Melatonina Química Estrutura, Função e Usos

O Melatonina É um hormônio presente em humanos, animais, plantas, fungos, bactérias e até em algumas algas. Seu nome científico é n-cetil-5-metoxitriptamina e é sintetizado a partir de um aminoácido essencial, triptofano.

Hoje, a melatonina é considerada um neuro -hormônio produzido por pinealócitos (um tipo de células) da glândula pineal, uma estrutura cerebral localizada no diencephalon. Sua função mais importante é a regulação do ciclo diário do sono, e é por isso que é usado em alguns casos como um tratamento para distúrbios do sono.

Molécula de melatonina com fórmula química

A glândula pineal gera melatonina sob a influência do núcleo supraquiasmático, uma região do hipotálamo que recebe informações da retina sobre os padrões diários de luz e escuridão.

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Características da melatonina

Uma das principais características dessa molécula cai em sua biossíntese, que depende em grande parte das mudanças na iluminação ambiental.

As pessoas experimentam uma geração constante de melatonina em seu cérebro, o que diminui significativamente cerca de 30 anos de idade. Da mesma forma, a partir da adolescência, geralmente existem calcificações na glândula pineal, que são chamadas Corpora Arenacea.

A síntese da melatonina é parcialmente determinada pela iluminação ambiental, graças à sua conexão com o núcleo supraquiasmático do hipotálamo. Isto é, maior a iluminação da melatonina e a menos iluminação maior de produção desse hormônio.

Esse fato mostra o importante papel que a melatonina desenvolve na regulação do sono das pessoas, bem como a relevância da iluminação nesse processo.

Atualmente, foi demonstrado que a melatonina tem duas funções principais: regular o relógio biológico e reduza a oxidação. Da mesma forma, os déficits de melatonina geralmente são acompanhados por sintomas como insônia ou depressão e podem causar aceleração gradual da aceleração do envelhecimento.

Embora a melatonina seja uma substância sintetizada pelo próprio corpo, ela também pode ser observada em certos alimentos, como aveia, cerejas, milho, vinho tinto, tomate, batata, nozes ou arroz.

Da mesma forma, a melatonina é vendida hoje em farmácias e parafármacas com diferentes apresentações e é usada como alternativa a plantas medicinais ou medicamentos de prescrição médica para combater, principalmente a insônia.

Biossíntese e metabolismo

A melatonina é uma substância que biostetiza do triptofano, um aminoácido essencial que vem da comida.

Estrutura química do triptofano

Especificamente, o triptofano se torna diretamente na melatonina através da enzima tpyptofano -hidroxilase. Posteriormente, este composto é descarboxiário e gera serotonina.

A escuridão ativa o sistema neuronal causa a produção de uma descarga de neurotransmissores de norepinefrina. Quando a norepinefrina se junta aos receptores adrenégric b1 dos pinealócitos, a adenilciclase é ativada.

Da mesma forma, durante esse processo, o amplificador cíclico é aumentado e uma nova síntese de N-aciltransferase (enzima da síntese de melanina) é causada. Finalmente, através desta enzima, a serotonina é transformada em melanina.

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No que diz respeito ao seu metabolismo, a melatonina é um hormônio que é metaboliza nas mitocôndrias e na ccromia p do hepatócito, e rapidamente se torna 6-hidroxiumatonina. Posteriormente, é conjugado com ácido glucurônico e excretado na urina.

Melatonina, glândula pineal e luz

Ao receber a luz do sol, a produção de melatonina na glândula pineal é inibida e os hormônios produzidos nos mantêm acordados. Por sua vez, quando os olhos não recebem luz, a melatonina ocorre na glândula pineal e o humano se cansa. Srruhh [CC BY-SA]

A glândula pineal é uma estrutura encontrada no centro do cerebelo, atrás do terceiro ventrículo cerebral. Essa estrutura contém pinealócitos, algumas células que geram indossominas (melatonina) e peptídeos vaso-ativos.

Assim, a produção e a secreção do hormônio da melatonina é estimulada pelas fibras do pós -nervo da retina. Esses nervos viajam pelo trato retino -hipotalâmico em direção ao núcleo supraquiasmático (hipotálamo).

Quando eles estão no núcleo supraquiasmático, as fibras nervosas pós -gliônicas atravessam o gânglio cervical superior até chegar à glândula pineal.

Quando atingem a glândula pineal, eles incitam a síntese da melatonina, e é por isso que a escuridão ativa a produção de melatonina, enquanto a luz inibe a secreção desse hormônio.

Embora a luz externa influencie a produção de melatonina, esse fator não determina o funcionamento do hormônio global. Ou seja, o ritmo circadiano da secreção de melatonina é controlado por um marcapasso endógeno localizado no próprio núcleo supraquiasmático, que é independente de fatores externos.

No entanto, a luz ambiental tem a capacidade de aumentar ou relacionar o processo na forma de uma dose dependente. A melatonina entra pela difusão na corrente sanguínea, onde tem um pico de concentração entre dois e quatro pela manhã.

Posteriormente, a quantidade de melatonina na corrente sanguínea diminui gradualmente durante o resto do período de escuridão.

Variações fisiológicas

Por outro lado, a melatonina também tem variações fisiológicas, dependendo da idade da pessoa. Até três meses de vida, o cérebro humano secreta poucas quantidades de melatonina.

