Сегодня хочу вам рассказать об очень интересном и уникальном гормоне мелатонине.
Мелатонин является уникальным гормоном и хронобиотиком, т.е. веществом влияющим на биологические эндогенные циркадианные ритмы организма, циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи.
Мелатонин, является производным триптофана и является гормоном «сна».
Мелатонин обладает особыми антиоксидантными свойствами, проявляющимися в защите липидов, белков и ДНК от оксидативного стресса (процесса повреждения и гибели клеток тела человека, в результате окисления из-за образования слишком большого количества радикальных атомов кислорода, в ответ на действие вредных факторов), предотвращением мутаций ДНК и клеточного апоптоза(гибель клетки).
К числу вредных факторов, вызывающих окислительный стресс относят:
Курение табака; регулярное употребление алкоголя; частые стрессы, переутомление; чрезмерные физические нагрузки; промышленные выбросы в воздух; длительное пребывание в душном помещении; употребление большого количества лекарств и др.
Когда патогенов в организме становится слишком много, радикалы начинают атаковать здоровые клетки, окислять полезные молекулы, что приводит к разрушению клеточной стенки.
Схема продукции мелатонина
Секреция мелатонина происходит как на периферии, так и в центральной нервной системе ( в эпифизе). Секреция эпифизарного мелатонина находится под контролем супрахиазмальных ядер (СХЯ) продолговатого мозга. Первичным таймером, который адаптирует СХЯ к 24-часовому циклу, является дневной свет, действующий опосредованно через фоторецепторы сетчатки и ретиногипоталамический тракт.
В ответ на фотораздражитель (дневной свет или искуственное освещение, люминесцентные лампы и экраны электронных приборов ) происходит высвобождение норадреналина из синапсов нервных волокон, идущих от супрахиазмальных ядер к эпифизу, и блокируется превращение триптофана в мелатонин и синтез мелатонина тормозится, поэтому выработка мелатонина происходит исключительно в темное время суток.
Концентрация мелатонина в сыворотке крови ночью в 30 раз больше, чем днем, достигая пика с 2 до 4 ч ночи по местному времени.
Наличие освещения в ночные часы задерживает начало секреции мелатонина в организме и снижает его пик, вызывая хроническую гипомелатонинемию.
Где происходит образование мелатонина кроме эпифиза
Мелатонин синтезируется в митохондриях клеток организма человека. В желудочно-кишечном тракте этого гормона в 400 раз больше, чем в шишковидной железе. Синтезируется в поджелудочной железе и гепатобилиарной системе.
Мелатонин метаболизируется в печени и выводится с желчью в тонкий кишечник.
Отсроченные эффекты мелатонина запускаются ночью, но реализуются только в течение следующего дня после прекращения гормонального сигнала. К ним относятся дневная чувствительность к инсулину, повышение чувствительности поджелудочной железы к глюкозе, индуцированная инкретинами секреция инсулина, увеличение артериального давления и потребления энергии в дневные часы.
Функции мелатонина
В норме мелатонин сдерживает повышенную секрецию эстрогенов, которая может вызвать разрастание (гиперплазию) гормонзависимых тканей – молочной железы, эндометрия, яичников, возникновение злокачественных новообразований.
Мелатонин оказывает влияние на углеводный обмен, секрецию инсулина, лептина, адипонектина (регулирует энергетический гомеостаз и оказывает антиатерогенный и противовоспалительный эффект), пролиферацию адипоцитов (жировых клеток) и пищевое поведение, например улучшение сна, снижение артериального давления и температуры, снижение секреции кортизола, повышение резистентности к инсулину и снижение толерантности к глюкозе. В изолированных островках Лангерганса( клетки поджелудочной железы) при гипергликемии мелатонин значительно снижает окислительный стресс и усиливает глюкозозависимую секрецию инсулина.
Особенности свойств мелатонина на организм позволяют рассматривать нарушения его синтеза как одно из звеньев патогенеза экзогенно-конституционального ожирения.
Мелатонин обладает способностью к трансформации белой жировой ткани в бурую жировую ткань , которая обладает более широким положительным спектром действия на организм (бурая жировая ткань улучшает метаболизм глюкозы, повышает чувствительность к инсулину, участвует в поддержании плотности костной ткани) и контролю массы тела.
Эффекты мелатонина реализуются на этапах потребления энергии (питание), перераспределения энергетических запасов и расхода энергии. Мелатонин синхронизирует пищевое поведение человека с метаболическими процессами, обеспечивающими хранение энергии.
