Является ли мелатонин «следующим витамином D»?: обзор новейших научных
budetlyanin108 — 15.02.2024
Глутатион часто называют главным антиоксидантом, но на самом
деле он регулируется мелатонином (PMID: 20868358)
Помимо сна, мелатонин также регулирует воспаление, иммунитет,
антиоксидантную активность и аутофагию (процесс переработки
клеток).
Мелатонин координирует жизненно важные процессы омоложения во
сне:
- самый большой всплеск гормона роста в течение 24-часового
цикла
- увеличение митохондриального СОД (мощного антиоксиданта)
- рециркуляция НАД через сиртуины
- аутофагия и очистка от клеточного мусора
- восстановление ДНК
«Мелатонин эффективно использовался для борьбы с окислительным стрессом, воспалением и клеточным апоптозом, а также для восстановления функции тканей в ряде исследований на людях; его эффективность подтверждает его более широкое использование в более широком спектре исследований на людях». (PMID: 27500468)
Мелатонин и витамин D имеют очень схожие гормональные эффекты и действуют как противоположные датчики света или темноты. Вот об этом мы и поговорим более подробно.
1. Введение
Из-за интереса к здоровью иммунной системы, вызванного пандемией, и ее долгосрочного воздействия на психическое здоровье и нарушения сна, мелатонин ( N -ацетил-5-метокситриптамин) стал популярной темой дискуссий в средствах массовой информации, а также предметом исследовательского интереса, благодаря нескольким публикациям. стабильно растет с каждым годом. В сочетании с множеством научных открытий потребители и практикующие врачи повысили осведомленность о его использовании в качестве средства для сна и укрепления иммунитета, что, скорее всего, привело к более чем удвоению продаж пищевых добавок мелатонина в США до 821 миллиона долларов США. в 2020 году по сравнению с 2017 годом [ 1 ].
Учитывая рост популярности мелатонина, обеспокоенность по поводу его низкого уровня и, соответственно, высокие продажи пищевых добавок, многие высказывают мнение, что мелатонин является «следующим витамином D». Помимо тенденций, для такого сравнения есть несколько научных причин. С базовой механистической точки зрения оба они оказывают широкое воздействие на множество систем и широко распространены по всему организму. Хотя их многофункциональность может показаться полезной и широко применимой к болезненным состояниям, возможный риск заключается в том, что их рассматривают как панацею. Как и в случае с любым питательным веществом, здесь может быть спектр дефицита, избытка, токсичности или дисбаланса. Как и витамин D, мелатонин вполне можно рассматривать как необходимое пищевое питательное вещество, при этом некоторым людям требуется меньше, больше или точная настройка в соответствии с индивидуальными потребностями в соответствии с требованиями образа жизни (например, воздействие искусственного синего света в ночное время, смена часовых поясов, посменная работа). или изменения в физиологии, такие как варианты генов в рецепторах мелатонина или метаболическая реакция [ 2 , 3 ].
Помимо сравнения с витамином D, мелатонин также называют «самым универсальным биологическим сигналом природы» [ 4 ], поскольку его клиническое применение превосходит сон. Классификация мелатонина весьма широка: от гормона шишковидной железы до амфифильного антиоксиданта. Это повсеместно встречающаяся молекула индоламин, вырабатываемая эндогенно у животных и растений. В результате люди постоянно либо потребляют его из экзогенных пищевых источников, либо производят его эндогенно. У человека он в основном вырабатывается из аминокислоты триптофана шишковидной железой и энтерохромаффинными клетками кишечника. Несмотря на то, что шишковидной железе уделяется много внимания производству мелатонина, в слизистой оболочке кишечника мелатонина в 400 раз больше [ 5 ].
