MELATONIN: STRUKTUR KIMIA, FUNGSI DAN KEGUNAANNYA - GEOGRAFÍA - 2025

The melatonin adalah hormon hadir pada manusia, hewan, tumbuhan, jamur, bakteri dan bahkan di beberapa alga. Nama ilmiahnya adalah N-cetyl-5-methoxytryptamine dan disintesis dari asam amino esensial, triptofan.

Melatonin saat ini dianggap sebagai neurohormon yang diproduksi oleh pinealocytes (sejenis sel) dari kelenjar pineal, struktur otak yang terletak di diencephalon. Fungsinya yang paling penting adalah pengaturan siklus tidur harian, itulah mengapa digunakan dalam beberapa kasus sebagai pengobatan untuk gangguan tidur.

Molekul melatonin dengan rumus kimia

Kelenjar pineal menghasilkan melatonin di bawah pengaruh nukleus suprachiasmatic, suatu wilayah hipotalamus yang menerima informasi dari retina tentang pola harian terang dan gelap.

Karakteristik melatonin

Salah satu ciri utama molekul ini terletak pada biosintesisnya, yang sangat bergantung pada perubahan pencahayaan sekitar.

Orang-orang mengalami generasi melatonin yang konstan di otak mereka, yang menurun drastis pada usia 30 tahun. Begitu juga dari masa remaja biasanya terjadi kalsifikasi pada kelenjar pineal, yang disebut corpora arenacea.

Sintesis melatonin sebagian ditentukan oleh pencahayaan sekitar, berkat hubungannya dengan inti suprachiasmatic dari hipotalamus. Artinya, semakin tinggi cahayanya, semakin rendah produksi melatonin dan semakin rendah cahayanya, semakin tinggi produksi hormon ini.

Fakta ini menyoroti peran penting yang dimainkan melatonin dalam mengatur tidur orang, serta pentingnya pencahayaan dalam proses ini.

Melatonin kini telah terbukti memiliki dua fungsi utama: mengatur jam biologis dan mengurangi oksidasi. Demikian juga, defisit melatonin biasanya disertai dengan gejala seperti insomnia atau depresi, dan dapat menyebabkan penuaan secara bertahap.

Meskipun melatonin adalah zat yang disintesis oleh tubuh itu sendiri, melatonin juga dapat diamati pada makanan tertentu seperti gandum, ceri, jagung, anggur merah, tomat, kentang, kenari, atau nasi.

Demikian juga, melatonin dijual hari ini di apotek dan parafarmasi dengan penyajian yang berbeda dan digunakan sebagai alternatif untuk tanaman obat atau obat resep untuk memerangi, terutama, insomnia.

Biosintesis dan metabolisme

Melatonin adalah zat yang mengalami biosintesis dari triptofan, asam amino esensial yang berasal dari makanan.

Struktur kimia triptofan

Secara khusus, triptofan secara langsung diubah menjadi melatonin melalui enzim tryptophanhydroxylase. Selanjutnya, senyawa ini didekarboksilasi dan menghasilkan serotonin.

Kegelapan mengaktifkan sistem saraf yang menyebabkan produksi gelombang neurotransmitter norepinefrin. Ketika norepinefrin berikatan dengan adrenoseptor b1 pada pinealosit, adenil siklase diaktifkan.

Demikian juga, melalui proses ini, AMP siklik meningkat dan sintesis baru arilalkilamina N-asiltransferase (enzim sintesis melanin) terjadi. Akhirnya, melalui enzim ini, serotonin diubah menjadi melanin.

Mengenai metabolismenya, melatonin adalah hormon yang dimetabolisme di mitokondria dan cytchrome p di hepatosit, dan dengan cepat diubah menjadi 6-hidroksimelatonin. Kemudian, itu dikonjugasikan dengan asam glukuronat dan diekskresikan dalam urin.

Melatonin, kelenjar pineal dan cahaya

Saat mata menerima sinar matahari, produksi melatonin di kelenjar pineal terhambat dan hormon yang dihasilkan membuat kita tetap terjaga. Sebaliknya, saat mata tidak menerima cahaya, melatonin diproduksi di kelenjar pineal dan manusia menjadi lelah. Srruhh

Kelenjar pineal adalah struktur yang ditemukan di tengah otak kecil, di belakang ventrikel otak ketiga. Struktur ini mengandung pinealocytes, sel yang menghasilkan indolamin (melatonin) dan peptida vasoaktif.

