Мелотанин — гормон сна и его функции¶

Мелотанин (N-ацетил-5-метокситриптамин) — нейрогормон, производное серотонина, синтезируемый преимущественно эпифизом (шишковидной железой) и регулирующий циркадные ритмы организма. По химической структуре представляет собой индоламин. У человека и других млекопитающих концентрация мелотанина в крови подчиняется суточному ритму: она возрастает в темноте и снижается при свете, что делает его ключевым участником регуляции цикла «сон — бодрствование».

¶История открытия

Мелотанин был выделен в 1958 году американским дерматологом Аароном Лернером из экстрактов эпифиза крупного рогатого скота. Исследователь искал вещество, способное осветлять пигмент меланин в коже амфибий, и обнаружил соединение, которое при добавлении к тканям лягушки вызывало их посветление. Отсюда произошло название: от греческих слов «мелас» (чёрный) и «тонос» (ослабляющий, тонизирующий). Позднее выяснилось, что у млекопитающих основная роль мелотанина связана не с пигментацией, а с регуляцией биологических ритмов.

В 1960–1970-х годах были установлены структура молекулы, ферменты её синтеза и связь секреции со сменой освещённости. В 1990-х годах открыты рецепторы мелотанина (MT1, MT2, MT3) и начато производство синтетических аналогов.

¶Синтез и регуляция

Мелотанин синтезируется из аминокислоты триптофана в несколько этапов:

1. Триптофан превращается в 5-гидрокситриптофан.
2. Образуется серотонин.
3. Под действием фермента N-ацетилтрансферазы (AANAT) серотонин превращается в N-ацетилсеротонин.
4. Конечный этап — метилирование с образованием мелотанина.

Ключевой фермент AANAT активен в темноте и подавляется светом. Сигнал о смене освещённости поступает от сетчатки глаза через супрахиазматическое ядро гипоталамуса и симпатическую нервную систему к эпифизу. Таким образом, свет — главный внешний фактор, определяющий уровень гормона.

Помимо эпифиза, мелотанин вырабатывается в сетчатке, желудочно-кишечном тракте, коже и некоторых других тканях, однако их вклад в системную концентрацию невелик.

¶Функции в организме

Основные эффекты мелотанина:

• Регуляция циркадных ритмов. Гормон синхронизирует внутренние биологические часы с внешним циклом дня и ночи.
• Влияние на сон. Повышение уровня мелотанина вечером способствует засыпанию и снижению температуры тела.
• Антиоксидантное действие. Мелотанин нейтрализует свободные радикалы, защищая клетки от окислительного стресса.
• Регуляция репродуктивной функции. У некоторых животных сезонные изменения длительности светового дня через мелотанин влияют на размножение.
• Иммуномодуляция. Гормон участвует в работе иммунной системы, хотя механизмы изучены не полностью.

¶Суточный ритм и факторы влияния

Уровень мелотанина у человека начинает расти с наступлением темноты, достигает пика между полуночью и 3–4 часами ночи и снижается к утру. Нарушения этого ритма связаны с рядом состояний:

• работа в ночную смену;
• перелёты через несколько часовых поясов (джетлаг);
• воздействие яркого света (особенно синего спектра) в вечернее время от экранов устройств;
• сезонные изменения освещённости.

С возрастом продукция мелотанина снижается, что связывают с нарушениями сна у пожилых людей.

¶Применение

Синтетический мелотанин используется в медицине и повседневной практике:

• при бессоннице и нарушениях засыпания;
• для адаптации при смене часовых поясов;
• при расстройствах циркадного ритма у слепых и работающих посменно;
• в составе биологически активных добавок.

Дозировки и эффективность препаратов мелотанина варьируются; в разных странах статус регулирования различается — от рецептурного отпуска до свободной продажи как добавки.

¶Критика и ограничения

Исследования мелотанина неоднородны: часть работ подтверждает умеренный эффект при нарушениях сна, другие указывают на слабое действие или методологические ограничения. Отмечаются возможные побочные эффекты — головная боль, сонливость, тошнота. Ряд специалистов предупреждает о неконтролируемом приёме добавок без консультации врача, особенно при беременности, аутоиммунных заболеваниях и приёме других лекарств.

¶Мелотанин у животных и растений

У животных мелотанин выполняет сходные функции регуляции сезонных и суточных ритмов. У растений обнаружены собственные мелотанинподобные соединения, участвующие в защите от стресса и ультрафиолетового излучения, хотя их роль изучена меньше.