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メラトニンの生理学、機能および医学的用途
の メラトニン それは人間、動物、植物、真菌、バクテリアそしていくつかの藻類にさえ存在するホルモンです。学名はN-セチル-5-メトキシトリプタミンで、必須アミノ酸のトリプトファンから合成されています。.
ヒトおよび動物では、メラトニンは主に松果体で産生され、さまざまな細胞、神経内分泌および神経生理学的過程の基本物質です。.
メラトニンの最も重要な機能は、毎日の睡眠周期の調節にあります。それが、睡眠障害の治療薬として使われることがある理由です。.
この分子の主な特徴の1つはその生合成にあります、それは周囲の照明の変化に大部分依存します.
メラトニンの特徴
メラトニンは、1917年に発見された松果腺によって分泌されるホルモンです。具体的には、オタマジャクシに松果腺の抽出物を与えた調査を通じてその存在が検出されました。.
松果体の抽出物を投与すると、メラオフォロスの収縮のために、動物の皮膚上に暗い斑点の出現が観察された。.
この物質はメラトニンと呼ばれ、1958年に発見されてから41年後に初めて単離されました。約10年後、その分泌の周期的な性質と睡眠を誘発するその能力が説明されました。.
メラトニンは現在、松果体の松果体細胞（細胞型）、すなわち間脳にある脳構造によって産生される神経ホルモンと考えられています。.
松果体は、視交叉上核、網膜から日々の明暗パターンに関する情報を受け取る視床下部の領域の影響下でメラトニンを生成する.
人々は彼らの脳内で一定の世代のメラトニンを経験し、それは30歳までに著しく減少します。同様に、青年期から松果体の石灰化が通常起こります。 アレーナ.
視床下部の視交叉上核との関連性のおかげで、メラトニンの合成は周囲光によって部分的に決定される。つまり、照度が高いほど、メラトニンの産生が少なくなり、照度が低いほど、このホルモンの産生が多くなります。.
この事実は、人々の睡眠調節におけるメラトニンの重要な役割と、この過程における照明の重要性を浮き彫りにしています。.
現在、メラトニンには2つの主要な機能があることが示されています：生物時計を調整することと酸化を減らすこと。同様に、メラトニン欠乏症は、通常、不眠症や鬱病などの症状を伴い、徐々に老化を加速させる可能性があります。.
メラトニンは体内で合成される物質ですが、オート麦、チェリー、トウモロコシ、赤ワイン、トマト、ジャガイモ、ナッツ、米などの特定の食品にも見られます。.
同様に、メラトニンは今日、薬局や薬局で販売されており、主に不眠症に対抗するために薬用植物や処方薬に代わるものとして使用されています。.
生理学
松果体は、小脳の中央、第3脳室の後ろに位置する構造です。この構造は、松果体細胞、インドールアミン（メラトニン）を生成する細胞、および血管作用性ペプチドを含みます。.
したがって、ホルモンメラトニンの産生および分泌は、網膜の節後神経の線維によって刺激される。これらの神経は網膜視床下部の管を通って視交叉上核（視床下部）に移動します。.
視交叉上核にあるとき、節後神経の線維は松果体に達するまで上頸神経節を通過します。.
松果体に達すると、メラトニンの合成を刺激します。なぜなら、暗闇がメラトニンの生産を活性化するのに対し、光はこのホルモンの分泌を阻害するからです。.
外光はメラトニンの生産に影響を与えますが、この要因はホルモンの全体的な機能を決定しません.
すなわち、メラトニン分泌の概日リズムは、視交叉上核自体に位置する内因性ペースメーカーによって制御され、これは外的要因とは無関係である。.
しかしながら、周囲光は、用量依存的にプロセスを増大または再強化する能力を有する。メラトニンは血流中への拡散によって入り、朝には2〜4の濃度ピークがあります。.
その後、血流中のメラトニンの量は暗闇の期間の残りの間に徐々に減少します.
その一方で、メラトニンはまた、人の年齢に応じて生理学的な変化を示します。 3ヶ月齢まで、人間の脳は少量のメラトニンを分泌します.
その後、ホルモンの合成は増加し、小児期には約325 pg / mLの濃度に達します。若年成人では正常濃度は10〜60 pg / mLの範囲であり、加齢中にメラトニン産生は徐々に減少します.
生合成と代謝
メラトニンはトリプトファン、食品から来る必須アミノ酸から生合成される物質です.
具体的には、トリプトファンは酵素トリプトファンヒドロキシラーゼを介してメラトニンに直接変換される。その後、この化合物は脱カルボキシル化され、セロトニンを生成します。.
述べたように、暗闇は神経系を活性化し、神経伝達物質ノルエピネフリン放出の生成を動機付ける。ノルエピネフリンが松果体赤血球のb 1アドレナリン受容体に結合すると、アデニルシクラーゼが活性化される.
同様に、サイクリックＡＭＰは、このプロセスによって増加し、そしてアリールアルキルアミンＮ−アシルトランスフェラーゼ（メラニン合成の酵素）の新しい合成が動機付けられる。最後に、この酵素を通して、セロトニンはメラニンに変換されます.