В среднем шишковидная железа вырабатывает от 0,1 до 0,9 мг мелатонина в день [ 4 , 6 ]. Производство мелатонина и циркадные ритмы не развиваются у младенцев примерно до трех месяцев [ 7 ]. Младенцы, находящиеся на грудном вскармливании, получают мелатонин из материнского молока [ 8 ]. Уровни от младенчества до подросткового возраста повышаются и выходят на плато в связи со стадиями полового созревания по Таннеру, а затем медленно снижаются с возрастом, начиная с двадцати пяти лет [ 9 , 10 ]. Дети обычно производят больше мелатонина, чем взрослые, из чего можно сделать вывод, что их потребность в пищевых добавках может потребовать дальнейшего изучения и ограничиваться конкретными болезненными состояниями [ 4 , 11 ]. Производство постепенно снижается по мере старения людей, начиная с 20-50 лет, при этом производство стабилизируется на уровне примерно 30 пг/мл [ 4 , 11 ] (см. Рисунок 1 ).
Рисунок 1. Возрастное снижение уровня мелатонина у человека. Изменено из [ 10 ].
Помимо старения, на выработку мелатонина могут влиять болезни [ 12 ], диета [ 4 ], факторы окружающей среды, такие как яркий свет в ночное время [ 13 ], прием лекарств [ 14 ] и образ жизни [ 15 ]. Интересно, что исследования показали, что чистая амплитуда мелатонина в плазме может быть связана не столько с хронологическим возрастом, сколько со степенью кальцификации шишковидной железы и связанной с ней секрецией мелатонина [ 16 ]. Однако эта точка зрения вызывает вопрос о том, почему шишковидная железа кальцифицируется и как она может быть декальцинирована [ 16 ]. В нашу современную эпоху, возможно, наибольший вклад в дисбаланс мелатонина вносят те, кто подвержен смене часовых поясов, посменной работе, чрезмерному использованию искусственного света в ночное время (например, от сотовых телефонов, компьютеров и флуоресцентного/светодиодного света) или проблемам с циркадным ритмом. ритм из-за экологических или сезонных изменений.
Мелатонин в просторечии называют «гормоном тьмы», поскольку он вырабатывается в ответ на темноту, воспринимаемую сетчаткой глаза [ 4 ]. Его синтез снижается под воздействием света, при этом искусственный свет снижает выработку мелатонина у человека и увеличивает риск заболеваний [ 4 , 6 ]. С практической и даже клинической точки зрения витамин D и мелатонин могут действовать как биохимические сенсоры, отвечающие требованиям как к свету, так и к темноте соответственно. Таким образом, можно предположить, что дефицит витамина D указывает на «дефицит солнечного света», возможно, таким же образом, как на секрецию мелатонина может влиять «дефицит темноты», когда ночью происходит чрезмерное воздействие искусственного синего света, отключающего сигнал. в шишковидную железу, чтобы произвести ее для начала сна (см. рисунок 2 ). Между ними даже могут существовать уровни перекрестных помех и совпадений, которые еще не полностью выяснены, но могут иметь клиническое значение. Например, было продемонстрировано, что мелатонин может связывать несколько белков-мишеней, включая ферменты, рецепторы, поры и транспортеры [ 17 ]. Наиболее важным для обсуждения в этой статье является то, что он может связываться с рецептором витамина D (VDR), что приводит к усилению сигнальных эффектов витамина D и последующей клеточной активности [ 18 ].
Рисунок 2. Витамин D и мелатонин как датчики света и темноты с общими функциями. Графика создана с использованием https://Canva.com , доступ осуществлен 27 июля 2022 г.
