Se aisló por primera vez de la glándula pineal bovina en 1958. Sin embargo, en los seres humanos, es la principal hormona secretada por la glándula pineal. La melatonina se consideraba una ayuda para dormir y se usaba ampliamente para reducir el desfase horario. Sin embargo, la hormona cronobiológica ha demostrado tener múltiples beneficios para la salud, como efectos antioxidantes, antiinflamatorios e inmunomoduladores.
Fuentes pineales adicionales como:
-Retina.
-Células de la médula ósea-.
-Plaquetas.
-Piel.
-Linfocitos
-Glandula de Harderian
-Tracto gastrointestinal (vertebrados)
Melatonina en el tracto gastrointestinal
En el tracto gastrointestinal, la melatonina puede ser sintetizada por las células enterocromafines; la liberación de melatonina gastrointestinal a la circulación parece seguir a la ingesta periódica de alimentos, en particular a la ingesta de triptófano.
La concentración de melatonina es 10-100 veces mayor que los niveles sanguíneos, y hay una concentración 400 veces mayor en el tracto gastrointestinal que en la glándula pineal.
Melatonina en la infancia
La cantidad de melatonina en el tracto gastrointestinal de los bebés o mamíferos lactantes está determinada por la concentración de melatonina de la madre. De hecho, la melatonina puede atravesar fácilmente la membrana placentaria y, después del nacimiento, la leche materna proporciona melatonina.
La melatonina en la leche materna sigue un ritmo circadiano (en la leche de término y prematuro) con niveles más altos de melatonina por la noche y niveles indetectables durante el día.
El calostro humano, secretado durante los primeros 4 o 5 días después del nacimiento, contiene células inmunocompetentes (células mononucleares de calostro), que pueden sintetizar melatonina de manera autocrina.
Los bebés secretan niveles poco profundos de melatonina durante los primeros 3 meses, y luego comienza a aumentar para volverse circadiano junto con el desarrollo del niño.
En los niños, los picos de concentración nocturnos son los más altos entre los 4 y 7 años de edad y luego disminuyen progresivamente.
Metabolismo de la melatonina
La melatonina se sintetiza a partir del triptófano AA en los pinealocitos. De hecho, el triptófano AA es hidroxilado (por la triptófano-5-hidroxilasa) en 5-hidroxitriptofano, entonces descarboxilado (por la 5-hidroxitriptófano descarboxilasa) en la serotonina. Posteriormente, la serotonina entra en dos transformaciones más para sintetizar melatonina: la primera es la acetilación por arilalquilamina-N-acetiltransferasa, también llamada "Timezyme". Siguiendo las vías metabólicas, N-acetilserotonina es metilada por acetilserotonina-O-metiltransferasa (ASMT, también llamada hidroxiindol-O- metiltransferasa HIOMT) para formar melatonina.
Tanto AA-NAT como ASMT están mediados por señalización noradrenérgica que activa la adenilato ciclasa, que regula al alza la función AA-NAT.
La melatonina se activa en la oscuridad e inhibida por la luz: la información luminosa se transmite desde la retina a la glándula pineal a través del núcleo supraquiasmático (SCN) del hipotálamo.
En los seres humanos, la secreción de melatonina comienza poco después de la puesta del sol y alcanza su punto máximo a las 2-4 am. Luego, disminuye lentamente hasta que su concentración es indetectable por la mañana:
Noche: 80-120pg / ml
Mañana: 10-20 pg / ml
Farmacocinética:
-Después de la administración intravenosa, la melatonina se distribuye rápidamente (vida media de distribución de 0.5 a 5.6 minutos) y se elimina.
-Después de la administración oral, el pico de concentración plasmática surge dentro de los 60 minutos.
-La ingesta de una dosis de 1 a 5 mg puede permitir dentro de la hora posterior a la ingestión, obtener concentraciones de melatonina 10 a 100 veces superiores al pico fisiológico nocturno, con un retorno a las concentraciones basales en 4 a 8 horas.
Efectos de la melatonina:
- La ingestión de melatonina induce fatiga, somnolencia y disminución de la latencia del sueño. Los ritmos circadianos alterados están asociados con trastornos del sueño y problemas de salud.
- La administración de melatonina en niños con múltiples dificultades de desarrollo, neuropsiquiátricas y de salud a menudo muestra una mejoría en múltiples síntomas. De hecho, cuando se restauran los ritmos circadianos, el comportamiento, el estado de ánimo, el desarrollo, la función intelectual, la salud e incluso el control de las convulsiones pueden mejorar. Varios estudios muestran que los ritmos circadianos son importantes para el neurodesarrollo típico (normal) y su ausencia suprime la neurogénesis en modelos animales.
Células gliales y melatonina
–Â Â Â Â In vitro Los estudios han demostrado que las células madre / progenitoras neurales expresan receptores de melatonina, y la melatonina induce la expresión del factor neurotrófico derivado de la línea celular (GDNF) en las células madre neurales, lo que sugiere un papel temprano de la melatonina en el desarrollo del sistema nervioso central. Como se indicó anteriormente, la melatonina de origen materno atraviesa la placenta y, por lo tanto, puede influir en el neurodesarrollo fetal.
Los estudios en fetos de primates no humanos han demostrado que la melatonina materna estimula el crecimiento de la glándula suprarrenal fetal de primates y estimula los ritmos circadianos fetales, incluidos los ritmos SCN.
- En ratones, la supresión del ritmo de la melatonina por la exposición materna a la luz constante cambia la expresión rítmica en los genes del reloj fetal; estos cambios se invierten cuando se inyecta melatonina a diario en la madre.
Molécula cronobiótica:
- La melatonina tiene el potencial de sincronizar los ritmos biológicos y se considera una molécula cronobiótica.
Molécula cronobiótica: sustancia que refuerza las oscilaciones o ajusta la sincronización del reloj biológico central ubicado en los núcleos supraquiasmáticos (SNC) del hipotálamo para estabilizar los ritmos corporales.
- Los autores Pevet y Chalet llamaron a la melatonina una salida de reloj maestro. De hecho, la melatonina distribuye señales temporales a todos los tejidos diana que contienen receptores de melatonina. Estos incluyen adenohipófisis, glándula suprarrenal fetal y órganos principales como páncreas, hígado, riñón, pulmones, grasa e intestino.
- Los ritmos circadianos, y más precisamente la red del reloj circadiano, permiten la organización temporal de funciones biológicas. Por tanto, la secreción de melatonina refleja la adaptación al medio. Es decir, el ritmo sueño-vigilia asociado con los ritmos circadianos biológicos puede verse como una adaptación al ciclo día-noche.
La función cronobiológica de la melatonina sirve como un reloj maestro que sincroniza la secreción hormonal de los tejidos diana. Sin embargo, se ha demostrado que la melatonina sincroniza la reacción inmunológica y modula la respuesta inflamatoria y sirve como un potente agente antioxidante. Además, estas características antes mencionadas permiten que la melatonina sea una posible opción terapéutica para tratar el COVID-19.- Ana Paola Rodríguez Arciniega, MS
Referencias:
Tordjman, Sylvie y col. "Melatonina: farmacología, funciones y beneficios terapéuticos". ?? Neurofarmacología actual vol. 15,3 (2017): 434-443. doi: 10.2174 / 1570159X14666161228122115
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