Structure chimique de la mélatonine, fonction et utilisations

La Mélatonine C'est une hormone présente chez l'homme, les animaux, les plantes, les champignons, les bactéries et même dans certaines algues. Son nom scientifique est n-CELIL-5-méthoxytriptamine et est synthétisé à partir d'un acide aminé essentiel, le tryptophane.

La mélatonine est considérée aujourd'hui comme une neurohormone produite par les pinéalocytes (un type de cellules) de la glande pinéale, une structure cérébrale située dans le diencephalon. Sa fonction la plus importante est la régulation du cycle de sommeil quotidien, c'est pourquoi il est utilisé dans certains cas comme traitement des troubles du sommeil.

Molécule de mélatonine avec formule chimique

La glande pinéale génère de la mélatonine sous l'influence du noyau supraquiasmatique, une région de l'hypothalamus qui reçoit des informations de la rétine sur les motifs quotidiens de la lumière et de l'obscurité.

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Caractéristiques de la mélatonine

L'une des principales caractéristiques de cette molécule incombe à sa biosynthèse, qui dépend en grande partie des changements d'éclairage environnemental.

Les gens éprouvent une génération constante de mélatonine dans leur cerveau, ce qui diminue considérablement environ 30 ans. De même, de l'adolescence, il y a généralement des calcifications dans la glande pinéale, qui sont appelées Corpora Arenacea.

La synthèse de la mélatonine est en partie déterminée par l'éclairage environnemental, grâce à sa connexion avec le noyau supraquiasmatique de l'hypothalamus. C'est-à-dire, plus l'éclairage de la mélatonine est grand et à moins d'éclairage une plus grande production de cette hormone.

Ce fait montre le rôle important que la mélatonine se développe dans la régulation du sommeil des gens, ainsi que la pertinence de l'éclairage dans ce processus.

À l'heure actuelle, il a été démontré que la mélatonine a deux fonctions principales: réguler l'horloge biologique et réduire l'oxydation. De même, les déficits de mélatonine sont généralement accompagnés de symptômes tels que l'insomnie ou la dépression, et pourraient provoquer une accélération progressive de l'accélération vieillissante.

Bien que la mélatonine soit une substance synthétisée par le corps lui-même, il peut également être observé dans certains aliments tels que l'avoine, les cerises, le maïs, le vin rouge, les tomates, les pommes de terre, les noix ou le riz.

De même, la mélatonine est vendue aujourd'hui dans des pharmacies et des parapharmacies avec différentes présentations et est utilisée comme alternative aux plantes médicinales ou aux médicaments sur ordonnance médicale pour combattre, principalement l'insomnie.

Biosynthèse et métabolisme

La mélatonine est une substance qui se biostétise du tryptophane, un acide aminé essentiel qui vient de la nourriture.

Structure chimique du tryptophane

Plus précisément, le tryptophane devient directement dans la mélatonine à travers l'enzyme de la typtophanohydroxylase. Par la suite, ce composé est décarboxyle et génère de la sérotonine.

L'obscurité active le système neuronal provoque la production d'une décharge de neurotransmetteur noradréphrine. Lorsque la norépinéphrine rejoint les récepteurs B1 adrémégriques des pinéalocytes, l'adénylciclase est activé.

De même, grâce à ce processus, l'ampli cyclique est augmenté et une nouvelle synthèse de la N-aciltransférase (enzyme de la synthèse de la mélanine) est causée. Enfin, à travers cette enzyme, la sérotonine est transformée en mélanine.

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En ce qui concerne son métabolisme, la mélatonine est une hormone qui se métabolise dans les mitochondries et la cycromie P de l'hépatocyte, et devient rapidement la 6-hydroxillatonine. Par la suite, il est conjugué à l'acide glucuronique et excrété dans l'urine.

