MELATONIN: STRUKTUR, FUNGSI DAN KEGUNAAN KIMIA - GEOGRAFÍA - 2026

The melatonin adalah hormon di dalam manusia, haiwan, tumbuh-tumbuhan, kulat, bakteria dan juga di beberapa alga. Nama saintifiknya adalah N-cetyl-5-methoxytryptamine dan ia disintesis dari asid amino penting, triptofan.

Melatonin hari ini dianggap sebagai neurohormone yang dihasilkan oleh pinealosit (sejenis sel) kelenjar pineal, struktur otak yang terletak di diencephalon. Fungsi yang paling penting adalah pengaturan kitaran tidur harian, sebab itulah ia digunakan dalam beberapa kes sebagai rawatan untuk gangguan tidur.

Molekul melatonin dengan formula kimia

Kelenjar pineal menghasilkan melatonin di bawah pengaruh nukleus suprachiasmatic, kawasan hipotalamus yang menerima maklumat dari retina mengenai corak cahaya dan gelap setiap hari.

Ciri-ciri melatonin

Salah satu ciri utama molekul ini terletak pada biosintesisnya, yang sangat bergantung pada perubahan pencahayaan ambien.

Orang mengalami generasi melatonin yang berterusan di otak mereka, yang menurun dengan ketara pada usia 30 tahun. Begitu juga, dari remaja kalsifikasi biasanya terjadi pada kelenjar pineal, yang disebut corpora arenacea.

Sintesis melatonin sebahagiannya ditentukan oleh pencahayaan ambien, berkat hubungannya dengan inti suprachiasmatic dari hipotalamus. Maksudnya, semakin tinggi cahaya, semakin rendah pengeluaran melatonin dan semakin rendah cahaya, semakin tinggi pengeluaran hormon ini.

Fakta ini menyoroti peranan penting yang dimainkan oleh melatonin dalam mengatur tidur orang, dan juga pentingnya pencahayaan dalam proses ini.

Melatonin kini terbukti mempunyai dua fungsi utama: mengatur jam biologi dan mengurangkan pengoksidaan. Begitu juga, kekurangan melatonin biasanya disertai dengan gejala seperti insomnia atau kemurungan, dan boleh menyebabkan percepatan penuaan secara beransur-ansur.

Walaupun melatonin adalah zat yang disintesis oleh badan itu sendiri, ia juga dapat diperhatikan dalam makanan tertentu seperti gandum, ceri, jagung, anggur merah, tomato, kentang, walnut atau beras.

Begitu juga, melatonin dijual hari ini di farmasi dan parafarmasi dengan persembahan yang berbeza dan digunakan sebagai alternatif kepada tanaman ubat atau ubat preskripsi untuk memerangi, terutamanya, insomnia.

Biosintesis dan metabolisme

Melatonin adalah bahan yang mensintesis dari triptofan, asid amino penting yang berasal dari makanan.

Struktur kimia triptofan

Secara khusus, tryptophan secara langsung ditukar menjadi melatonin melalui enzim tryptophanhydroxylase. Selepas itu, sebatian ini di-decarboxylated dan menghasilkan serotonin.

Kegelapan mengaktifkan sistem saraf menyebabkan pengeluaran lonjakan neurotransmitter norepinefrin. Apabila norepinefrin mengikat adrenoceptor b1 pada pinealosit, adenil siklase diaktifkan.

Begitu juga, melalui proses ini, AMP siklik ditingkatkan dan sintesis baru arilalkylamine N-acyltransferase (enzim sintesis melanin) disebabkan. Akhirnya, melalui enzim ini, serotonin diubah menjadi melanin.

Mengenai metabolisme, melatonin adalah hormon yang dimetabolisme dalam mitokondria dan sitokrom p dalam hepatosit, dan dengan cepat ditukar menjadi 6-hidroksimelatonin. Kemudian, ia disatukan dengan asid glukuronat dan dikeluarkan dalam air kencing.

Melatonin, kelenjar pineal dan cahaya

Apabila mata mendapat cahaya matahari, penghasilan melatonin di kelenjar pineal dihambat dan hormon yang dihasilkan membuat kita terjaga. Sebaliknya, apabila mata tidak menerima cahaya, melatonin dihasilkan di kelenjar pineal dan manusia menjadi letih. Srruhh

Kelenjar pineal adalah struktur yang terdapat di tengah otak kecil, di belakang ventrikel serebrum ketiga. Struktur ini mengandungi pinealosit, sel yang menghasilkan indolamin (melatonin) dan peptida vasoaktif.

