Мелатонин: гормон сна и его функции¶

Мелатонин — биогенный амин и гормон, производное триптофана, синтезируемое преимущественно эпифизом (шишковидной железой) и регулирующее циркадные ритмы организма. По химической структуре представляет собой N-ацетил-5-метокситриптамин. У человека и других млекопитающих концентрация мелатонина в крови подчиняется суточному ритму: она возрастает в тёмное время суток и снижается при свете. Именно это свойство делает гормон ключевым участником регуляции цикла «сон — бодрствование».

¶История открытия

Существование эпифиза как отдельного органа было известно ещё античным анатомам, однако его функция долгое время оставалась неясной. В 1958 году американский дерматолог Аарон Лернер, изучавший пигментацию кожи у земноводных, выделил из бычьих эпифизов вещество, осветляющее меланоциты, и назвал его мелатонином. Позднее выяснилось, что гормон присутствует не только у позвоночных, но и у беспозвоночных, растений, грибов и даже у некоторых бактерий, что указывает на его древнее эволюционное происхождение.

¶Синтез и регуляция

Основным местом продукции мелатонина у млекопитающих служит эпифиз, хотя небольшие количества образуются в сетчатке, желудочно-кишечном тракте, коже и костном мозге. Синтез идёт из аминокислоты триптофана через промежуточные соединения — серотонин и N-ацетилсеротонин; завершающий этап катализирует фермент ацетилсеротонин-О-метилтрансфераза.

Ключевым регулятором служит освещённость. Свет воспринимается фоторецепторами сетчатки, сигнал передаётся через ретиногипоталамический тракт к супрахиазматическому ядру гипоталамуса — главным «биологическим часам» организма, — а оттуда через симпатическую нервную систему к эпифизу. В темноте норадреналин стимулирует синтез гормона, на свету продукция подавляется. Даже кратковременное воздействие яркого света ночью способно резко снизить уровень мелатонина.

¶Функции в организме

Мелатонин воздействует на клетки через мембранные рецепторы MT1 и MT2, а также через ядерные рецепторы. Его основные эффекты:

• Регуляция циркадных ритмов — гормон «сообщает» организму о наступлении ночи, синхронизируя внутренние часы с внешним циклом дня и ночи.
• Влияние на сон — повышение концентрации мелатонина способствует засыпанию, хотя сам гормон не является снотворным в прямом смысле: он скорее смещает фазу сна.
• Антиоксидантное действие — мелатонин нейтрализует свободные радикалы и стимулирует антиоксидантные ферменты.
• Участие в регуляции репродукции — у сезонно размножающихся животных длительность ночной секреции служит сигналом о времени года.
• Иммуномодуляция и влияние на обмен веществ — изучаются эффекты на иммунную систему, массу тела и метаболизм.

¶Суточный ритм и возрастные изменения

Уровень мелатонина в плазме крови минимален днём и достигает пика обычно между полуночью и тремя часами ночи. Амплитуда секреции максимальна в детстве, к пожилому возрасту она заметно снижается, что связывают с возрастными нарушениями сна. Разрушается гормон в печени, период его полужизни в крови составляет несколько десятков минут.

¶Применение

Синтетический мелатонин используется в медицине и как биологически активная добавка:

• при нарушениях сна, связанных со сменой часовых поясов (джетлаг) и посменной работой;
• для коррекции расстройств циркадного ритма, в том числе у слепых людей;
• при некоторых формах бессонницы у пожилых;
• в педиатрии — при отдельных неврологических нарушениях, строго по назначению врача.

Дозировки и длительность приёма подбираются индивидуально; бесконтрольное использование не рекомендуется. В ряде стран препарат отпускается по рецепту, в других доступен как добавка.

¶Содержание в продуктах и факторы влияния

Небольшие количества мелатонина обнаруживаются в пище: вишне, винограде, орехах, некоторых злаках и молоке. Однако концентрации в продуктах существенно ниже физиологических и вряд ли способны заметно повлиять на уровень гормона. На естественную секрецию влияют освещённость вечером, использование экранов с синим светом, режим сна, кофеин и алкоголь.

¶Критика и ограничения исследований

Несмотря на популярность, доказательная база по мелатонину неоднородна. Эффективность при джетлаге и сдвиге циркадных ритмов подтверждена достаточно надёжно, тогда как данные о влиянии на хроническую бессонницу, долголетие или профилактику заболеваний менее однозначны. Отдельные исследования указывают на возможные взаимодействия с лекарствами и влияние на аутоиммунные процессы, что требует осторожности. Часть коммерческих заявлений производителей добавок не подкреплена клиническими испытаниями.