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La scienza dietro la melatonina

Fu isolato per la prima volta dalla ghiandola pineale bovina nel 1958. Tuttavia, negli esseri umani, è il principale ormone secreto dalla ghiandola pineale. La melatonina era considerata un aiuto per dormire ed era ampiamente utilizzata per ridurre il jet-lag. Tuttavia, l'ormone cronobiologico ha dimostrato di avere molteplici benefici per la salute, come effetti antiossidanti, antinfiammatori e immunomodulatori.

Fonti extra pineali come:

-Retina.

-Cellule del midollo osseo-.

-Piattiere.

-Pelle.

-Linfociti

-Harderian ghiandola 

-Gi tratto (vertebrati)

Melatonina nel tratto gastrointestinale

Nel tratto gastrointestinale, la melatonina può essere sintetizzata dalle cellule enterocromaffine; il rilascio di melatonina gastrointestinale nella circolazione sembra seguire l'assunzione periodica di cibo, in particolare l'assunzione di triptofano.

La concentrazione di melatonina è maggiore dei livelli ematici di 10-100 volte e c'è una concentrazione 400 volte maggiore nel tratto gastrointestinale che nella ghiandola pineale.

Melatonina nell'infanzia

La quantità di melatonina nel tratto gastrointestinale di neonati o mammiferi che allattano è determinata dalla concentrazione di melatonina della madre. Infatti, la melatonina può facilmente passare attraverso la membrana della placenta e, dopo la nascita, il latte materno fornisce la melatonina.

La melatonina nel latte umano segue un ritmo circadiano (nel latte pretermine e termine) con livelli di melatonina più elevati di notte e livelli non rilevabili durante il giorno.

Il colostro umano, secreto durante i primi 4 o 5 giorni dopo la nascita, contiene cellule immunocompetenti (cellule mononucleate colostrali), in grado di sintetizzare la melatonina in modo autocrino.

I neonati secernono livelli bassi di melatonina per i primi 3 mesi, quindi inizia ad aumentare fino a diventare circadiano insieme allo sviluppo del bambino. 

Nei bambini i picchi di concentrazione notturna sono i più elevati tra il 4 ° e il 7 ° anno di età per poi diminuire progressivamente.

Metabolismo della melatonina

La melatonina è sintetizzata dal triptofano AA nei pinealociti. In effetti, il triptofano AA lo è idrossilato (dalla triptofano-5-idrossilasi) in 5-idrossitriptofano, quindi decarbossilata (dalla 5-idrossitriptofano decarbossilasi) in serotonina. Successivamente, la serotonina subisce altre due trasformazioni per sintetizzare la melatonina: la prima è l'acetilazione da parte dell'arilalchilammina.N-acetiltransferasi, chiamata anche "Timezyme". Seguendo le vie metaboliche, N-acetilserotonina è metilata da acetilserotonina-O-metiltransferasi (ASMT, chiamata anche idrossiindolo-O- metiltransferasi HIOMT) per formare la melatonina.

Sia AA-NAT che ASMT sono mediati dalla segnalazione noradrenergica che attiva l'adenilato ciclasi, regolando la funzione AA-NAT. 

La melatonina viene attivata al buio e inibita dalla luce: l'informazione luminosa viene trasmessa dalla retina alla ghiandola pineale attraverso il nucleo soprachiasmatico (SCN) dell'ipotalamo. 

Negli esseri umani, la secrezione di melatonina inizia dopo il tramonto e raggiunge il suo picco alle 2-4 del mattino. Successivamente, diminuisce lentamente fino a quando la sua concentrazione non è rilevabile al mattino:

Notte: 80-120pg / ml

Mattina: 10-20pg / ml

Farmacocinetica:

-Dopo la somministrazione endovenosa, la melatonina viene rapidamente distribuita (emivita di distribuzione da 0.5 a 5.6 minuti) ed eliminata. 

