Fisiologia da Melatonina, Funções e Uso Médico

O melatonina É um hormônio presente em humanos, animais, plantas, fungos, bactérias e até algumas algas. Seu nome científico é N-cetil-5-metoxitriptamina e é sintetizado a partir de um aminoácido essencial, o triptofano.

Em humanos e animais, a melatonina é produzida principalmente na glândula pineal e é uma substância básica para uma ampla variedade de processos celulares, neuroendócrinos e neurofisiológicos.

A função mais importante da melatonina está na regulação do ciclo diário do sono, razão pela qual é usada em alguns casos como tratamento para distúrbios do sono.

Uma das principais características desta molécula reside na sua biossíntese, que depende em grande medida de alterações na iluminação ambiente.

Características da melatonina

A melatonina é um hormônio secretado pela glândula pineal, cuja descoberta foi estabelecida em 1917. Especificamente, sua existência foi detectada através de uma investigação em que os girinos foram alimentados com um extrato da glândula pineal.

Ao administrar o extrato da glândula pineal, observou-se o aparecimento de manchas escuras na pele dos animais, devido à contração dos meláoforos.

Essa substância foi denominada melatonina e foi isolada pela primeira vez quarenta e um anos após sua descoberta em 1958. Cerca de dez anos depois, foi descrita a natureza cíclica de sua secreção e sua capacidade de induzir o sono.

A melatonina é considerada hoje um neuro-hormônio produzido por pinealócitos (um tipo de célula) da glândula pineal, uma estrutura cerebral localizada no diencéfalo.

A glândula pineal gera melatonina sob a influência do núcleo supraquiasmático, uma região do hipotálamo que recebe informações da retina sobre os padrões diários de luz e escuridão.

As pessoas experimentam uma geração constante de melatonina no cérebro, que diminui acentuadamente aos 30 anos de idade. Da mesma forma, a partir da adolescência, ocorrem calcificações na glândula pineal, que são denominadas corpora arenacea.

A síntese da melatonina é parcialmente determinada pela iluminação ambiente, graças à sua conexão com os núcleos supraquiasmáticos do hipotálamo. Ou seja, quanto maior a iluminação, menor a produção de melatonina e quanto menor a iluminação, maior a produção desse hormônio.

Este fato destaca o importante papel desempenhado pela melatonina na regulação do sono das pessoas, bem como a importância da iluminação nesse processo.

Atualmente, foi demonstrado que a melatonina tem duas funções principais: regular o relógio biológico e diminuir a oxidação. Da mesma forma, os déficits de melatonina geralmente são acompanhados por sintomas como insônia ou depressão, e poderiam motivar uma aceleração gradual do envelhecimento.

Embora a melatonina seja uma substância sintetizada pelo próprio corpo, também pode ser observada em certos alimentos como aveia, cereja, milho, vinho tinto, tomate, batata, nozes ou arroz.

Da mesma forma, a melatonina é vendida hoje em farmácias e parafarmácias com diferentes apresentações e é utilizada como alternativa às plantas medicinais ou medicamentos prescritos para combater, principalmente, a insônia.

Fisiologia

A glândula pineal é uma estrutura localizada no centro do cerebelo, atrás do terceiro ventrículo cerebral. Essa estrutura contém pinealócitos, células que geram indolaminas (melatonina) e peptídeos vasoativos.

Assim, a produção e a secreção do hormônio melatonina são estimuladas pelas fibras do nervo pós-ganglionar da retina. Esses nervos percorrem o trato retino-cialâmico até o núcleo supraquiasmático (hipotálamo).

Quando estão no núcleo supraquiasmático, as fibras do nervo pós-ganglionar atravessam o gânglio cervical superior até atingir a glândula pineal.

Quando atingem a glândula pineal, estimulam a síntese da melatonina, razão pela qual a escuridão ativa a produção de melatonina, enquanto a luz inibe a secreção desse hormônio.

