Мелатин — гормон сна и его функции¶

Мелатин (в научной литературе чаще — мелатонин; от греч. μέλας — «чёрный» и τόνος — «натяжение», по способности концентрировать пигмент в меланофорах) — биогенный амин и гормон, вырабатываемый преимущественно эпифизом (шишковидной железой) и регулирующий циркадные ритмы — суточные биологические циклы организма. По химическому строению представляет собой производное триптофана; синтезируется из серотонина путём ацетилирования и последующего метилирования. Наряду с эпифизом, небольшие количества мелатина образуются в сетчатке глаза, желудочно-кишечном тракте, коже и костном мозге, однако именно эпифизарная секреция определяет его гормональную роль.

¶История открытия

Существование вещества, влияющего на пигментацию кожи, предположил в 1917 году американский анатом Кэри Пратт, изучавший экстракты эпифиза. Сам термин «мелатонин» ввёл в 1958 году американский дерматолог Аарон Лернер, выделивший соединение из эпифизов крупного рогатого скота и обнаруживший его способность осветлять кожу лягушек. В 1960-х годах были установлены структура молекулы и её связь с серотонином. В 1970-х работами Юлиуса Аксельрода и других исследователей была описана связь секреции мелатина с освещённостью и суточным ритмом. Синтез мелатина из триптофана в лабораторных условиях осуществили в 1960-е годы.

¶Химия и синтез

Мелатин — N-ацетил-5-метокситриптамин, производное индола. Молекулярная масса — 232,28 г/моль. Синтез в эпифизе включает четыре этапа:

1. Превращение триптофана в 5-гидрокситриптофан под действием триптофангидроксилазы.
2. Декарбоксилирование до серотонина.
3. Ацетилирование серотонина N-ацетилтрансферазой.
4. Метилирование с образованием мелатина под действием гидроксииндол-О-метилтрансферазы.

Ключевой фермент — N-ацетилтрансфераза; его активность резко возрастает в темноте и падает на свету. Разрушается мелатин в печени (до 90 %) и частично в почках, выделяется с мочой в виде 6-сульфатоксимелатонина.

¶Регуляция секреции

Продукция мелатина подчинена суточному ритму и управляется через супрахиазматическое ядро гипоталамуса — главные «биологические часы» организма. Световой сигнал воспринимается сетчаткой, передаётся по ретиногипоталамическому тракту в супрахиазматическое ядро, затем через паравентрикулярное ядро и верхний шейный ганглий — к эпифизу. Симпатические нервные окончания выделяют норадреналин, который через β-адренорецепторы запускает синтез мелатина.

Уровень гормона в крови минимален днём и достигает пика ночью, обычно между 2 и 4 часами. Ночная концентрация может превышать дневную в 10–15 раз. Даже кратковременное воздействие яркого света ночью подавляет секрецию. С возрастом продукция мелатина снижается: у пожилых людей ночной пик выражен слабее, чем у молодых.

¶Физиологические функции

Мелатин действует через два основных типа рецепторов — MT1 и MT2, относящихся к семейству G-белок-связанных рецепторов. К основным эффектам относят:

• регуляцию циркадных ритмов сна и бодрствования;
• участие в регуляции артериального давления и тонуса сосудов;
• модуляцию иммунного ответа;
• антиоксидантное действие, нейтрализацию свободных радикалов;
• влияние на репродуктивную функцию (у ряда животных — сезонность размножения);
• участие в регуляции массы тела и метаболизма.

Мелатин не является «снотворным» в прямом смысле: он не выключает сознание, а сигнализирует организму о наступлении темноты, облегчая засыпание и поддерживая фазы сна.

¶Применение

Синтетический мелатин используется в медицине и фармакологии:

В ряде стран мелатин продаётся как биологически активная добавка; в России он отпускается как рецептурный препарат. Дозировки и длительность приёма подбираются врачом, поскольку гормон влияет на многие системы.

¶Критика и ограничения

Данные о долгосрочной эффективности и безопасности мелатина при хронической бессоннице остаются ограниченными. Исследования показывают умеренный эффект при нарушениях циркадного ритма, но не подтверждают его как универсальное средство от всех расстройств сна. Возможны побочные эффекты: головная боль, сонливость днём, тошнота. Взаимодействие с некоторыми лекарствами и влияние на гормональный фон требуют осторожности. Кроме того, качество добавок на рынке варьируется, а содержание действующего вещества не всегда соответствует заявленному.