Mélatonine, glande pinéale et lumière

En recevant la lumière du soleil, la production de mélatonine dans la glande pinéale est inhibée et les hormones produites nous tiennent éveillés. À son tour, lorsque les yeux ne reçoivent pas de lumière, la mélatonine se produit dans la glande pinéale et que l'humain se fatigue. Srruhh [cc by-sa]

La glande pinéale est une structure qui se trouve au centre du cervelet, derrière le troisième ventricule cérébral. Cette structure contient des pinéalocytes, certaines cellules qui génèrent des indosomines (mélatonine) et des peptides vaso-actifs.

Ainsi, la production et la sécrétion de l'hormone de mélatonine sont stimulées par les fibres de la germe du nerf rétinien. Ces nerfs voyagent à travers le tractus rétinohypothalamique vers le noyau supraquiasmatique (hypothalamus).

Lorsqu'ils sont dans le noyau supraquiasmatique, les fibres nerveuses post-glyioniques traversent le ganglion cervical supérieur jusqu'à atteindre la glande pinéale.

Une fois qu'ils atteignent la glande pinéale, ils incitent à la synthèse de la mélatonine, c'est pourquoi l'obscurité active la production de mélatonine tandis que la lumière inhibe la sécrétion de cette hormone.

Bien que la lumière externe influence la production de mélatonine, ce facteur ne détermine pas le fonctionnement de l'hormone globale. C'est-à-dire que le rythme circadien de la sécrétion de mélatonine est contrôlé par un stimulateur cardiaque endogène situé dans le noyau supraquiasmatique lui-même, qui est indépendant des facteurs externes.

Cependant, la lumière environnementale a la capacité d'augmenter ou de relier le processus sous la forme d'une dose dépendante. La mélatonine entre par diffusion dans la circulation sanguine, où elle a un pic de concentration entre deux et quatre le matin.

Par la suite, la quantité de mélatonine dans la circulation sanguine diminue progressivement pendant le reste de la période des ténèbres.

Variations physiologiques

D'un autre côté, la mélatonine a également des variations physiologiques en fonction de l'âge de la personne. Jusqu'à trois mois de vie, le cerveau humain sécrète quelques quantités de mélatonine.

Par la suite, la synthèse hormonale augmente, pouvant atteindre des concentrations d'environ 325 pg / ml pendant l'enfance. Chez les jeunes adultes, la concentration normale varie entre 10 et 60 pg / ml et pendant le vieillissement de la production de mélatonine diminue progressivement.

Facteurs qui modulent la sécrétion de mélatonine

L'entrée de la lumière dans le SCN empêche la glande pinéale de produire de la mélatonine et, au contraire, la production et la sécrétion de mélatonine augmente pendant la période des ténèbres. Zhiqiang MA, Yang Yang, fan de Chongxi, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter et xiaolong yan [cc by (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 4.0)]

Actuellement, les éléments capables de modifier la sécrétion de mélatonine peuvent être regroupés en deux catégories différentes: les facteurs environnementaux et les facteurs endogènes.

Facteurs environnementaux

Les facteurs environnementaux sont principalement formés par la photopériode (stations de cycle solaire), les saisons de l'année et la température ambiante.

Facteurs endogènes

En ce qui concerne les facteurs endogènes, le stress et l'âge semblent être des éléments qui peuvent motiver une réduction de la production de mélatonine.

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Modèles de libération

De même, trois modèles différents de sécrétion de mélatonine ont été établis: type un, type deux et type trois.

Le modèle de type sécrétion de mélatonine est observé dans les hamsters et se caractérise par un pic soudain de sécrétion.

Le modèle de type deux est typique du rat albina, ainsi que des êtres humains. Dans ce cas, la sécrétion est caractérisée par une augmentation progressive jusqu'à atteindre le pic maximal de sécrétion.

Enfin, le type trois a été observé chez les moutons, se caractérise également par la présentation d'une augmentation progressive mais diffère du type deux en atteignant un niveau maximal de sécrétion et de séjour pendant un certain temps jusqu'à ce qu'il commence à diminuer.