Oleh itu, pengeluaran dan rembesan hormon melatonin dirangsang oleh serat saraf postganglionik retina. Saraf ini bergerak melalui saluran retinohypothalamic ke nukleus suprachiasmatic (hypothalamus).

Apabila dijumpai di nukleus suprachiasmatic, serat saraf postganglionik melintasi ganglina serviks yang unggul untuk mencapai kelenjar pineal.

Sebaik sahaja mereka mencapai kelenjar pineal, mereka merangsang sintesis melatonin, itulah sebabnya kegelapan mengaktifkan pengeluaran melatonin sementara cahaya menghalang rembesan hormon ini.

Walaupun cahaya luaran mempengaruhi pengeluaran melatonin, faktor ini tidak menentukan fungsi keseluruhan hormon. Iaitu, irama sirkadian rembesan melatonin dikendalikan oleh alat pacu jantung endogen yang terletak di nukleus suprachiasmatic itu sendiri, yang bebas daripada faktor luaran.

Walau bagaimanapun, cahaya ambien mempunyai kemampuan untuk meningkatkan atau memperlambat proses secara bergantung pada dos. Melatonin memasuki aliran darah melalui penyebaran, di mana ia memuncak antara dua hingga empat pagi.

Selepas itu, jumlah melatonin dalam aliran darah secara beransur-ansur berkurang sepanjang baki tempoh gelap.

Variasi fisiologi

Sebaliknya, melatonin juga menunjukkan variasi fisiologi bergantung pada usia orang tersebut. Sehingga tiga bulan hidup, otak manusia mengeluarkan melatonin dalam jumlah yang rendah.

Selepas itu, sintesis hormon meningkat, mencapai kepekatan sekitar 325 pg / mL semasa kecil. Pada orang dewasa muda, kepekatan normal berkisar antara 10 dan 60 pg / mL dan semasa penuaan pengeluaran melatonin menurun secara beransur-ansur.

Faktor yang memodulasi rembesan melatonin

Masuknya cahaya ke dalam SCN menghalang kelenjar pineal untuk menghasilkan melatonin dan, sebaliknya, pengeluaran dan rembesan melatonin meningkat dalam tempoh kegelapan. Zhiqiang Ma, Yang Yang, Fan Chongxi, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter, dan Xiaolong Yan

Pada masa ini, unsur-unsur yang mampu mengubah rembesan melatonin dapat dikelompokkan menjadi dua kategori yang berbeza: faktor persekitaran dan faktor endogen.

Faktor persekitaran

Faktor persekitaran terutamanya dibentuk oleh masa operasi (musim kitaran suria), musim dalam setahun dan suhu persekitaran.

Faktor endogen

Mengenai faktor endogen, tekanan dan usia kelihatan sebagai elemen yang dapat mendorong penurunan pengeluaran melatonin.

Corak pelepasan

Begitu juga, terdapat tiga corak rembesan melatonin yang berbeza: jenis satu, jenis dua dan jenis tiga.

Corak rembesan melatonin jenis satu dilihat pada hamster dan dicirikan oleh lonjakan rembesan yang tajam.

Corak jenis dua adalah khas tikus albino, begitu juga manusia. Dalam kes ini, rembesan dicirikan oleh peningkatan secara beransur-ansur sehingga mencapai puncak rembesan maksimum.

Akhirnya, perhentian tipe tiga telah diperhatikan pada biri-biri, ia juga dicirikan dengan menunjukkan peningkatan secara beransur-ansur tetapi berbeza dari jenis dua dengan mencapai tahap rembesan maksimum dan bertahan selama beberapa saat hingga mulai berkurang.

Farmakokinetik

Melatonin adalah hormon yang banyak didapati secara bio. Tubuh tidak mempunyai halangan morfologi untuk molekul ini, jadi melatonin dapat diserap dengan cepat melalui mukosa hidung, mulut atau gastrousus.

Begitu juga, melatonin adalah hormon yang diedarkan secara intraselular dalam semua organel. Setelah diberikan, tahap puncak plasma dicapai 20-30 minit kemudian. Kepekatan ini dikekalkan selama kira-kira satu setengah jam dan kemudian menurun dengan cepat dengan jangka hayat 40 minit.