Dengan demikian, produksi dan sekresi hormon melatonin dirangsang oleh serabut saraf postganglionik retina. Saraf ini berjalan melalui saluran retinohypothalamic ke inti suprachiasmatic (hipotalamus).

Ketika ditemukan di nukleus suprachiasmatic, serabut saraf postganglionik melintasi ganglion serviks superior untuk mencapai kelenjar pineal.

Begitu mereka mencapai kelenjar pineal, mereka merangsang sintesis melatonin, itulah sebabnya kegelapan mengaktifkan produksi melatonin sementara cahaya menghambat sekresi hormon ini.

Meskipun cahaya eksternal mempengaruhi produksi melatonin, faktor ini tidak menentukan fungsi hormon secara keseluruhan. Artinya, ritme sirkadian sekresi melatonin dikendalikan oleh alat pacu jantung endogen yang terletak di nukleus suprachiasmatic itu sendiri, yang tidak bergantung pada faktor eksternal.

Namun, cahaya ambient memiliki kemampuan untuk meningkatkan atau memperlambat proses dengan cara yang bergantung pada dosis. Melatonin memasuki aliran darah melalui difusi, di mana puncaknya antara dua dan empat pagi.

Selanjutnya, jumlah melatonin dalam aliran darah menurun secara bertahap selama sisa periode kegelapan.

Variasi fisiologis

Di sisi lain, melatonin juga menghadirkan variasi fisiologis tergantung pada usia orang tersebut. Hingga tiga bulan kehidupan, otak manusia mengeluarkan melatonin dalam jumlah rendah.

Selanjutnya, sintesis hormon meningkat, mencapai konsentrasi sekitar 325 pg / mL selama masa kanak-kanak. Pada dewasa muda konsentrasi normal berkisar antara 10 dan 60 pg / mL dan selama penuaan produksi melatonin menurun secara bertahap.

Faktor yang mengatur sekresi melatonin

Masuknya cahaya ke SCN mencegah kelenjar pineal memproduksi melatonin dan, sebaliknya, produksi dan sekresi melatonin meningkat selama periode kegelapan. Zhiqiang Ma, Yang Yang, Chongxi Fan, Jing Han, Dongjin Wang, Shouyin Di, Wei Hu, Dong Liu, Xiaofei Li, Russel J. Reiter, dan Xiaolong Yan

Saat ini, unsur-unsur yang mampu memodifikasi sekresi melatonin dapat dikelompokkan menjadi dua kategori berbeda: faktor lingkungan dan faktor endogen.

Faktor lingkungan

Faktor lingkungan terutama dibentuk oleh fotoperiode (musim siklus matahari), musim dalam setahun dan suhu lingkungan.

Faktor endogen

Mengenai faktor endogen, baik stres maupun usia tampaknya menjadi elemen yang dapat memotivasi penurunan produksi melatonin.

Pola rilis

Demikian pula, tiga pola berbeda dari sekresi melatonin telah ditetapkan: tipe satu, tipe dua dan tipe tiga.

Pola sekresi melatonin tipe satu terlihat pada hamster dan ditandai dengan lonjakan sekresi yang tajam.

Pola tipe dua adalah tipikal tikus albino, serta manusia. Dalam hal ini, sekresi ditandai dengan peningkatan bertahap hingga mencapai puncak sekresi maksimum.

Akhirnya, tipe tiga stop telah diamati pada domba, juga ditandai dengan adanya peningkatan bertahap tetapi berbeda dari tipe dua dengan mencapai tingkat sekresi maksimum dan tinggal beberapa saat sampai mulai berkurang.

Farmakokinetik

Melatonin adalah hormon yang tersedia secara hayati secara luas. Tubuh tidak memiliki hambatan morfologis untuk molekul ini, sehingga melatonin dapat dengan cepat diserap melalui mukosa hidung, mulut, atau gastrointestinal.

Demikian juga, melatonin adalah hormon yang didistribusikan secara intraseluler di semua organel. Setelah diberikan, level plasma puncak dicapai 20-30 menit kemudian. Konsentrasi ini dipertahankan selama sekitar satu setengah jam dan kemudian menurun dengan cepat dengan waktu paruh 40 menit.

Di tingkat otak, melatonin diproduksi di kelenjar pineal dan bertindak sebagai hormon endokrin, saat dilepaskan ke aliran darah. Daerah otak yang bekerja melatonin adalah hipokampus, hipofisis, hipotalamus, dan kelenjar pineal.