Embora a luz externa influencie a produção de melatonina, esse fator não determina o funcionamento geral do hormônio.

Ou seja, o ritmo circadiano da secreção de melatonina é controlado por um marcapasso endógeno localizado no próprio núcleo supraquiasmático, independente de fatores externos.

No entanto, a luz ambiente tem a capacidade de aumentar ou re-intensificar o processo de uma maneira dependente da dose. A melatonina entra por difusão na corrente sanguínea, onde tem um pico de concentração entre duas e quatro da manhã.

Subsequentemente, a quantidade de melatonina na corrente sanguínea diminui gradualmente durante o resto do período escuro.

Por outro lado, a melatonina também apresenta variações fisiológicas dependendo da idade da pessoa. Até aos três meses de idade, o cérebro humano segrega pequenas quantidades de melatonina.

Posteriormente, a síntese do hormônio aumenta, atingindo concentrações de cerca de 325 pg / mL durante a infância. Em adultos jovens a concentração normal varia entre 10 e 60 pg / mL e durante o envelhecimento a produção de melatonina diminui gradualmente.

Biossíntese e metabolismo

A melatonina é uma substância que é biossintetizada a partir do triptofano, um aminoácido essencial que vem dos alimentos.

Especificamente, o triptofano é convertido diretamente em melatonina através da enzima triptofano-hidroxilase. Subsequentemente, este composto é descarboxilado e gera serotonina.

Como mencionado, a escuridão ativa o sistema neuronal e motiva a produção de uma descarga de norepinefrina pelo neurotransmissor. Quando a norepinefrina se liga aos receptores adrenérgicos b1 dos pinealocitos, a adenil ciclase é ativada.

Da mesma forma, o AMP cíclico é aumentado por este processo e uma nova síntese de arilalquilamina N-aciltransferase (enzima da síntese de melanina) é motivada. Finalmente, através desta enzima, a serotonina é transformada em melanina.

Quanto ao seu metabolismo, a melatonina é um hormônio que é metabolizado nas mitocôndrias e no cocerto de hepatócitos p, e rapidamente convertido em 6-hidroximelatonina. Posteriormente, é conjugado com ácido glicurônico e excretado na urina.

Fatores que modulam a secreção de melatonina

Atualmente, os elementos capazes de modificar a secreção de melatonina podem ser agrupados em duas categorias distintas: fatores ambientais e fatores endógenos.

Os fatores ambientais são formados principalmente pelo fotoperíodo (estações do ciclo solar), as estações do ano e a temperatura ambiente.

Em relação aos fatores endógenos, tanto o estresse quanto a idade parecem ser elementos que podem motivar uma redução na produção de melatonina.

Da mesma forma, três padrões diferentes de secreção de melatonina foram estabelecidos: digite um, digite dois e digite três.

O padrão tipo um de secreção de melatonina é observado em hamsters e é caracterizado por um pico abrupto de secreção.

O padrão do tipo dois é típico do rato albino, assim como dos humanos. Neste caso, a secreção é caracterizada por um aumento gradual até atingir o pico máximo de secreção.

Finalmente, o tipo três paradas foi observado em ovelhas, também é caracterizado por um aumento gradual, mas difere do tipo dois em atingir um nível máximo de secreção e permanecer por um tempo até que comece a diminuir.

Farmacocinética

A melatonina é um hormônio amplamente biodisponível. O organismo não apresenta barreiras morfológicas para essa molécula, de modo que a melatonina pode ser rapidamente absorvida pela mucosa nasal, oral ou gastrintestinal.

Da mesma forma, a melatonina é um hormônio que é distribuído intracelularmente em todas as organelas. Uma vez administrado, o nível máximo no plasma é atingido entre 20 e 30 minutos depois. Esta concentração é mantida durante cerca de uma hora e meia e depois diminui rapidamente com uma semi-vida de 40 minutos.

