Melatonin -chemische Struktur, Funktion und verwendet

Der Melatonin Es ist ein Hormon, das beim Menschen, Tieren, Pflanzen, Pilzen, Bakterien und sogar in einigen Algen vorhanden ist. Sein wissenschaftlicher Name ist N-Cetil-5-Methoxytriptamin und wird aus einer essentiellen Aminosäure Tryptophan synthetisiert.

Melatonin wird heute als Neurohormon angesehen, das von Pinealozyten (eine Art von Zellen) der Zirbeldrüse hergestellt wird, einer Gehirnstruktur, die sich im Dience befindet. Die wichtigste Funktion ist die Regulierung des täglichen Schlafzyklus, weshalb es in einigen Fällen als Behandlung von Schlafstörungen verwendet wird.

Melatoninmolekül mit chemischer Formel

Die Zirbeldrüse erzeugt Melatonin unter dem Einfluss des supraquiasmatischen Kern.

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Merkmale von Melatonin

Eines der Hauptmerkmale dieses Moleküls steckt auf seine Biosynthese, die weitgehend von Änderungen der Umweltbeleuchtung abhängt.

Menschen erleben eine ständige Generation von Melatonin in ihrem Gehirn, was signifikant über 30 Jahre abnimmt. Ebenso gibt es von der Adoleszenz normalerweise Verkalkungen in der Zirbeldrüse, die genannt werden Corpora Arenacea.

Die Synthese von Melatonin wird teilweise durch die Umweltbeleuchtung bestimmt, dank der Verbindung mit dem supraquiasmatischen Kern des Hypothalamus. Das heißt, je größer die Beleuchtung von Melatonin und weniger Beleuchtung dieses Hormons ist.

Diese Tatsache zeigt die wichtige Rolle, die Melatonin bei der Regulierung des Schlafes der Menschen und der Relevanz der Beleuchtung in diesem Prozess entwickelt.

Gegenwärtig wurde gezeigt, dass Melatonin zwei Hauptfunktionen hat: regulieren die biologische Uhr und reduzieren Sie die Oxidation. Ebenso werden Melatonindefizite normalerweise von Symptomen wie Schlaflosigkeit oder Depressionen begleitet und können eine allmähliche Beschleunigung der Alterungsbeschleunigung verursachen.

Obwohl Melatonin eine vom Körper selbst synthetisierte Substanz ist, kann sie auch in bestimmten Lebensmitteln wie Hafer, Kirschen, Mais, Rotwein, Tomaten, Kartoffeln, Nüssen oder Reis beobachtet werden.

Ebenso wird Melatonin heute in Apotheken und Parapharität mit unterschiedlichen Präsentationen verkauft und als Alternative zu Heilpflanzen oder medizinischen verschreibungspflichtigen Medikamenten zur Bekämpfung von Schlaflosigkeit verwendet.

Biosynthese und Stoffwechsel

Melatonin ist eine Substanz, die von Tryptophan biostetet, einer essentiellen Aminosäure, die aus Lebensmitteln stammt.

Chemische Struktur des Tryptophans

Insbesondere Tryptophan wird direkt durch das Typtophanohydroxylase -Enzym in Melatonin ein. Anschließend ist diese Verbindung Decarboxyle und erzeugt Serotonin.

Dunkelheit aktiviert das neuronale System verursacht die Produktion eines Noradrenalin -Neurotransmitter -Entladung. Wenn sich Noradrenalin den B1 -Adrenégric -Rezeptoren der Pinalozyten anschließt, wird Adenylciclase aktiviert.

Ebenso wird durch diesen Prozess der cyclische AMP erhöht und eine neue Synthese der N-Aciltransferase (Enzym der Melaninsynthese) verursacht. Schließlich wird Serotonin durch dieses Enzym in Melanin umgewandelt.

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In Bezug auf seinen Stoffwechsel ist Melatonin ein Hormon, das in Mitochondrien und der Cycromy P des Hepatozyten metabolisiert und schnell zu 6-Hydroximellatonin wird. Anschließend ist es mit Glucuronsäure konjugiert und im Urin ausgeschieden.