Доказана связь между сниженной продукцией мелатонина, инсулинорезистентностью и высоким риском развития диабета 2 типа.
Периодическое воздействие мелатонина на адипоциты (жировые клетки) синхронизирует их метаболические и гормональные функции с циркадианным ритмом день/ночь.
В исследованиях на крысах при пинеалэктомии (удаление эпифиза) происходит нарушение циркадности ритмов в организме, что приводит к развитию ожирения и метаболического синдрома.
Диета с высоким содержанием жиров вызывает снижение амплитуды ночного уровня мелатонина, и в результате возникает гипомелатонинемия приводящая к увеличению аппетита.
Мелатонин может модулировать действие инсулина на адипоциты и влиять на чувствительность рецепторов гипоталамуса к лептину и инсулину, передавать информацию о жировом запасе в гипоталамус, способствуя коррекции дисбаланса энергии в организме.
В исследованиях у женщин с метаболическим синдромом наблюдалось снижение суточной амплитуды секреции мелатонина, а у мужчин с ожирением отмечались измененные ритмы секреции мелатонина.
Изменения в секреции мелатонина проявляются как повышением, так и снижением его секреции, нарушением гормональной передачи сигнала из-за дефекта рецепторов и смещением времени синтеза мелатонина.
Одной из самых распространенных причин хронического десинхроноза является сменная работа.
Наличие освещения в ночные часы задерживает начало секреции мелатонина в организме и снижает его пик, вызывая хроническую гипомелатонинемию.
Диагностика гипомелатонинемии
Уровень мелатонина можно оценивать в крови и слюне, а также возможно исследование 6-сульфатоксимелатонина в моче.
Образцы крови и слюны для исследования на мелатонин собирают в течение вечера и ночи при очень низком уровне освещения, избегая света синего спектра.
Наиболее информативный результат достигается при не менее чем двукратной сдаче крови – 8:00 и 20:00. Это позволяет отследить дневное изменение уровня гормонов.
Поскольку время биологического полураспада мелатонина составляет 45 мин, собирать образцы крови необходимо каждые 30–60 мин в течение всей ночи. Сбор крови не должен влиять на сон пациентов, поскольку это может привести к быстрому смещению эндогенного циркадианного ритма и неверным измерениям. Слюну обычно собирают в начале вечера.
Лабораторные маркеры десинхроноза, ассоциированные с риском развития метаболического синдрома - значения 6-сульфатоксимелатонина (метаболита мелатонина) в моче — для вечерней мочи более 4,6% и для ночной менее 55% .
Экскреция сульфатоксимелатонина с мочой пропорциональна общему количеству мелатонина, продуцируемого в данную ночь, при условии, что пациент отдыхает при низком уровне освещенности.
Сбор мочи от заката до первого мочеиспускания на следующее утро является чувствительным показателем, характеризующим общий объем ночного синтеза мелатонина. Нередко проводят сбор двух порций мочи — дневной (с 11:00 до 23:00) и ночной (с 23:00 и 9:00) и сравнивают содержание в них 6-сульфатоксимелатонина.
Ритм приема пищи синхронизирован с циклом день/ ночь и контролируется центральными циркадианными часами.
В исследованиях на животных показано, что мелатонин ингибирует орексигенные( усиливающие аппетит) и стимулирует анорексигенные сигналы в ЦНС, что приводит к снижению потребления пищи в ответ на выделение мелатонина в ночные часы. Завершение сигнала мелатонина приводит к стимуляции орексигенных факторов и подавлению анорексигенных, вызывая голод. Так, мелатонин участвует в циркадианной организации энергетического баланса и регуляции цикла голод/насыщение.
Золотым стандартом, позволяющим контролировать адекватность дозы препарата является измерение мелатонина плазмы или слюны или 6-сульфатоксимелатонина мочи в ранние утренние часы.
Гипомелатонинемия приводит к увеличению аппетита и ассоциирована с навязчивым потреблением пищи и синдромом ночной еды.
К причинам гипомелатонинемии относятся:
повреждение спинного мозга, приводящее к тетраплегии; гипоплазии эпифиза , шейно-грудная симпатэктомия; нейродегенеративные заболевания (болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона, болезнь Альцгеймера, депрессия); генетические заболевания, приводящие к снижению синтеза серотонина и резкому снижению синтеза мелатонина, гипергликемия при сахарном диабете; ожирение; увеличение ночной освещенности; прием лекарств, снижающих выработку мелатонина
(например, β-блокаторов, блокаторов кальциевых каналов, ингибиторов ангиотензина и др.); старение и другие причины.
