов.
Циркадные часы человека должны обладать пластичностью – быстро подстраиваясь под изменения внешнего мира.
Jetlag – пример, когда из-за длительных авиаперелетов со сменой часовых поясов происходит временное рассогласование внутренних и внешних часов, что приводит к неприятным симптомам ( усталость, бессонница, сон без освежающего эффекта, головная боль, нарушение аппетита и др.), проходящим с восстановлением рифмы внутренних и внешних часов.
¡ примеры влияния циркадных ритмов на процессы в организме:
___14зо: оптимальная координация
___15зо: оптимальная быстрота реакций
___17оо: высокоэффективная работа сердечно-сосудистой системы, оптимальный мышечный тонус
___18зо: наивысшее артериальное давление
___19оо: наивысшая температура тела
___21оо: начало выработки Мелатонина
___22зо: подавление перистальтики ЖКТ
___2оо: пик глубины сна
___4зо: самая низкая температура тела
___6зо: резкий подъем артериального давления
___7зо: остановка выработки Мелатонина
___8зо: активация перистальтики ЖКТ
___9оо: пик выработки тестостерона
___10оо: высокая бдительность
Именно с некорректной продукцией мелатонина на фоне сезонного изменения освещенности связаны сезонные болезни и обострения: депрессии и другие заболевания нервной системы.
У здорового организма нарушение биоритмов приводит к развитию патологии, если же какие-то функции уже нарушены, то некорректная, недостаточная продукция мелатонина ведёт к прогрессированию существующей патологии - удлинению сроков и тяжести заболевания, а в случае с хроническими препятствует входу в ремиссию.
• Как происходит настройка часов?
В сложных организмах, таких как человеческое тело есть главные или «управляющие» часы – настраивающие остальные – локальные часы. У человека главные часы имеют название: супрахиазматическое ядро и расположено оно в гипоталамусе – области промежуточного мозга – который расположен в центре головы– как бы лежит на среднем мозге под подушками из больших полушарий конечного мозга.
Регулируется выработка мелатонина не напрямую центральной нервной системой, как других гормонов, а за счет нервных связей.
Всё начинается от глаза, точнее от сетчатки, если еще точнее, то от специальных клеток pRGC – фоточувствительных ганглионарных клеток сетчатки, совершенно не похожих на палочки и колбочки - клетки, обеспечивающие нашему мозгу картинку для созерцания. pRGC клетки регистрируют восход и закат, в результате чего, закодированные более чем в 14 часовых генах часовые белки корректируют молекулярные часы подстраивая работу 50 000 нейронов, которые в свою очередь дают сигналы, координирующие работу систем, органов и тканей всего организма.
1–2% pRGC клеток обладают светочувствительным фотопигментом синего цвета, называемым OPN4.
Поэтому синий свет исходящий от экранов гаджетов подавляет синтез мелатонина. Более 62% населения страдают от, так называемого, светового загрязнения.
¡ Интересный факт: Некоторые существа настраивают свои часы по часам других животных. Малярийный плазмодий определяет время по составу крови, в результате чего ночью он передвигается к самым близким к поверхности кожи кровеносным сосудам,что позаоляет ему попасть в комара и с его укусами переместиться в другую жертву.
А как же организмы слабовидящих и незрячих людей настраивают внутренние часы?
Именно благодаря наличию фоточувствительных ганглионарных клеток – не смотря на повреждение палочек и колбочек они имеют работающие, согласованные со световым днём внутренние часы.
Поэтому слепым людям необходимо бывать на свету, ведь глаз позволяет нам ориентироваться не только в пространстве, но и во времени.
¡ Интересный факт: Люди без глазных яблок будут каждые день засыпать в среднем на 30минут позже, т.к. биоритм человека составляет 24,5часа
Для пациентов без глазных яблок разрабатываются и внедряются «молекулы света» : таблетки, заставляющие организм думать, что он видит свет и таким способом настраивающие внутренние часы.
В 2014году появился первый препарат для лечения «не-24-часового» расстройства сна и бодрствования, являющийся агонистом мелатониновых рецепторов, вызывающим сонливость.
✓ Мелатонин и нервная система.
В современном мире общество дополнительно изолирует себя от солнечного света в рабочих пространствах днем и рекреационных заведениях вечером и ночью – жизнь 24/7 нарушает физиологическую модель сна.
Сонливость в неподходящее время, снижающая качество жизни и продуктивность - лишь верхушка айсберга.
