Мелатонин: гормон сна и его функции¶

Мелатонин — это нейрогормон, производное аминокислоты триптофана, синтезируемое преимущественно эпифизом (шишковидной железой) и регулирующее циркадные ритмы организма. По химической структуре представляет собой N-ацетил-5-метокситриптамин. Помимо эпифиза, мелатонин вырабатывается в сетчатке глаза, желудочно-кишечном тракте, коже и клетках иммунной системы, однако именно эпифизарный синтез играет ключевую роль в регуляции цикла «сон — бодрствование».

¶История открытия

Мелатонин был выделен в 1958 году американским дерматологом Аароном Лернером из экстрактов шишковидной железы крупного рогатого скота. Лернер искал вещество, способное осветлять кожу лягушек, и обнаружил соединение, которое назвал мелатонином (от греч. melas — «чёрный» и tonos — «тонус»), поскольку оно влияло на пигментацию меланоцитов. Позднее выяснилось, что основная функция гормона у млекопитающих связана не с пигментацией, а с регуляцией сезонных и суточных ритмов.

В 1960–1970-е годы были описаны пути биосинтеза мелатонина и его связь с освещённостью. В 1990-х годах началось активное изучение гормона как средства коррекции нарушений сна и джетлага. В 2007 году Международное агентство по изучению рака (IARC) отнесло работу в ночные смены, сопровождающуюся подавлением выработки мелатонина, к вероятным канцерогенам для человека.

¶Биосинтез и регуляция

Синтез мелатонина в эпифизе происходит из триптофана в несколько этапов:

1. Триптофан превращается в 5-гидрокситриптофан под действием триптофангидроксилазы.
2. Образуется серотонин (5-гидрокситриптамин).
3. Серотонин ацетилируется до N-ацетилсеротонина ферментом арилалкиламин-N-ацетилтрансферазой (AANAT).
4. N-ацетилсеротонин метилируется с образованием мелатонина под действием ацетилсеротонин-O-метилтрансферазы (ASMT).

Ключевой регулятор синтеза — освещённость. Свет воспринимается фоторецепторами сетчатки, сигнал передаётся через супрахиазматическое ядро гипоталамуса и симпатическую нервную систему к эпифизу. В темноте активность AANAT возрастает, и концентрация мелатонина растёт; при ярком свете синтез подавляется. Максимальный уровень гормона в крови у человека наблюдается между полуночью и 3–4 часами ночи, минимальный — в дневные часы.

¶Функции в организме

Мелатонин выполняет несколько физиологических функций:

• Регуляция циркадных ритмов. Гормон служит внутренним «сигналом темноты», синхронизирующим биологические часы с суточным циклом.
• Влияние на сон. Мелатонин не является снотворным в прямом смысле, но способствует наступлению сна, снижая латентный период засыпания.
• Антиоксидантное действие. Гормон нейтрализует свободные радикалы и стимулирует активность антиоксидантных ферментов.
• Иммуномодуляция. Рецепторы к мелатонину обнаружены на клетках иммунной системы; гормон влияет на продукцию цитокинов.
• Регуляция сезонных процессов. У животных мелатонин управляет сезонной линькой, размножением и миграционным поведением.
• Влияние на репродукцию. У человека роль гормона в половой функции изучена меньше, но рецепторы присутствуют в репродуктивных тканях.

¶Применение в медицине

Мелатонин используется как лекарственное средство и биологически активная добавка. Основные показания:

В России мелатонин зарегистрирован как лекарственный препарат (например, под торговым наименованием «Мелатонин») и отпускается по рецепту в дозировках 3 мг и выше; меньшие дозы доступны в составе добавок. В США и ряде стран Европы гормон продаётся без рецепта.

Дозировки варьируются от 0,5 до 10 мг; эффективность зависит от времени приёма — препарат принимают за 30–60 минут до сна. При джетлаге рекомендуют приём в вечернее время по местному времени пункта назначения.

¶Побочные эффекты и ограничения

Мелатонин обычно хорошо переносится. Возможные нежелательные реакции: головная боль, сонливость днём, тошнота, головокружение, раздражительность. Редко — аллергические реакции.

Противопоказания и меры предосторожности:

• аутоиммунные заболевания (из-за иммуностимулирующего действия);
• беременность и период грудного вскармливания;
• эпилепсия;
• одновременный приём антикоагулянтов, иммунодепрессантов, некоторых антидепрессантов;
• детский возраст без назначения врача.

Мелатонин может взаимодействовать с флувоксамином, повышающим его концентрацию, и с кофеином, снижающим эффект. Длительный приём высоких доз изучен недостаточно.

¶Продукты, содержащие мелатонин

Небольшие количества гормона присутствуют в пище: вишня, особенно кислая, грецкие орехи, миндаль, кукуруза, овсянка, бананы, молоко. Концентрации в продуктах значительно ниже терапевтических доз, поэтому заметного влияния на сон через рацион обычно не достигается.

¶Мелатонин и старение

С возрастом продукция мелатонина эпифизом снижается; у пожилых людей ночной пик гормона ниже, чем у молодых. Это связывают с возрастными нарушениями сна. Однако прямая причинно-следственная связь между дефицитом мелатонина и процессами старения остаётся предметом дискуссий; гормон рассматривается как один из факторов антиоксидантной защиты, но не как «эликсир молодости».

¶Исследования и перспективы

Мелатонин изучается в онкологии (влияние на опухолевый рост), неврологии (нейропротекция при болезни Альцгеймера и Паркинсона), кардиологии (регуляция артериального давления) и психиатрии. Результаты части исследований противоречивы, что связано с различиями в дизайне, дозах и группах пациентов. Убедительных доказательств эффективности гормона при большинстве заболеваний, кроме нарушений циркадных ритмов, пока не получено.