Pada peringkat otak, melatonin dihasilkan di kelenjar pineal dan bertindak sebagai hormon endokrin, kerana dilepaskan ke aliran darah. Kawasan otak tindakan melatonin adalah hippocampus, hipofisis, hipotalamus dan kelenjar pineal.

Kelenjar pineal. Nefron

Sebaliknya, melatonin juga dihasilkan di retina dan di saluran gastrointestinal, tempat di mana ia bertindak sebagai hormon paracrine. Begitu juga, melatonin diedarkan oleh kawasan bukan saraf seperti gonad, usus, saluran darah, dan sel imun.

ciri-ciri

Fungsi utama hormon ini terletak pada pengaturan jam biologi.

Ingatan dan pembelajaran

Reseptor melatonin nampaknya penting dalam mekanisme pembelajaran dan memori tikus; hormon ini dapat mengubah proses elektrofisiologi yang berkaitan dengan ingatan, seperti peningkatan jangka panjang.

Sistem imun

Sebaliknya, melatonin mempengaruhi sistem imun dan berkaitan dengan keadaan seperti AIDS, barah, penuaan, penyakit kardiovaskular, perubahan irama harian, tidur dan gangguan psikiatri tertentu.

Perkembangan patologi

Kajian klinikal tertentu menunjukkan bahawa melatonin juga dapat memainkan peranan penting dalam perkembangan patologi seperti migrain dan sakit kepala, kerana hormon ini adalah pilihan terapi yang baik untuk memerangi mereka.

Sebaliknya, melatonin terbukti dapat mengurangkan kerosakan tisu yang disebabkan oleh iskemia, baik di otak dan di jantung.

Penggunaan perubatan

Berbagai kesan yang menyebabkan melatonin terhadap fungsi fizikal dan serebrum orang, serta kemampuan untuk mengekstrak bahan ini dari makanan tertentu telah mendorong tahap penyelidikan yang tinggi mengenai penggunaan perubatannya.

Walau bagaimanapun, melatonin hanya diluluskan sebagai ubat untuk rawatan insomnia primer pada orang yang berumur lebih dari 55 tahun. Dalam pengertian ini, satu kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa melatonin secara signifikan meningkatkan jumlah waktu tidur pada orang yang menderita kurang tidur.

Penyelidikan melatonin

Walaupun satu-satunya penggunaan perubatan melatonin yang diluluskan adalah rawatan jangka pendek insomnia primer, banyak penyelidikan sedang dijalankan mengenai kesan terapeutik bahan ini.

Secara khusus, peranan melatonin sebagai alat terapi untuk penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer, Huntington's chorea, penyakit Parkinson atau sklerosis lateral amyotrophic sedang diselidiki.

Hormon ini boleh menjadi ubat yang di masa depan akan berkesan untuk memerangi patologi ini, namun, hari ini hampir tidak ada karya yang memberikan bukti saintifik mengenai kegunaan terapinya.

Sebaliknya, beberapa penulis menyiasat melatonin sebagai bahan yang baik untuk memerangi khayalan pada pesakit tua. Dalam beberapa kes, utiliti terapi ini telah terbukti berkesan.

Akhirnya, melatonin memberikan jalan penyelidikan lain yang agak kurang dikaji tetapi mempunyai prospek masa depan yang baik. Salah satu kes yang paling popular hari ini adalah peranan hormon ini sebagai bahan perangsang. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa pemberian melatonin kepada subjek dengan ADHD mengurangkan masa yang diperlukan untuk tidur.

Bidang penyelidikan terapeutik lain adalah sakit kepala, gangguan mood (di mana ia terbukti efektif untuk mengobati gangguan afektif musiman), barah, empedu, kegemukan, perlindungan radiasi, dan tinitus.

Rujukan

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C et al. Penggunaan melatonin dalam penyakit Alzheimer. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.
2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Bukti sintesis melatonin pada sel sumsum tulang tikus dan manusia. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.
3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Melatonin hormon pineine berayun juga di dinoflagellate Gonyaulax polyedra. Naturwissenschaften. 1991; 78, 268-9.
4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. Melatonin dalam konteks teori penuaan radikal bebas. Ann NY Acad Sci 1996; 786: 362-378.
5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Neurendokrin irama dan tidur pada lelaki yang berumur. Am J Physiol. 1991; 260: E651-E661.
6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM et al. Rawatan melatonin untuk insomnia yang berkaitan dengan usia. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.