MELATONIN: CẤU TRÚC HÓA HỌC, CHỨC NĂNG VÀ CÔNG DỤNG - GEOGRAFÍA - 2026

Các melatonin là một món quà hormone trong cơ thể người, động vật, thực vật, nấm, vi khuẩn và thậm chí trong một số tảo. Tên khoa học của nó là N-cetyl-5-methoxytryptamine và nó được tổng hợp từ một axit amin thiết yếu, tryptophan.

Melatonin ngày nay được coi là một neurohormone được sản xuất bởi các tế bào tuyến tùng (một loại tế bào) của tuyến tùng, một cấu trúc não nằm trong màng não. Chức năng quan trọng nhất của nó là điều chỉnh chu kỳ giấc ngủ hàng ngày, đó là lý do tại sao nó được sử dụng trong một số trường hợp như một phương pháp điều trị chứng rối loạn giấc ngủ.

Phân tử melatonin với công thức hóa học

Tuyến tùng tạo ra melatonin dưới ảnh hưởng của nhân siêu vi, một vùng của vùng dưới đồi nhận thông tin từ võng mạc về các kiểu sáng và tối hàng ngày.

Đặc điểm melatonin

Một trong những đặc điểm chính của phân tử này nằm ở khả năng sinh tổng hợp của nó, phụ thuộc nhiều vào sự thay đổi của ánh sáng xung quanh.

Mọi người trải qua một thế hệ melatonin liên tục trong não của họ, giảm rõ rệt vào năm 30 tuổi. Tương tự như vậy, từ tuổi vị thành niên, vôi hóa thường xảy ra ở tuyến tùng, được gọi là tiểu thể.

Quá trình tổng hợp melatonin một phần được xác định bởi ánh sáng xung quanh, nhờ sự kết nối của nó với nhân siêu vi của vùng dưới đồi. Tức là, ánh sáng càng cao thì việc sản xuất melatonin càng giảm và ánh sáng càng thấp thì việc sản xuất hormone này càng cao.

Thực tế này làm nổi bật vai trò quan trọng của melatonin trong việc điều chỉnh giấc ngủ của con người, cũng như tầm quan trọng của ánh sáng trong quá trình này.

Melatonin hiện đã được chứng minh là có hai chức năng chính: điều chỉnh đồng hồ sinh học và giảm quá trình oxy hóa. Tương tự như vậy, sự thiếu hụt melatonin thường đi kèm với các triệu chứng như mất ngủ hoặc trầm cảm, và có thể gây ra sự gia tốc dần dần của quá trình lão hóa.

Mặc dù melatonin là một chất do cơ thể tự tổng hợp, nhưng nó cũng có thể được quan sát thấy trong một số loại thực phẩm như yến mạch, anh đào, ngô, rượu vang đỏ, cà chua, khoai tây, quả óc chó hoặc gạo.

Tương tự như vậy, ngày nay melatonin được bán ở các hiệu thuốc và tiệm bán thuốc với các cách trình bày khác nhau và được sử dụng thay thế cho các loại cây thuốc hoặc thuốc kê đơn để chống lại chứng mất ngủ.

Sinh tổng hợp và trao đổi chất

Melatonin là một chất được sinh tổng hợp từ tryptophan, một axit amin thiết yếu có từ thực phẩm.

Cấu trúc hóa học của tryptophan

Cụ thể, tryptophan được chuyển đổi trực tiếp thành melatonin thông qua enzym tryptophanhydroxylase. Sau đó, hợp chất này được khử cacboxyl và tạo ra serotonin.

Bóng tối kích hoạt hệ thống tế bào thần kinh gây ra sự sản sinh ra một lượng lớn chất dẫn truyền thần kinh norepinephrine. Khi norepinephrine liên kết với thụ thể adrenoceptor b1 trên tế bào tùng, adenyl cyclase sẽ được kích hoạt.

Tương tự như vậy, thông qua quá trình này, AMP vòng được tăng lên và gây ra sự tổng hợp mới arylalkylamine N-acyltransferase (enzyme tổng hợp melanin). Cuối cùng, thông qua enzyme này, serotonin được chuyển hóa thành melanin.

Về chuyển hóa, melatonin là một hormone được chuyển hóa trong ty thể và cytchrome p trong tế bào gan, và nhanh chóng được chuyển đổi thành 6-hydroxymelatonin. Sau đó, nó được liên hợp với axit glucuronic và được bài tiết qua nước tiểu.

Melatonin, tuyến tùng và ánh sáng

Khi mắt nhận được ánh sáng mặt trời, việc sản xuất melatonin trong tuyến tùng bị ức chế và các hormone được sản xuất khiến chúng ta tỉnh táo. Đổi lại, khi mắt không nhận được ánh sáng, melatonin được sản xuất trong tuyến tùng và con người sẽ mệt mỏi. Srruhh

Tuyến tùng là một cấu trúc được tìm thấy ở trung tâm của tiểu não, phía sau não thất thứ ba. Cấu trúc này chứa các tế bào tùng, tế bào tạo ra indolamines (melatonin) và các peptide hoạt mạch.