その代謝に関して、メラトニンはミトコンドリアとp-肝細胞シトクロムで代謝されて、急速に6-ヒドロキシメラトニンに変換されるホルモンです。その後、グルクロン酸と結合して尿中に排泄されます。.
メラトニン分泌を調節する要因
現在、メラトニンの分泌を調節することができる要素は2つの異なるカテゴリーに分類することができます：環境要因と内因性要因.
環境要因は主に光周期（太陽周期の季節）、年間の季節および環境温度によって形成されます.
内因性の要因に関しては、ストレスと年齢の両方がメラトニンの生産の減少を動機付けることができる要素であるように思われます.
同様に、３つの異なるパターンのメラトニン分泌が確立されている：タイプ１、タイプ２およびタイプ３.
メラトニン分泌のタイプ1パターンはハムスターで観察され、そして分泌の突然のピークによって特徴付けられる.
タイプ2のパターンは、アルビノラット、そして人間の典型です。この場合、分泌は最大分泌ピークに達するまで徐々に増加することを特徴とする。.
最後に、タイプ3の停止はヒツジで観察されました、それはまた段階的な増加によって特徴付けられますが、それは最大の分泌レベルに到達し、減少し始めるまでしばらくの間滞在するという点でタイプ2と異なります.
薬物動態
メラトニンは広く利用可能なホルモンです。生物はこの分子に対する形態学的障壁を提示しないので、メラトニンは鼻、口腔または胃腸粘膜を通して迅速に吸収され得る。.
同様に、メラトニンはすべての細胞小器官に細胞内に分布しているホルモンです。投与されると、血漿中の最大レベルは20〜30分後に達します。この濃度は約1時間半維持され、その後40分の半減期で急速に低下する.
脳レベルでは、メラトニンは松果体で産生され、血流に放出されるため、内分泌ホルモンとして作用します。メラトニンの脳の作用領域は海馬、下垂体、視床下部および松果体です。.
その一方で、メラトニンは網膜や胃腸管、パラクリンホルモンとして機能する場所でも生成されます。同様に、メラトニンは生殖腺、腸、血管、免疫細胞などの非神経領域に分布しています。.
機能
メラトニンは、特定の可飽和および可逆的受容体を含み、その作用部位は主に概日リズムに影響を与えます。一方、非神経性メラトニン受容体は生殖機能に影響を及ぼし、末梢は様々な機能を持っています.
メラトニン受容体はマウスの学習および記憶のメカニズムにおいて重要であるように思われ、そしてこのホルモンは長期増強のような記憶に関連した電気生理学的過程を変えることができると仮定されている.
他方、メラトニンは免疫系に影響を及ぼし、そしてエイズ、癌、老化、心血管疾患、リズムの日々の変化、睡眠およびある種の精神障害などの状態に関連している。.
いくつかの臨床研究は、このホルモンはそれらと戦うための良い治療法の選択肢であるため、メラトニンは片頭痛や頭痛などの病状の発症にも重要な役割を果たすことを示しています。.
一方、メラトニンは脳と心臓の両方で虚血による組織損傷を軽減することが証明されています.
最後に、メラトニンは免疫系に作用することが現在知られていますが、その効果についての詳細はやや紛らわしいです。この意味で、メラトニンは免疫グロブリンの産生と食細胞の刺激を引き起こすようです.
このように、メラトニンの機能は多種多様であり、脳レベルでも体レベルでも作用しています。しかし、このホルモンの主な機能は体内時計の調整にあります。.
医療用
メラトニンが人々の身体的および脳機能に及ぼす複数の影響、ならびに特定の食品からこの物質を抽出する能力は、その医学的用途についての高レベルの研究を動機付けています。.
しかし、メラトニンは、55歳以上の人々の一級性不眠症の短期治療薬として承認されているだけです。この意味で、最近の研究はメラトニンが睡眠不足に苦しんでいる人々の総睡眠時間を有意に増加させることを示しました.
メラトニンに関する研究
メラトニンの唯一の承認された医学的用途は原発性不眠症の短期間の治療にあるが、この物質の治療効果について複数の調査が現在進行中である。.
具体的には、アルツハイマー病、ハンチントン病、パーキンソン病または筋萎縮性側索硬化症などの神経変性疾患の治療ツールとしてのメラトニンの役割が調べられている。.
このホルモンは将来これらの病状と闘うのに効果的になるであろう薬であるかもしれないと仮定されます、しかし、今日その治療上の有用性に関して科学的証拠を提供する研究はほとんどありません。.
一方、何人かの著者は、高齢患者の妄想と闘うための良い物質としてメラトニンを挙げています。場合によっては、この治療上の有用性はすでに効果的であることが証明されています。.
最後に、メラトニンは幾分研究されていないが将来の見込みがある他の研究経路を提示する.
今日最も活気づいているケースの1つは刺激物質としてのこのホルモンの役割です。いくつかの研究は、ADHD患者へのメラトニンの投与が眠りに落ちるのに必要な時間を減らすことを示しました.
その他の研究分野は、頭痛、気分障害（季節性情動障害の治療に効果があることが示されている）、がん、胆汁、肥満、放射線からの保護、耳鳴りです。.
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