Melatonin, Zirbeldrüse und Licht

Nach dem Sonnenlicht wird die Produktion von Melatonin in der Zirbeldrüse gehemmt und die erzeugten Hormone bleiben uns wach. Wenn die Augen kein Licht erhalten, tritt Melatonin in der Zirbeldrüse auf und der Mensch wird müde. Srruhh [CC BY-SA]

Die Zirbeldrüse ist eine Struktur, die sich in der Mitte des Kleinhirns hinter dem dritten Gehirnventrikel befindet. Diese Struktur enthält Pinalozyten, einige Zellen, die IndoSomine (Melatonin) und vasoaktive Peptide erzeugen.

Somit wird die Produktion und Sekretion des Melatonin -Hormons durch Fasern des Post -Germs des Netzhautnervs stimuliert. Diese Nerven reisen durch den Retinohypothalamus in Richtung des supraquiasmatischen Kerns (Hypothalamus).

Wenn sie sich im supraquiasmatischen Kern befinden, überqueren post -glyionische Nervenfasern das obere Halsganglion, bis er die Zirbeldrüse erreicht hat.

Sobald sie die Zirbeldrüse erreicht haben, führen sie die Synthese von Melatonin an, weshalb die Dunkelheit die Melatoninproduktion aktiviert, während Licht die Sekretion dieses Hormons hemmt.

Obwohl das externe Licht die Produktion von Melatonin beeinflusst, bestimmt dieser Faktor nicht die globale Hormonfunktion. Das heißt, der zirkadiane Rhythmus der Melatoninsekretion wird von einem endogenen Herzschrittmacher im supraquiasmatischen Kern selbst kontrolliert, der unabhängig von externen Faktoren ist.

Umweltlicht hat jedoch die Fähigkeit, den Prozess in Form einer abhängigen Dosis zu erhöhen oder in Beziehung zu setzen. Melatonin tritt durch Diffusion im Blutkreislauf ein, wo es einen Konzentrationsspitzen zwischen zwei und vier Uhr morgens aufweist.

Anschließend nimmt die Menge an Melatonin im Blutkreislauf während des Restes der Dunkelzeit allmählich ab.

Physiologische Variationen

Auf der anderen Seite hat Melatonin auch physiologische Unterschiede abhängig vom Alter der Person. Bis drei Monate Lebensmonate sezerniert das menschliche Gehirn nur wenige Mengen Melatonin.

Anschließend nimmt die Hormonsynthese zu und kann in der Kindheit Konzentrationen von etwa 325 pg/ml erreichen. Bei jungen Erwachsenen liegt die normale Konzentration zwischen 10 und 60 pg/ml und während des Alterns der Melatoninproduktion schrittweise ab.

Faktoren, die die Melatoninsekretion modulieren

Der Eintritt des Lichts in den SCN verhindert, dass die Zirbeldrüse Melatonin produziert, und im Gegenteil die Produktion und Sekretion von Melatonin während der Dunkelzeit zunimmt. Zhiqiang MA, Yang Yang, Chongxi -Fan, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter und Xiaolong Yan [CC BY.Org/lizenzen/bis/4.0)]]

Derzeit können Elemente, die die Melatoninsekretion verändern können.

Umweltfaktoren

Die Umweltfaktoren werden hauptsächlich durch die Photoperiode (Sonnenzyklusstationen), die Jahreszeiten und die Umgebungstemperatur gebildet.

Endogene Faktoren

In Bezug auf endogene Faktoren scheinen Stress und Alter Elemente zu sein, die eine Verringerung der Melatoninproduktion motivieren können.

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Befreiungsmuster

Ebenso wurden drei verschiedene Muster der Melatoninsekretion festgelegt: Typ eins, Typ zwei und Typ drei.

Melatonin -Sekretionstyp -Muster wird in Hamstern beobachtet und durch die Darstellung eines plötzlichen Sekretionspeaks gekennzeichnet.

Typ zwei Muster ist sowohl für die Albina -Ratte als auch für Menschen typisch. In diesem Fall wird die Sekretion durch allmähliche Erhöhung gekennzeichnet, bis er den maximalen Sekretionspeak erreicht hat.

Schließlich wurde bei Schafen Typ drei beobachtet, ist auch durch eine allmähliche Erhöhung gekennzeichnet, unterscheidet sich jedoch von Typ 2, indem sie ein maximales Sekretionsniveau erreicht und eine Zeit lang bleibt, bis er zu sinken beginnt zu verringern.

Pharmakokinetik

Melatonin ist ein weit verbreitetes Hormon. Der Organismus zeigt keine morphologischen Barrieren für dieses Molekül.