No nível do cérebro, a melatonina é produzida na glândula pineal e atua como um hormônio endócrino, uma vez que é liberada na corrente sanguínea. As regiões cerebrais de ação da melatonina são o hipocampo, a glândula pituitária, o hipotálamo e a glândula pineal.

Por outro lado, a melatonina também é produzida na retina e no trato gastrointestinal, locais onde atua como um hormônio parácrino. Da mesma forma, a melatonina é distribuída em regiões não neurais, como as gônadas, o intestino, os vasos sanguíneos e as células imunes.

Funções

A melatonina contém receptores específicos, saturáveis ​​e reversíveis, e seus locais de ação afetam principalmente os ritmos circadianos. Por outro lado, os receptores de melatonina não naturais afetam a função reprodutiva e os periféricos têm várias funções.

Os receptores de melatonina parecem ser importantes nos mecanismos de aprendizagem e memória dos camundongos, e postula-se que esse hormônio poderia alterar os processos eletrofisiológicos associados à memória, como a potenciação de longo prazo.

Por outro lado, a melatonina influencia o sistema imunológico e está relacionada a condições como AIDS, câncer, envelhecimento, doenças cardiovasculares, mudanças diárias no ritmo, sono e certos transtornos psiquiátricos.

Alguns estudos clínicos indicam que a melatonina também pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento de patologias como enxaqueca e dores de cabeça, uma vez que esse hormônio é uma boa opção terapêutica para combatê-las.

Por outro lado, foi provado que a melatonina reduz o dano tecidual causado pela isquemia, tanto no cérebro como no coração.

Finalmente, atualmente, é conotado que a melatonina age no sistema imunológico, embora os detalhes sobre seus efeitos sejam um tanto confusos. Nesse sentido, a melatonina parece provocar a produção de imunoglobulina e a estimulação de fagócitos.

Assim, as funções da melatonina são muitas e variadas, atuando tanto no nível do cérebro quanto no nível do corpo. No entanto, a principal função desse hormônio está na regulação do relógio biológico.

Uso médico

Os múltiplos efeitos que a melatonina provoca no funcionamento físico e cerebral das pessoas, bem como a capacidade de extrair essa substância de certos alimentos, motivaram um alto nível de pesquisa sobre seu uso medicinal.

No entanto, a melatonina só foi aprovada como medicamento para o tratamento de curto prazo de insônia de primeiro grau em pessoas com mais de 55 anos de idade. Nesse sentido, um estudo recente mostrou que a melatonina aumentou significativamente o tempo total de sono em pessoas que sofrem de privação de sono.

Pesquisa sobre melatonina

Embora o único uso médico aprovado para a melatonina esteja no tratamento de curto prazo da insônia primária, múltiplas investigações sobre os efeitos terapêuticos dessa substância estão em andamento.

Especificamente, o papel da melatonina como uma ferramenta terapêutica para doenças neurodegenerativas tais como doença de Alzheimer, doença de Huntington, doença de Parkinson ou esclerose lateral amiotrófica é investigada.

Postula-se que este hormônio poderia ser uma droga que no futuro será eficaz no combate a essas patologias, no entanto, hoje quase não existem estudos que forneçam evidências científicas sobre sua utilidade terapêutica.

Por outro lado, vários autores postulam a melatonina como uma boa substância para combater delírios em pacientes idosos. Em alguns casos, essa utilidade terapêutica já se mostrou eficaz.

Finalmente, a melatonina apresenta outros caminhos de pesquisa menos estudados, mas com boas perspectivas futuras.

Um dos casos mais explosivos de hoje é o papel desse hormônio como substância estimulante. Algumas pesquisas mostraram que a administração de melatonina a indivíduos com TDAH reduz o tempo necessário para adormecer.

Outras áreas terapêuticas de pesquisa são dores de cabeça, transtornos do humor (onde se mostrou eficaz para o tratamento do transtorno afetivo sazonal), câncer, bile, obesidade, proteção contra radiação e zumbido.

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