Do đó, việc sản xuất và bài tiết hormone melatonin được kích thích bởi các sợi của dây thần kinh sau tế bào của võng mạc. Những dây thần kinh này đi qua đường võng mạc đến nhân siêu vi (vùng dưới đồi).

Khi được tìm thấy trong nhân thượng bì, các sợi thần kinh sau biểu mô sẽ đi ngang qua hạch cổ tử cung trên để đến tuyến tùng.

Một khi đến được tuyến tùng, chúng sẽ kích thích sự tổng hợp melatonin, đó là lý do tại sao bóng tối kích hoạt sản xuất melatonin trong khi ánh sáng ức chế sự bài tiết của hormone này.

Mặc dù ánh sáng bên ngoài ảnh hưởng đến việc sản xuất melatonin, nhưng yếu tố này không quyết định chức năng tổng thể của hormone. Có nghĩa là, nhịp sinh học tiết melatonin được điều khiển bởi một máy tạo nhịp nội sinh nằm trong chính nhân siêu vi, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.

Tuy nhiên, ánh sáng xung quanh có khả năng làm tăng hoặc làm chậm quá trình phụ thuộc vào liều lượng. Melatonin xâm nhập vào máu bằng cách khuếch tán, nơi nó đạt đỉnh điểm từ hai đến bốn giờ sáng.

Sau đó, lượng melatonin trong máu giảm dần trong thời gian còn lại của thời kỳ đen tối.

Các biến thể sinh lý

Mặt khác, melatonin cũng thể hiện các biến thể sinh lý tùy thuộc vào độ tuổi của con người. Cho đến ba tháng của cuộc đời, não người tiết ra một lượng thấp melatonin.

Sau đó, sự tổng hợp hormone tăng lên, đạt nồng độ khoảng 325 pg / mL trong thời thơ ấu. Ở người trẻ, nồng độ bình thường nằm trong khoảng từ 10 đến 60 pg / mL và trong quá trình lão hóa, việc sản xuất melatonin giảm dần.

Các yếu tố điều chỉnh bài tiết melatonin

Sự xâm nhập của ánh sáng vào SCN ngăn cản tuyến tùng sản xuất melatonin và ngược lại, việc sản xuất và bài tiết melatonin tăng lên trong thời kỳ bóng tối. Zhiqiang Ma, Yang Yang, Chongxi Fan, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter và Xiaolong Yan

Hiện nay, các yếu tố có khả năng điều chỉnh sự bài tiết melatonin có thể được phân thành hai loại khác nhau: yếu tố môi trường và yếu tố nội sinh.

Nhân tố môi trường

Các yếu tố môi trường chủ yếu được hình thành bởi quang kỳ (các mùa của chu kỳ mặt trời), các mùa trong năm và nhiệt độ môi trường.

Yếu tố nội sinh

Về yếu tố nội sinh, cả căng thẳng và tuổi tác dường như là những yếu tố có thể thúc đẩy việc giảm sản xuất melatonin.

Phát hành các mẫu

Tương tự như vậy, ba kiểu tiết melatonin khác nhau đã được thiết lập: kiểu một, kiểu hai và kiểu ba.

Kiểu tiết melatonin loại một thường thấy ở chuột đồng và được đặc trưng bởi lượng tiết ra tăng đột biến.

Kiểu hai là điển hình của chuột bạch tạng, cũng như con người. Trong trường hợp này, bài tiết được đặc trưng bởi sự tăng dần cho đến khi đạt đến đỉnh bài tiết tối đa.

Cuối cùng, loại ba ngừng tiết đã được quan sát thấy ở cừu, nó cũng được đặc trưng bởi biểu hiện tăng dần nhưng khác với loại hai là đạt mức tiết tối đa và duy trì một thời gian cho đến khi nó bắt đầu giảm.

Dược động học

Melatonin là một loại hormone sinh học rộng rãi. Cơ thể không có rào cản hình thái đối với phân tử này, vì vậy melatonin có thể được hấp thu nhanh chóng qua niêm mạc mũi, miệng hoặc đường tiêu hóa.

Tương tự như vậy, melatonin là một loại hormone được phân phối nội bào trong tất cả các bào quan. Sau khi tiêm, nồng độ đỉnh trong huyết tương đạt được sau 20-30 phút. Nồng độ này được duy trì trong khoảng một giờ rưỡi và sau đó giảm đi nhanh chóng với thời gian bán hủy là 40 phút.

Ở cấp độ não, melatonin được sản xuất trong tuyến tùng và hoạt động như một hormone nội tiết, khi nó được giải phóng vào máu. Các vùng não hoạt động của melatonin là vùng hải mã, tuyến yên, vùng dưới đồi và tuyến tùng.