Ebenso ist Melatonin ein Hormon, das in allen Organellen intrazellulär verteilt ist. Nach der Verabreichung wird der maximale Plasmaspiegel zwischen 20 und 30 Minuten später erreicht. Diese Konzentration wird ungefähr anderthalb Stunden gehalten und nimmt dann schnell mit einem halben Leben von 40 Minuten ab.

Auf Gehirnebene wird Melatonin in der Zirbeldrüse produziert und wirkt als endokrines Hormon, da es dem Kreislauf Torrent freigesetzt wird. Die Hirnregionen der Wirkung von Melatonin sind der Hypocampo, die Hypophyse, der Hypothalamus und die Zirbeldrüse.

Zirbeldrüse. Nephron [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]]

Andererseits wird Melatonin auch in der Netzhaut und im Magen -Darm -Trakt hergestellt, an denen es als parakrines Hormon fungiert. Ebenso wird Melatonin durch nicht -neurale Regionen wie Gonaden, Darm, Blutgefäße und Immunzellen verteilt.

Funktionen

Die Hauptfunktion dieses Hormons liegt in der Regulierung der biologischen Uhr.

Erinnerung und Lernen

Melatoninrezeptoren scheinen für die Lern- und Mäusegedächtnismechanismen wichtig zu sein; Dieses Hormon könnte elektrophysiologische Prozesse verändern, die mit dem Gedächtnis verbunden sind, wie z. B. Langzeitpotenzierung.

Immunsystem

Andererseits beeinflusst Melatonin das Immunsystem und hängt mit Erkrankungen wie AIDS, Krebs, Altern, Herz -Kreislauf -Erkrankungen, täglichem Rhythmusveränderungen, Schlaf und bestimmten psychiatrischen Veränderungen zusammen.

Pathologienentwicklung

Bestimmte klinische Studien zeigen, dass Melatonin auch eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Pathologien wie Migräne und Kopfschmerzen spielen könnte, da dieses Hormon eine gute therapeutische Option ist, um sie zu bekämpfen.

Andererseits wurde nachgewiesen, dass Melatonin die durch Ischämie verursachten Gewebeschäden sowohl auf der Gehirnhöhe als auch im Herzen reduziert.

Medizinischer Gebrauch

Die durch Melatonin verursachten Mehrfacheffekte auf die physische und die Gehirnfunktion der Menschen.

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Melatonin wurde jedoch nur als Medizin zur kurzfristigen Behandlung von primären Schlaflosigkeit bei Menschen über 55 Jahre zugelassen. In diesem Sinne zeigte eine kürzlich durchgeführte Studie, dass Melatonin die gesamte Schlafzeit bei Menschen mit Schlafentzug signifikant erhöhte.

Erforschung von Melatonin

Obwohl die einzige zugelassene medizinische Anwendung für Melatonin in der kurzfristigen Behandlung von primärer Schlaflosigkeit liegt, wird derzeit Forschungsarbeiten über die therapeutischen Wirkungen dieser Substanz durchgeführt.

Insbesondere wird die Rolle von Melatonin als therapeutisches Instrument für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer -Krankheit, Huntington Korea, Parkinson oder amyotrophe laterale Sklerose untersucht.

Dieses Hormon könnte ein Medikament darstellen, das in Zukunft wirksam ist, um diese Pathologien zu bekämpfen. Heute gibt es kaum Werke, die wissenschaftliche Beweise für ihren therapeutischen Nutzen liefern.

Andererseits untersuchen mehrere Autoren Melatonin als eine gute Substanz, um Wahnvorstellungen bei älteren Patienten zu bekämpfen. In einigen Fällen war dieser therapeutische Nutzen bereits wirksam.

Schließlich präsentiert Melatonin andere Forschungspfade etwas weniger untersucht, aber mit guten Zukunftsaussichten. Einer der höchsten Stromfälle ist die Rolle dieses Hormons als stimulierende Substanz. Bestimmte Untersuchungen haben gezeigt, dass die Verabreichung von Melatonin an Probanden mit ADHS die notwendige Zeit für den Eingleich des Schlafes verringert.

Andere therapeutische Forschungsbereiche sind Kopfschmerzen, Stimmungsstörungen (wo sie zur Behandlung von saisonalen affektiven Störungen wirksam waren), Krebs, Galle, Fettleibigkeit, Strahlungsschutz und Tinnitus.

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