Нарушения сна и циркадного ритма — SCRD сопровождают нейродегенеративные и нейропсихиатрические заболевания: более чем у 80% пациентов с шизофренией или депрессией имеют SCRD.
Нарушения сна и циркадного ритма приводят к деменции, снижению памяти, мотивации и когнитивной (познавательной) функции, двигательной заторможенности, способности к удержанию внимания, развитию дисфории, эндогенной депрессии, эпилепсии, маниакально-депрессивному психозу, циклотимии, соматизированным аффективным расстройствам (часто скрываемым под названием «вегетососудистая дистония»).
Мелатонин защищает и от таких нейродегенеративных патологий, как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, синдрома солнечного заката.
В периоды пасмурных дней на фоне общего сокращения светового дня осенью и зимой наблюдаются сезонные депрессии или сезонные аффективные расстройства сопровождаемые повышенной утомляемостью, избыточным сном, повышенным аппетитом, тягой к сладкому, но не на фоне генетически обусловленного сезонного замедления скорости метаболизма, она в таких случаях наоборот повышена, а на фоне недостаточной продукции мелатонина.
В противопоставление можно привести биполярное расстройство при котором наблюдается чрезмерный уровень мелатонина.
¡ Нарушение сна и суточного биоритма в прямом смысле слова может быть катастрофическим. Не является случайностью что Чернобыльская авария, авария танкера «Эксон Вальдез» произошли ночью, а количество ДТП с учетом усталости водителей и загруженности дорог непропорционально много в 4 утра и выше, чем в другое время дня.
Доказана эффективность мелатонина в лечении фибромиалгии – патологии, проявляющейся мышечными болями, депрессией и инсомнией.
В лечении инсульта мелатонин показал свою эффективность начиная с острейшей фазы, где он уменьшал отек мозга, улучшал кровоснабжение, а так же ускорял восстановление путем повышения нейропластичности.
В частности, врожденная гипоплазия (недоразвитие) эпифиза связана с высоким риском инсульта головного мозга и инфаркта миокарда.
✓ Мелатонин в гинекологии.
Благодаря влиянию мелатонина на нервную и репродуктивную системы он нашел свое место и в лечении гинекологической патологии: предменструального дисфорического расстройства, климактерического синдрома, а так же исследуются его возможности в лечении эндометриоза и нарушениях менструального цикла.
Недостаток мелатонина так же ассоциирован с невынашиванием беременности и развитием гестационного сахарного диабета.
✓ Мелатонин, иммунитет и молодость.
Плейотропность мелатонина проявляется и в регуляции продолжительности жизни. Старение эпифиза, начинающееся сразу после полового созревания приводит к изменение продукции мелатонина и влечет старение всего организма. Старение нарушает рифму внутренних и внешних часов меняя реакцию организма на свет.
Снижение амплитуды мелатонинового ритма в пожилом возрасте: и признак и причина возрастных нарушений. Доказанно, что ухудшение работы иммунной системы, начинающееся в среднем в 60 лет совпадает со снижением концентрации мелатонина в крови. Мелатонин обладает иммуномодулирующей функцией, усиливая врожденный и приобретённый иммунитет, стимулирует выработку клеток и молекул обеспечивающих иммунный ответ.
Сезонная заболеваемость вирусными болезнями так же коррелирует с колебаниями мелатонина, который частично синтезируется в том числе и лимфоцитами – клетками иммунной системы.
✓ Мелатонин – природное противовирусное. COVID-19.
Помимо указанного выше иммуномоделириющего эффекта имеются данные и о прямом противовирусном эффекте мелатонина, в частности при лечении герпеса, лихорадки Эбола. В пандемию COVID-19 мелатонин успешно применялся в комплексной терапии снижая вероятность цитокинового шторма, улучшая реологические свойства крови защищая от тромбообразования, снижая общее воспаление, повреждающее дейстие вируса на нервную систему - сокращая тяжесть и сроки течения заболевания, а так же помогая бороться с Long-COVID.
Помимо этих эффектов мелатонина было доказано, что сам вирус внижает уровень продукции мелатонина, поэтому показан приём экзогенного мелатонина при заболевании COVID-19.
✓ Мелатонин – антиоксидант.
Мелатонин обладает способностью нейтрализовать свободные радикалы, защищая ДНК всех клеточных структур. Исследования показали, что антиоксидантный эффект мелатонина выше чем у популярных антиоксидантов: глутатиона, маннитола и в 2 раза выше, чем у витамина Е.