Как и витамин D, мелатонин содержится во всем организме. Мелатонин был обнаружен во многих тканях, помимо шишковидной железы и слизистой оболочки кишечника, включая мозг, сетчатку, хрусталик, улитку, трахею, кожу, печень, почки, щитовидную железу, поджелудочную железу, тимус, селезенку и репродуктивные ткани [6 ] . Он присутствует почти во всех жидкостях организма: спинномозговой жидкости, слюне, желчи, синовиальной жидкости, околоплодных водах, моче, кале, сперме и грудном молоке [ 16 , 19 , 20 ]. В частности, витамин D и мелатонин могут действовать синергически на кожу. Ультрафиолетовое (УФ)-В излучение необходимо для превращения 7-дегидрохолестерина в коже в витамин D3 [ 21 ]. В то же время мелатонин является антиоксидантом кожи, защищающим кожу от разрушительного воздействия ультрафиолета. В будущем может появиться больше инноваций в области ухода за кожей, в которых будут задействованы как витамин D, так и мелатонин из-за их общей активности в коже [ 22 ].
В дополнение к своей хорошо известной роли во сне мелатонин рассматривается как выдающийся клеточный защитник от окислительного стресса, особенно связанный с окислительно-восстановительным статусом клеток и тканей. Фактически, было высказано предположение, что он является одним из самых мощных антиоксидантов из-за его способности поглощать до 10 активных форм кислорода (АФК) и азота (РНС) со своими метаболитами по сравнению с большинством антиоксидантов, которые, возможно, способны только подавлять несколько АФК [ 16 , 23 , 24 ]. Наконец, мелатонин участвует в многочисленных действиях, включая митохондриальный гомеостаз, геномную регуляцию, модуляцию воспалительных и иммунных цитокинов, напрямую влияя как на системные, так и на острые противовоспалительные свойства, а также на указания на его потенциальную роль в разделении фаз [ 25 , 26 ]. Было высказано предположение, что и витамин D, и мелатонин управляют многими из своих функций, особенно связанными с окислительно-восстановительным статусом, на уровне митохондрий [ 27 ]. Одновременно с возрастным снижением уровня витамина D и мелатонина возникает митохондриальная дисфункция, которая имеет последствия при различных клинических состояниях, которые по-разному проявляются в зависимости от сезона с изменением освещенности [ 27 ].
В этой обзорной статье будут оценены текущие клинические применения мелатонина в зависимости от систем и функций организма. Терапевтические соображения, пищевые источники, типы пищевых добавок, а также дозировка и время приема добавок являются ключевыми аспектами клинического обсуждения. Более новые данные in vitro о фитомелатонине позволяют предположить превосходное антиоксидантное, антирадикальное и противовоспалительное действие по сравнению с синтетическим мелатонином. Кроме того, здесь будут подробно рассмотрены любые проблемы безопасности, например, связанные с синтезом мелатонина или дополнительных форматов. Во многих отношениях, основываясь на механизмах действия мелатонина и клиническом применении, между витамином D и мелатонином существуют некоторые относительные сходства и взаимодополняющие действия, которые стоит отметить в ходе обсуждения (см. Таблицу 1 ).
2. Научные механизмы
Мелатонин — это универсальная молекула, вырабатываемая во многих частях тела. Давно известно, что он является мощным антиоксидантом и противовоспалительным средством, и в нескольких опубликованных обзорных статьях эти аспекты мелатонина уже подробно описаны. Поэтому в этом разделе будут обсуждаться новые исследования механизма его действия, предоставляющие необходимую фундаментальную информацию для понимания его (потенциального) применения в клинических условиях.