Tuyến tùng. Nephron

Mặt khác, melatonin cũng được sản xuất ở võng mạc và trong đường tiêu hóa, những nơi mà nó hoạt động như một hormone nội tiết. Tương tự như vậy, melatonin được phân phối bởi các vùng không phải thần kinh như tuyến sinh dục, ruột, mạch máu và tế bào miễn dịch.

Đặc trưng

Chức năng chính của hormone này nằm trong việc điều chỉnh đồng hồ sinh học.

Trí nhớ và học tập

Các thụ thể melatonin có vẻ quan trọng trong cơ chế học tập và ghi nhớ của chuột; hormone này có thể thay đổi các quá trình điện sinh lý liên quan đến trí nhớ, chẳng hạn như tăng cường dài hạn.

Hệ miễn dịch

Mặt khác, melatonin ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch và liên quan đến các tình trạng như AIDS, ung thư, lão hóa, bệnh tim mạch, thay đổi nhịp điệu hàng ngày, giấc ngủ và một số rối loạn tâm thần.

Sự phát triển của bệnh lý

Một số nghiên cứu lâm sàng chỉ ra rằng melatonin cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các bệnh lý như chứng đau nửa đầu và đau đầu, vì hormone này là một lựa chọn điều trị tốt để chống lại chúng.

Mặt khác, melatonin đã được chứng minh là làm giảm tổn thương mô do thiếu máu cục bộ gây ra, cả ở não và tim.

Sử dụng y tế

Nhiều tác động mà melatonin gây ra đối với hoạt động thể chất và não của con người, cũng như khả năng chiết xuất chất này từ một số loại thực phẩm đã thúc đẩy mức độ nghiên cứu cao về việc sử dụng nó trong y tế.

Tuy nhiên, melatonin chỉ được phê duyệt như một loại thuốc để điều trị ngắn hạn chứng mất ngủ nguyên phát ở những người trên 55 tuổi. Theo nghĩa này, một nghiên cứu gần đây cho thấy melatonin làm tăng đáng kể tổng thời gian ngủ ở những người bị thiếu ngủ.

Nghiên cứu về melatonin

Mặc dù melatonin được sử dụng y tế duy nhất là để điều trị ngắn hạn chứng mất ngủ nguyên phát, nhiều cuộc điều tra hiện đang được tiến hành về tác dụng điều trị của chất này.

Cụ thể, vai trò của melatonin như một công cụ điều trị đối với các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer, múa giật Huntington, bệnh Parkinson hoặc bệnh xơ cứng teo cơ bên đang được nghiên cứu.

Hormone này có thể tạo thành một loại thuốc trong tương lai sẽ có hiệu quả để chống lại những bệnh lý này, tuy nhiên, ngày nay hầu như không có bất kỳ công trình nào cung cấp bằng chứng khoa học về tính hữu ích trong điều trị của nó.

Mặt khác, một số tác giả nghiên cứu melatonin như một chất tốt để chống lại chứng hoang tưởng ở bệnh nhân cao tuổi. Trong một số trường hợp, tiện ích điều trị này đã được chứng minh là có hiệu quả.

Cuối cùng, melatonin đưa ra các hướng nghiên cứu khác có phần ít được nghiên cứu hơn nhưng có triển vọng tốt trong tương lai. Một trong những trường hợp phổ biến nhất hiện nay là vai trò của hormone này như một chất kích thích. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cung cấp melatonin cho những đối tượng mắc chứng ADHD làm giảm thời gian đi vào giấc ngủ.

Các lĩnh vực điều trị khác của nghiên cứu là đau đầu, rối loạn tâm trạng (nơi nó đã được chứng minh là có hiệu quả để điều trị rối loạn cảm xúc theo mùa), ung thư, mật, béo phì, chống bức xạ và ù tai.

Người giới thiệu

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C và cộng sự. Việc sử dụng melatonin trong bệnh Alzheimer. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.
2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Bằng chứng cho sự tổng hợp melatonin trong tế bào tủy xương của chuột và người. J Pineal Re. 2000; 28 (4): 193-202.
3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Nội tiết tố melatonin của cây tùng cũng dao động ở loài tảo hai roi Gonyaulax polyedra. Naturwissenschaosystem. 1991; 78, 268-9.
4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT et al. Melatonin trong bối cảnh của lý thuyết các gốc tự do gây lão hóa. Ann NY Acad Sci 1996; 786: 362-378.
5. Van Coevorden A, Mockel J, Laurent E. Nhịp điệu nội tiết thần kinh và giấc ngủ ở nam giới lão hóa. Là J Physiol. Năm 1991; 260: E651-E661.
6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM và cộng sự. Melatonin điều trị chứng mất ngủ do tuổi tác. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.