-Dopo la somministrazione orale, il picco di concentrazione plasmatica aumenta entro 60 minuti.  

-L'assunzione di una dose da 1 a 5 mg può consentire entro un'ora dall'ingestione, di ottenere concentrazioni di melatonina da 10 a 100 volte superiori al picco fisiologico notturno, con un ritorno alle concentrazioni basali in 4-8 ore.

Effetti della melatonina:

- L'ingestione di melatonina induce affaticamento, sonnolenza e una diminuzione della latenza del sonno. I ritmi circadiani disturbati sono associati a disturbi del sonno e disturbi della salute.

- La somministrazione di melatonina nei bambini con molteplici difficoltà di sviluppo, neuropsichiatriche e di salute spesso mostra un miglioramento in più sintomi. In effetti, quando i ritmi circadiani vengono ripristinati, il comportamento, l'umore, lo sviluppo, la funzione intellettuale, la salute e persino il controllo delle crisi possono migliorare. Diversi studi mostrano che i ritmi circadiani sono importanti per lo sviluppo neurologico tipico (normale) e la loro assenza sopprime la neurogenesi nei modelli animali.

Cellule gliali e melatonina

-      In vitro studi hanno dimostrato che le cellule staminali / progenitrici neurali esprimono i recettori della melatonina e la melatonina induce l'espressione del fattore neurotrofico derivato dalla linea delle cellule gliali (GDNF) nelle cellule staminali neurali, suggerendo un ruolo precoce della melatonina nello sviluppo del sistema nervoso centrale. Come indicato in precedenza, la melatonina di origine materna attraversa la placenta e può quindi influenzare il neurosviluppo fetale. 

Studi su feti di primati non umani hanno dimostrato che la melatonina materna stimola la crescita della ghiandola surrenale fetale dei primati e trascina i ritmi circadiani fetali, compresi i ritmi SCN.

- Nei topi, la soppressione del ritmo della melatonina mediante l'esposizione materna alla luce costante modifica l'espressione ritmica nei geni dell'orologio fetale; questi cambiamenti vengono invertiti quando la melatonina viene iniettata quotidianamente nella madre.

Molecola cronobiotica:

- La melatonina ha il potenziale per sincronizzare i ritmi biologici ed è considerata una molecola cronobiotica.

Molecola cronobiotica: una sostanza che rinforza le oscillazioni o regola i tempi dell'orologio biologico centrale situato nei nuclei soprachiasmatici (SNC) dell'ipotalamo per stabilizzare i ritmi corporei.

- Gli autori Pevet e Chalet hanno definito la melatonina un'uscita del master clock. Infatti, la melatonina distribuisce i segnali temporali a tutti i tessuti target che contengono i recettori della melatonina. Questi includono adenoipofisi, ghiandola surrenale fetale e organi principali come pancreas, fegato, reni, polmoni, grasso e intestino.

- I ritmi circadiani, e più precisamente la rete dell'orologio circadiano, consentono l'organizzazione temporale delle funzioni biologiche. Pertanto, la secrezione di melatonina riflette l'adattamento all'ambiente. Ciò significa che il ritmo sonno-veglia associato ai ritmi circadiani biologici può essere visto come un adattamento al ciclo giorno-notte. 

La funzione cronobiologica della melatonina funge da orologio principale che sincronizza la secrezione ormonale dei tessuti bersaglio. Tuttavia, la melatonina ha dimostrato di sincronizzare la reazione immunologica e modulare la risposta infiammatoria e fungere da potente agente antiossidante. Inoltre, queste caratteristiche di cui sopra consentono alla melatonina di essere una possibile opzione terapeutica per il trattamento di COVID-19.- Ana Paola Rodríguez Arciniega, MS

Riferimenti:

Tordjman, Sylvie et al. "Melatonina: farmacologia, funzioni e benefici terapeutici." Neurofarmacologia attuale vol. 15,3 (2017): 434-443. doi: 10.2174 / 1570159X14666161228122115

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