2.1. Механизмы, связанные со старением и болезнями: антиоксидантная защита, снижение окислительного стресса и противовоспалительные свойства
Многочисленные исследования показали, что мелатонин является мощным поглотителем свободных радикалов с потенциальными защитными свойствами против нейродегенеративных расстройств, эпилепсии и некоторых видов рака. Недавние исследования in vitro и in vivo продолжают подтверждать основополагающие аспекты, установленные за последние десятилетия, которые подтверждают роль мелатонина в антиоксидантной защите, снижении окислительного стресса и противовоспалительных процессах. 29 , 30 ]. Примечательно, что, как указано выше, он является высокоэффективным антиоксидантом, поскольку одна молекула мелатонина может поглощать несколько (~ 10) активных форм кислорода и азота посредством каскадного механизма, связанного с его вторичными, третичными и даже четвертичными метаболитами [ 24 , 31 ]. Кроме того, мелатонин обладает двойной способностью воздействовать на рецептор-независимые и рецептор-зависимые процессы. Эти исследования также сообщают, что мелатонин обладает значительными способностями блокировать провоспалительные процессы, воздействуя на циклооксигеназу (ЦОГ-2), и усиливать запрограммированную гибель клеток (апоптоз) в аберрантных клетках [ 29 , 32 ], что теоретически делает его желательным терапевтическим средством при заболеваниях. старения («воспаления»), например, рака. Двойное действие мелатонина может ингибировать прооксидативные ферменты (например, ксантиноксидазу), а также усиливать важные антиоксидантные ферменты, такие как супероксиддисмутаза (СОД), глутатионпероксидаза и каталаза, помогая первой линии иммунной защиты организма и метаболической детоксикации. [ 31 , 32 ]. В целом, возрастное снижение выработки эндогенного мелатонина коррелирует с заболеваниями и дисфункциями. Исследования in vitro и in vivo демонстрируют защитную способность мелатонина против митохондриально-опосредованного повреждения при гипертонии и ожирении, предполагая, что пищевые добавки с экзогенным мелатонином в последующие годы могут быть эффективным терапевтическим вмешательством при таких возрастных состояниях [ 33 ].
Кукула-Кох и др. [ 34 ] провели клеточные анализы, чтобы определить, существует ли у фитомелатонина более высокий антирадикальный, антиоксидантный и противовоспалительный эффект по сравнению с синтетической формой. Основываясь на результатах in vitro с использованием клеточных линий человека, они сообщили о значительных преимуществах фитомелатонина по сравнению с синтетическим мелатонином [ 34] . ]. Было обнаружено, что фитомелатонин обладает на 646% более сильным ингибированием ЦОГ-2 (см. рисунок 3 ), на 267–470% более мощной способностью улавливать свободные радикалы (см. рисунок 4 ) и на 100% большей эффективностью в снижении клеточных АФК в линии клеток кожи человека. (см. рисунок 5 ) по сравнению с синтетическим мелатонином, скорее всего, из-за других компонентов, обнаруженных в фитомелатонине, таких как хлорофилл, бета-каротин, лютеин и другие защитные, антиоксидантные фитонутриенты [значения получены на основе исходных данных, представленных в [ 34 ]).
Рисунок 3. Подавление воспаления фитомелатонином (синяя полоса) и синтетическим мелатонином (серая полоса). Данные выражены в процентах ингибирования рекомбинантного ЦОГ-2 человека. Количества, использованные для каждого, составляли 0,030 мл (5 мг/мл). Значения получены из исходных данных, представленных в [ 34 ].
Рисунок 4. Процент улавливания свободных радикалов (DPPH%) фитомелатонином (синяя полоса) и тремя синтетическими мелатонинами (серые столбцы). Данные выражены в мкг/мл. Значения получены из исходных данных, представленных в [ 34 ].
Рисунок 5. Флуоресценция АФК в линии клеток кожи человека под действием фитомелатонина (синие столбцы) и синтетического мелатонина (серые столбцы). Данные выражаются в виде флуоресценции АФК с использованием 50 мкг/мл как для фитомелатонина, так и для синтетического мелатонина. Значения получены из исходных данных, представленных в [ 34 ].
Продолжение: https://budetlyanin108.livejournal.com/3711775.html?newpost=1
Сервис SMS-рассылок: надежное решение для эффективных коммуникаций 
Нас и здесь неплохо кормят.. 
Whitby Krampus Run 2024: один из самых необычных праздничных мероприятий 
Облигации США получают сигнал о продаже - крест смерти 
"Луч солнца золотого..." 
О российских условиях мира 
Лытдыбр 
Тайский ресторанчик 
О расхищении архивных документов в СССР в 1930-е гг. 