Kelenjar pineal. Nefron

Di sisi lain, melatonin juga diproduksi di retina dan di saluran pencernaan, tempat ia bertindak sebagai hormon parakrin. Demikian juga, melatonin didistribusikan oleh daerah non-saraf seperti gonad, usus, pembuluh darah, dan sel kekebalan.

fitur

Fungsi utama hormon ini terletak pada pengaturan jam biologis.

Memori dan pembelajaran

Reseptor melatonin tampaknya penting dalam mekanisme pembelajaran dan memori tikus; hormon ini dapat mengubah proses elektrofisiologi yang terkait dengan memori, seperti peningkatan jangka panjang.

Sistem imun

Di sisi lain, melatonin memengaruhi sistem kekebalan dan terkait dengan kondisi seperti AIDS, kanker, penuaan, penyakit kardiovaskular, perubahan ritme harian, tidur, dan gangguan kejiwaan tertentu.

Perkembangan patologi

Studi klinis tertentu menunjukkan bahwa melatonin juga dapat memainkan peran penting dalam perkembangan patologi seperti migrain dan sakit kepala, karena hormon ini adalah pilihan terapeutik yang baik untuk melawannya.

Di sisi lain, melatonin telah terbukti mengurangi kerusakan jaringan akibat iskemia, baik di otak maupun di jantung.

Penggunaan medis

Berbagai efek yang disebabkan melatonin pada fungsi fisik dan otak orang, serta kemampuan untuk mengekstrak zat ini dari makanan tertentu telah memotivasi penelitian tingkat tinggi tentang penggunaan medisnya.

Namun, melatonin hanya disetujui sebagai obat untuk pengobatan jangka pendek insomnia primer pada orang berusia di atas 55 tahun. Dalam pengertian ini, penelitian terbaru menunjukkan bahwa melatonin secara signifikan meningkatkan total waktu tidur pada orang yang menderita kurang tidur.

Penelitian tentang melatonin

Meskipun satu-satunya penggunaan medis yang disetujui untuk melatonin adalah dalam pengobatan jangka pendek untuk insomnia primer, beberapa penyelidikan saat ini sedang dilakukan untuk mengetahui efek terapeutik dari zat ini.

Secara khusus, peran melatonin sebagai alat terapeutik untuk penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer, korea Huntington, penyakit Parkinson atau sklerosis lateral amyotrophic sedang diselidiki.

Hormon ini bisa menjadi obat yang di masa depan akan efektif untuk memerangi patologi ini, namun, saat ini hampir tidak ada karya yang memberikan bukti ilmiah tentang kegunaan terapeutiknya.

Di sisi lain, beberapa penulis menyelidiki melatonin sebagai zat yang baik untuk memerangi delusi pada pasien usia lanjut. Dalam beberapa kasus, utilitas terapeutik ini telah terbukti efektif.

Akhirnya, melatonin menyajikan jalan penelitian lain yang agak kurang dipelajari tetapi dengan prospek masa depan yang baik. Salah satu kasus yang paling populer saat ini adalah peran hormon ini sebagai zat perangsang. Penelitian telah menunjukkan bahwa memberikan melatonin kepada subjek dengan ADHD mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk tertidur.

Area terapeutik lain dari penelitian adalah sakit kepala, gangguan mood (yang terbukti efektif untuk pengobatan gangguan afektif musiman), kanker, empedu, obesitas, proteksi radiasi, dan tinitus.

Referensi

1. Cardinali DP, Brusco LI, Liberczuk C dkk. Penggunaan melatonin pada penyakit Alzheimer. Neuro Endocrinol Lett 2002; 23: 20-23.
2. Conti A, Conconi S, Hertens E, Skwarlo-Sonta K, Markowska M, Maestroni JM. Bukti sintesis melatonin pada tikus dan sel sumsum tulang manusia. J Pineal Re.2000; 28 (4): 193-202.
3. Poeggeler B, Balzer I, Hardeland R, Lerchl A. Hormon melatonin pineal berosilasi juga dalam dinoflagellate Gonyaulax polyedra. Naturwissenschaften. 1991; 78, 268-9.
4. Reiter RJ, Pablos MI, Agapito TT dkk. Melatonin dalam konteks teori penuaan radikal bebas. Ann NY Acad Sci 1996; 786: 362-378.
5. Van Coevorden A, Mockel J, ritme Laurent E. Neuroendokrin dan tidur pada pria yang menua. Am J Physiol. 1991; 260: E651-E661.
6. Zhadanova IV, Wurtman RJ, Regan MM dkk. Pengobatan melatonin untuk insomnia terkait usia. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4727-4730.