Pharmacocinétique

La mélatonine est une hormone largement biodisportée. L'organisme ne présente pas de barrières morphologiques pour cette molécule, de sorte que la mélatonine peut être rapidement absorbée par la muqueuse nasale, orale ou gastro-intestinale.

De même, la mélatonine est une hormone qui est distribuée intracellulaire dans tous les organites. Une fois administré, le taux de plasma maximum est atteint entre 20 et 30 minutes plus tard. Cette concentration est maintenue pendant environ une heure et demie, puis diminue rapidement avec une demi-vie de 40 minutes.

Au niveau du cerveau, la mélatonine est produite dans la glande pinéale et agit comme une hormone endocrinienne, car elle est libérée au torrent circulatoire. Les régions du cerveau d'action de la mélatonine sont l'hypocampo, l'hypophyse, l'hypothalamus et la glande pinéale.

Glande pinéale. NEPHRON [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

D'un autre côté, la mélatonine est également produite dans la rétine et dans le tractus gastro-intestinal, les endroits où il agit comme une hormone paracrine. De même, la mélatonine est répartie par des régions non de la norme telles que les gonades, l'intestin, les vaisseaux sanguins et les cellules immunitaires.

Les fonctions

La fonction principale de cette hormone réside dans la régulation de l'horloge biologique.

Mémoire et apprentissage

Les récepteurs de la mélatonine semblent être importants dans les mécanismes d'apprentissage et de mémoire de souris; Cette hormone pourrait modifier les processus électrophysiologiques associés à la mémoire, tels que la potentialisation à long terme.

Système immunologique

D'un autre côté, la mélatonine influence le système immunitaire et est liée à des conditions telles que le sida, le cancer, le vieillissement, les maladies cardiovasculaires, les changements de rythme quotidien, le sommeil et certaines modifications psychiatriques.

Développement des pathologies

Certaines études cliniques indiquent que la mélatonine pourrait également jouer un rôle important dans le développement de pathologies telles que la migraine et les maux de tête, car cette hormone est une bonne option thérapeutique pour les combattre.

D'un autre côté, il a été prouvé que la mélatonine réduit les dommages aux tissus causés par l'ischémie, à la fois au niveau cérébral et dans le cœur.

Usage médical

Les multiples effets causés par la mélatonine sur la fonction physique et cérébrale des gens.

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Cependant, la mélatonine n'a été approuvée que comme médicament pour le traitement à court terme de l'insomnie primaire chez les personnes sur 55 ans. En ce sens, une étude récente a montré que la mélatonine augmentait considérablement le temps de sommeil total chez les personnes souffrant de privation de sommeil.

Recherche sur la mélatonine

Bien que la seule utilisation médicale approuvée pour la mélatonine réside dans le traitement à court terme de l'insomnie primaire, les recherches sont actuellement en cours sur les effets thérapeutiques de cette substance.

Plus précisément, le rôle de la mélatonine est étudié comme un outil thérapeutique pour les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, la Corée de Huntington, la maladie de Parkinson ou la sclérose latérale amyotrophique.

Cette hormone pourrait constituer un médicament qui, à l'avenir, est efficace pour lutter contre ces pathologies, cependant, aujourd'hui il n'y a pratiquement aucune œuvre qui ne fournit des preuves scientifiques de leur utilité thérapeutique.

D'un autre côté, plusieurs auteurs étudient la mélatonine comme une bonne substance pour lutter contre les délires chez les patients âgés. Dans certains cas, cet utilité thérapeutique a déjà été efficace.

Enfin, la mélatonine présente d'autres voies de recherche un peu moins étudiées mais avec de bonnes perspectives d'avenir. L'un des cas les plus actuels est le rôle de cette hormone en tant que substance stimulante. Certaines enquêtes ont montré que l'administration de mélatonine aux sujets atteints de TDAH réduit le temps nécessaire pour concilier le sommeil.

D'autres domaines de recherche thérapeutique sont les maux de tête, les troubles de l'humeur (où il a été efficace pour le traitement du trouble affectif saisonnier), le cancer, la bile, l'obésité, la radiothérapie et les acouphènes.

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