Благодаря этому эффекту, например, мелатонин применяется в комплексной терапии эпилепсии – так как длительное применение противосудорожных репаратов, препятствующих развитию приступов, провоцирует образование свободных радикалов, развитию оксидантного стресса и последующей гибели нейронов, что ведет к прогрессированию заболевания.
✓ Мелатонин – борец с опухолевым ростом.
В данный момент научно-исследовательский институты рассматривают мелатонин, как средство борьбы с онкопатологией. В исследования доказано, что введение препаратов мелатонина препятствует возникновению опухолей и тормозит прогрессирование опухолевого процесса.
¡ Интересные данные были получены при наложении карт светового загрязнения на карты заболеваемости раком груди и раком простаты: чем выше освещенность – тем больший процент заболеваний. Данные совпали в 164х странах.
✓ Мелатонин – залог здоровой фигуры и защита от основной причины смертности.
Лишний вес – фундамент на котором вырастает метаболический синдром, иначе именуемый, как неинфекционная пандемия и являющийся основной причиной смертности в мире.
Метаболический синдром характеризуется:
- висцеральным ожирением при котором жир откладывается вокруг внутренних органов, вызывая потерю ими функциональности из-за перерождения их тканей в жировую;
- повышением холестерина, а значит сужению сосудов с потерей ими эластичности из-за отложения холестерина на воспаленных стенках сосудов с его последующей кальцификацией;
- гипертонией – повышенным артериальным давлением из-за атеросклеротических нарушений в сосудах, приводящей в свою очередь к развитию ишемической болезни сердца и инфарктов, цереброваскулярной болезни с развитием ишемии головного мозга, энцефалопатии (дистрофии мозга) и инсультам;
- патологическим повышением глюкозы – развитием преддиабета и диабета.
Мелатонин препятствует развитию этих процессов благодаря:
- регуляции деятельности бэта-клеток поджелудочной железы оптимизируя уровни глюкозы и инсулина;
- противовоспалительной функции – снижая воспаление в стенках (эндотелии) кровеносных сосудов, в том числе вызванное действием никотина;
- препятствию прогресса атеросклероза;
- защите от развития коагулопатий (тромбообразования);
- нормализации уровня холестерина, лептина приводя к снижению массы тела;
- снижению артериального давления
✓ Мелатонин и пищеварительная система .
Моторика желудочно-кишечного тракта, секреция пищеварительных ферментов, всасывание питательных веществ и баланс гастроинтестинальных гормонов, обновление клеток слизистой оболочки ЖКТ напрямую регулируются мелатонином.
Мелатонин ингибирует рост бактерий и микроорганизмов, предупреждая развитие СИБР – синдрома избыточного бактериального роста.
Благодаря антиоксидантной функции мелатонин обладает противоязвенным эффектом.
Предупреждая нарушения в оси кишечник-мозг мелатонин влияет на энтеральную нервную систему оказывая лечебный эффект при синдроме раздраженного кишечника (СРК).
✓ Мелатонин – гепатопротектор.
Гепатопротективная функция мелатонина реализуется в виде защиты от стеатогепатита ( жировой дегенерации) и метаболических нарушений в ее клетках, в том числе токсического поражения, предупреждения патологии желчевыводящих протоков, препятствия развития фиброза ( прорастания печени функционально не активной соединительной тканью приводящее в исходе к циррозу), а так же к ослаблению нарушения питания печени при ее трансплантации.
✓ Мелатонин как антистрессор.
Хронический стресс провоцирует нарушение эмоционального фона, усиление свободно-радикального окисления, нарушения в эндокринной сфере, в первую очередь гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, угнетает иммунную систему, способствует нейродегенеративным процессам – всё это является точками приложения действия мелатонина, способного таким образом противостоять дистрессу ( биологически негативному стрессу).
✓ Мелатонин и радиация.
В 2022г ученые из Института теоритической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино доказали способность мелатонина защищать клетки от рентгеновского излучения.
➢ Суммируя, можно сказать, что мелатонин это не лекарство от конкретных болезней, а мультифункциональный биохимический компонент обеспечивающий оптимальное функционирование и динамическую регуляцию деятельности всего организма. А его дальнейшее исследование имеет большой потенциал для расширения показаний к его назначению в клинической практике.
__________________________________