Posteriormente, a síntese hormonal aumenta, sendo capaz de atingir concentrações de cerca de 325 pg/ml durante a infância. Em adultos jovens, a concentração normal varia entre 10 e 60 pg/ml e durante o envelhecimento a produção de melatonina diminui gradualmente.

Fatores que modulam a secreção de melatonina

A entrada de luz no SCN impede que a glândula pineal produza melatonina e, pelo contrário, a produção e a secreção de melatonina aumenta durante o período da escuridão. Zhiqiang MA, Yang Yang, Fan Chongxi, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter e Xiaolong Yan [CC por (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/4.0)]

Atualmente, os elementos capazes de modificar a secreção de melatonina podem ser agrupados em duas categorias diferentes: fatores ambientais e fatores endógenos.

Fatores Ambientais

Os fatores ambientais são formados principalmente pelo fotoperíodo (estações de ciclo solar), as estações do ano e a temperatura ambiente.

Fatores endógenos

No que diz respeito aos fatores endógenos, tanto o estresse quanto a idade parecem ser elementos que podem motivar uma redução na produção de melatonina.

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Padrões de libertação

Da mesma forma, três padrões diferentes de secreção de melatonina foram estabelecidos: tipo um, tipo dois e tipo três.

O padrão de secreção de melatonina é observado em hamsters e é caracterizado por apresentar um pico repentino de secreção.

O padrão tipo dois é típico do rato Albina, bem como dos seres humanos. Nesse caso, a secreção é caracterizada por fazer um aumento gradual até atingir o pico máximo de secreção.

Finalmente, o tipo três foi observado em ovelhas, também é caracterizado por apresentar um aumento gradual, mas difere do tipo dois, atingindo um nível máximo de secreção e permanecendo por um tempo até começar a diminuir.

Farmacocinética

A melatonina é um hormônio amplamente bioavível. O organismo não apresenta barreiras morfológicas para essa molécula, de modo que a melatonina pode ser rapidamente absorvida através da mucosa nasal, oral ou gastrointestinal.

Da mesma forma, a melatonina é um hormônio que é distribuído intracelularmente em todas as organelas. Uma vez administrado, o nível plasmático máximo é atingido entre 20 e 30 minutos depois. Essa concentração é mantida por aproximadamente uma hora e meia e depois diminui rapidamente com meia -vida de 40 minutos.

No nível do cérebro, a melatonina é produzida na glândula pineal e atua como um hormônio endócrino, uma vez que é liberado para a torrente circulatória. As regiões do cérebro de ação da melatonina são o hipocampo, a hipófise, o hipotálamo e a glândula pineal.

Glândula pineal. Néfron [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Por outro lado, a melatonina também é produzida na retina e no trato gastrointestinal, lugares onde atua como um hormônio parácrino. Da mesma forma, a melatonina é distribuída por regiões não gerais, como gônadas, intestino, vasos sanguíneos e células imunes.

Funções

A principal função deste hormônio está na regulamentação do relógio biológico.

Memória e aprendizado

Os receptores de melatonina parecem ser importantes nos mecanismos de aprendizado e memória de ratos; Esse hormônio pode alterar os processos eletrofisiológicos associados à memória, como potencialização de longo prazo.

Sistema imunológico

Por outro lado, a melatonina influencia o sistema imunológico e está relacionada a condições como AIDS, câncer, envelhecimento, doenças cardiovasculares, mudanças diárias de ritmo, sono e certas alterações psiquiátricas.

Desenvolvimento de patologias

Certos estudos clínicos indicam que a melatonina também pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento de patologias como enxaqueca e dores de cabeça, uma vez que esse hormônio é uma boa opção terapêutica para combatê -los.

Por outro lado, ficou provado que a melatonina reduz os danos aos tecidos causados ​​pela isquemia, tanto no nível cerebral quanto no coração.

Uso médico

Os múltiplos efeitos causados ​​pela melatonina na função física e cerebral das pessoas.

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No entanto, a melatonina só foi aprovada como medicamento para tratamento de curto prazo da insônia primária em pessoas com mais de 55 anos. Nesse sentido, um estudo recente mostrou que a melatonina aumentou significativamente o tempo total de sono em pessoas que sofrem de privação de sono.

Pesquisa sobre melatonina

Embora o único uso médico aprovado para a melatonina esteja no tratamento de curto prazo da insônia primária, atualmente a pesquisa está sendo realizada sobre os efeitos terapêuticos dessa substância.

Especificamente, o papel da melatonina é investigado como uma ferramenta terapêutica para doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, Huntington Korea, Doença de Parkinson ou Esclerose Lateral Amiotrófica.

Esse hormônio poderia constituir um medicamento que, no futuro, é eficaz para combater essas patologias, no entanto, hoje não existem trabalhos que forneçam evidências científicas sobre sua utilidade terapêutica.

Por outro lado, vários autores investigam a melatonina como uma boa substância para combater delírios em pacientes idosos. Em alguns casos, essa utilidade terapêutica já foi eficaz.

Finalmente, a melatonina apresenta outros caminhos de pesquisa um pouco menos estudados, mas com boas perspectivas futuras. Um dos casos de corrente mais altos é o papel desse hormônio como uma substância estimulante. Certas investigações mostraram que a administração de melatonina a indivíduos com TDAH reduz o tempo necessário para reconciliar o sono.

Outras áreas de pesquisa terapêutica são dor de cabeça, transtornos do humor (onde tem sido eficaz para o tratamento do distúrbio afetivo sazonal), câncer, bile, obesidade, proteção contra radiação e zumbido.

Referências

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