Лечение
Препараты мелатонина и его аналогов используют для лечения нарушений засыпания, увеличения общей продолжительности сна, уменьшения количества ночных пробуждений и улучшения качества сна.
Прием мелатонина в дозе 3–6 мг способствует наступлению сна. Однако мелатонин выступает не столько в роли снотворного средства, сколько в качестве препарата, влияющего на временные характеристики сна.
В отечественном мультицентровом проспективном исследовании применения мелатонина в дозе 3 мг при нарушениях сна у больных дисциркуляторной энцефалопатией было выявлено положительное влияние препарата на время засыпания.
Для гипомелатонинемии характерно повышение риска развития сахарного диабета 2 типа, онкологических заболеваний (главным образом — рака молочной железы и простаты).
ПРИМЕНЕНИЯ МЕЛАТОНИНА ПРИ ЭКЗОГЕННО-КОНСТИТУЦИОНАЛЬНОМ ОЖИРЕНИИ
У женщин в постменопаузе с избыточным весом терапия мелатонином вызывала уменьшение жировой массы и увеличение мышечной массы.
Терапевтическое действие мелатонина распространяется на разные компоненты заболевания: на нарушение секреции адипокинов жировой тканью и поджелудочной железой, пищевое поведение, нарушения сна.
Возможными механизмами действия мелатонина при ожирении и сахарном диабете 2 типа являются антиоксидантное и противовоспалительное.
Назначать прием мелатонина желательно за 1 ч до обычного времени засыпания. Так как мелатонин является мощным таймером, следует строго соблюдать время приема препарата.
Если речь идет о хронической терапии, как в случае с ожирением, предпочтительным является препарат, который сможет создавать концентрацию в крови, достаточно высокую, чтобы установить время циркадианных часов, а продолжительность фармакологического ночного профиля будет такой, чтобы он заканчивался к обычному времени пробуждения пациента.
Это важный момент, поскольку фармакологический профиль мелатонина, в отличие от физиологического, не подвергается утреннему фотоингибированию ( снижению выработки
мелатонина под действием света). Дневная сонливость является критерием, который следует рассматривать как показатель избыточного назначения мелатонина.
Как правило, если необходим резкий (в течение нескольких дней) сдвиг циркадианной фазы (например, при лечении джетлага ( рассогласование циркадного ритма человека с природным суточным ритмом, вызванное быстрой сменой часовых поясов при авиаперелёте), то препарат быстрого высвобождения, принятый в правильно рассчитанное время, будет средством выбора.
Если желаемый терапевтический эффект заключается в длительном смещении фазы (например, при сменной работе), синхронизирующий эффект требует длительного непрерывного ежедневного применения мелатонина.
Для этой цели наиболее подходящим является препарат с замедленным высвобождением, который мог бы создать фармакологический профиль, наиболее приближенный к физиологическому.
Согласно результатам большого количества работ, введение мелатонина человеку безопасно и не сопровождается развитием нежелательных явлений.
Депривация сна и нарушения пищевого поведения, обусловленные гипомелатонинемией, наряду с гиподинамией, могут вносить существенный вклад в распространение экзогенно-конституционального ожирения.
Применение препаратов мелатонина у лиц с экзогенно-конституциональным ожирением и особенно имеющих дополнительные причины для развития гипомелатонинемии (например, работающих посменно, подвергающихся освещению в ночные часы и т. д.), оказывает положительное действие обмен веществ.
Применение мелатонина при ожирении будет эффективно даже в отсутствие циркадианного десинхроноза за счет антиоксидантного и противовоспалительного действия мелатонина.
Автор статьи врач-диетолог, врач-терапевт, коуч, специалист по метафорическим картам Наталья Леонидовна Беленькова
Специалист в области лечения ожирения и пищевой зависимости
Соавтор книги «100 советов по здоровью и долголетию» том 8 https//ridero.ru/books/100_sovetov_po_zdorovyu_i_dolgoletyu_tom_8/
Задать вопрос диетологу можно Whatsapp: https://chat.whatsapp.com/FVduO08UP181hTJmjp8Mfg
Имеются противопоказания. Требуется консультация специалиста.
