Глава III. Классическая эндокринная система и железы внутренней секреции

Мелатонин синтезируется в клетках шишковидной железы (эпифиза) — пинеалоцитах. Максимальный синтез наблюдается во время сна, при­близительно в 03:00 ч ночи. Секрецию мелатонина стимулирует изменение характера освещения (как естественного, так и искусственного), низкокалорийная диета, приём триптофана и магния в достаточном количестве, а также витамина В₆. Различные психостимулирующие вещества уменьшают синтез мелатонина. Так, употребление алкоголя, кофеина и курение значимо снижает уровень мелатонина. Концентрация мелатонина в организме зависит не только от освещённос­ти (сезона и времени дня), но и от геомагнитного уровня. Так, при геомагнитных бурях содержание мелатонина в организме снижается, возможно, этим и объясняется геомагнитная зависимость.

Мелатонин является производ­ным аминокислоты триптофана. В резуль­тате гидроксилирования триптофана по пятому положению образуется 5-гидрокси­триптофан, а затем в резуль­тате его декарбоксилирования — био­генный амин серотонин (рис. 17). Для реакции декарбоксилирования 5-гид­рокситриптофана необходима активная форма витамина В₆ (пиридоксаль­фосфат). Затем серотонин ацетилируется и метилируется при участии активной формы незаменимой амино­кислоты — метионина (SАМ), который при этом превращается в S-аде­нозилгомоцистеин (SАГ).

Рис. 17. Образование мелатонина. Аминокислота триптофан превращается в 5-гидрокситриптофан или триптамин. Триптамин и 5-гидрокситриптофан могут превратиться в серотонин. Вследствие реакций ацетилирования и метилирования образуется мелатонин

Мелатонин сочетает в себе свойства хронобиотика и цитопротектора. Многие опубликованные исследования подтверждают значительное хронобиологическое регуляторное влияние мелатонина на сон и его фазы. Было показано, что серотонинергический предшественник триптофан является важным модулятором настроения, поведения и когнитивных функций. В настоящее время накоплено большое количество доказательств, что триптофан также может быть вовлечён в исполнительную функцию и "систему вознаграждения". Установлено кардиопротективное и нефропротективное действие мелатонина на организм, многие исследователи объясняют такие эффекты вазодилататорным действием на сосуды.

Кроме того, в нервной ткани и в самом эпифизе образуется серотонин и триптамин, которые также являются сигнальными молекулами.

Основные биологические функции мелатонина:

• тормозит секрецию ГТГ и, соответственно, половых гормонов (в основном андрогенов), определяя гормональную активность гипоталамуса, гипофиза и половых желёз;
• повышает содержание тормозного медиатора — гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) и повышает продукцию серотонина (который является предшественником мелатонина и отчасти его антагонистом);
• снижает уровень секреции лептина (гормон жировой ткани, который регулирует пищевое поведение и отвечает за репродуктивную функцию);
• является антиоксидантом — повышает синтез фермента глутатионпероксидазы, который утилизирует пероксид;
• открывает "ворота сна", отвечает за физиологическую фазовость сна;
• обладает противоопухолевым эффектом;
• между содержанием мелатонина и кортизола в сыворотке крови имеется обратная связь — при снижении мелатонина наблюдается гиперпродукция кортизола.

Мелатонин реализует свой эффект на клетки-мишени как через мембранные, так и ядерные рецепторы. Рецепторы мелатонина относятся к семейству рецепторов, связанных с G-белками, и действуют через Gα_i-белок, снижая уровень цАМФ. Ядерные рецепторы мелатонина относятся к подсемейству ретиноидных рецепторов. По-видимому, через них опосредуются многие иммуностимулирующие и противоопухолевые эффекты мелатонина.

Дефицит мелатонина имеет множество клинических проявлений:

• нарушения сна: длительное засыпание, частое пробуждение ночью, отсутствие сновидений;
• "беспокойные ноги" — стереотипное движения ног, напряжённые мышцы ног;
• плохое настроение, внутренняя тревога, раздражительность; приём мелатонина женщинами в климактерический период уменьшает приливы и улучшает позитивную мотивацию;
• мелатонин используют в anti-aging терапии; одним из триггеров преждевременного старения является дефицит мелатонина;
• спазмы и боль в животе — характерные симптомы дефицита мелатонина.

Предшественником мелатонина является серотонин (5-гидрокситриптамин), который выполняет функцию как нейромедиатора, так и гормона. Очень часто серотонин называют "гормоном счастья".