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A ciência por trás da melatonina

Foi isolado pela primeira vez da glândula pineal bovina em 1958. No entanto, em humanos, é o principal hormônio secretado pela glândula pineal. A melatonina era considerada um auxílio para dormir e era amplamente usada para reduzir o jet-lag. No entanto, o hormônio cronobiológico provou ter vários benefícios à saúde, como efeitos antioxidantes, antiinflamatórios e imunomoduladores.

Fontes pineal extras como:

-Retina.

-Células da medula óssea-.

-Plaquetas.

-Pele.

-Linfócitos

-Glândula harderiana 

- Trato GI (vertebrados)

Melatonina no trato GI

No trato gastrointestinal, a melatonina pode ser sintetizada pelas células enterocromafins; a liberação de melatonina gastrointestinal na circulação parece seguir a ingestão de alimentos periodicamente, particularmente a ingestão de triptofano.

A concentração de melatonina é maior do que os níveis sanguíneos em 10-100 vezes, e há uma concentração 400 vezes maior no trato gastrointestinal do que na glândula pineal.

Melatonina na infância

A quantidade de melatonina no trato GI de bebês lactantes ou mamíferos é determinada pela concentração de melatonina da mãe. Na verdade, a melatonina pode facilmente passar pela membrana da placenta e, após o nascimento, o leite materno fornece melatonina.

A melatonina no leite humano segue um ritmo circadiano (no leite prematuro e a termo) com níveis mais elevados de melatonina à noite e níveis indetectáveis ​​durante o dia.

O colostro humano, secretado durante os primeiros 4 ou 5 dias após o nascimento, contém células imunocompetentes (células mononucleares do colostro), que podem sintetizar melatonina de maneira autócrina.

Os bebês secretam níveis superficiais de melatonina nos primeiros 3 meses, e então começa a aumentar para se tornar circadiano junto com o desenvolvimento infantil. 

Em crianças, os picos de concentração noturna são maiores entre os 4 e 7 anos de idade e declinam progressivamente.

Metabolismo da melatonina

A melatonina é sintetizada a partir do triptofano AA nos pinealócitos. Na verdade, o triptofano AA é hidroxilado (pelo triptofano-5-hidroxilase) em 5-hidroxitriptofano, então descarboxilado (pela 5-hidroxitriptofano descarboxilase) em serotonina. Posteriormente, a serotonina passa por mais duas transformações para sintetizar a melatonina: a primeira é a acetilação por arilalquilamina-N-acetiltransferase, também chamada de “Timezyme”. Seguindo as vias metabólicas, N-acetilserotonina é metilada por acetilserotonina-O-metiltransferase (ASMT, também chamado de hidroxiindol-O- metiltransferase HIOMT) para formar melatonina.

Tanto o AA-NAT quanto o ASMT são mediados pela sinalização noradrenérgica que ativa a adenilato ciclase, regulando positivamente a função AA-NAT. 

A melatonina é ativada no escuro e inibida pela luz: a informação luminosa é transmitida da retina para a glândula pineal através do núcleo supraquiasmático (SCN) do hipotálamo. 

Em humanos, a secreção de melatonina começa logo após o pôr do sol e atinge seu pico às 2-4 da manhã. Depois, diminui lentamente até que sua concentração seja indetectável pela manhã:

Noite: 80-120pg / ml

Manhã: 10-20pg / ml

Farmacocinética:

-Após a administração intravenosa, a melatonina é rapidamente distribuída (meia-vida de distribuição de 0.5 a 5.6 minutos) e eliminada. 

-Após a administração oral, o pico de concentração plasmática surge em 60 minutos.  

-A ingestão de uma dose de 1 a 5 mg pode permitir que dentro de uma hora após a ingestão, sejam obtidas concentrações de melatonina 10 a 100 vezes superiores ao pico fisiológico noturno, com retorno às concentrações basais em 4 a 8 horas.

Efeitos da melatonina:

- A ingestão de melatonina induz fadiga, sonolência e uma diminuição da latência do sono. Ritmos circadianos perturbados estão associados a distúrbios do sono e problemas de saúde.

- A administração de melatonina em crianças com múltiplas dificuldades de desenvolvimento, neuropsiquiátricas e de saúde geralmente mostra melhora em múltiplos sintomas. Na verdade, quando os ritmos circadianos são restaurados, o comportamento, o humor, o desenvolvimento, a função intelectual, a saúde e até o controle das crises podem melhorar. Vários estudos mostram que os ritmos circadianos são importantes para o neurodesenvolvimento típico (normal) e sua ausência suprime a neurogênese em modelos animais.

Células gliais e melatonina

-      In vitro estudos demonstraram que as células-tronco neurais / progenitoras expressam receptores de melatonina e a melatonina induz a expressão de fator neurotrófico derivado da linha de células gliais (GDNF) em células-tronco neurais, sugerindo um papel precoce da melatonina no desenvolvimento do sistema nervoso central. Conforme indicado anteriormente, a melatonina de origem materna atravessa a placenta e pode, portanto, influenciar o neurodesenvolvimento fetal. 

Estudos em fetos de primatas não humanos mostraram que a melatonina materna estimula o crescimento da glândula adrenal fetal de primatas e incorpora ritmos circadianos fetais, incluindo ritmos SCN.

- Em camundongos, a supressão do ritmo da melatonina pela exposição materna à luz constante altera a expressão rítmica nos genes do relógio fetal; essas mudanças são revertidas quando a melatonina é injetada diariamente na mãe.

Molécula cronobiótica:

- A melatonina tem potencial para sincronizar ritmos biológicos e é considerada uma molécula cronobiótica.

Molécula cronobiótica: substância que reforça as oscilações ou ajusta o tempo do relógio biológico central localizado nos núcleos supraquiasmáticos (SNC) do hipotálamo para estabilizar os ritmos corporais.

- Os autores Pevet e Chalet chamaram a melatonina de uma saída de clock mestre. Na verdade, a melatonina distribui pistas temporais para todos os tecidos-alvo que contêm receptores de melatonina. Estes incluem adenohipófise, glândula adrenal fetal e órgãos principais como pâncreas, fígado, rim, pulmões, gordura e intestino.

- Os ritmos circadianos, e mais precisamente a rede do relógio circadiano, permitem a organização temporal das funções biológicas. Portanto, a secreção de melatonina reflete a adaptação ao meio ambiente. Ou seja, o ritmo sono-vigília associado aos ritmos biológicos circadianos pode ser visto como uma adaptação ao ciclo dia-noite. 

A função cronobiológica da melatonina atua como um relógio mestre que sincroniza a secreção hormonal dos tecidos-alvo. Apesar disso, a melatonina tem se mostrado capaz de sincronizar a reação imunológica e modular a resposta inflamatória e atuar como um potente agente antioxidante. Além disso, essas características mencionadas permitem que a melatonina seja uma possível opção terapêutica para o tratamento de COVID-19.- Ana Paola Rodríguez Arciniega, MS

Referências:

Tordjman, Sylvie et al. “Melatonina: Farmacologia, Funções e Benefícios Terapêuticos.” Neurofarmacologia atual vol. 15,3 (2017): 434-443. doi: 10.2174 / 1570159X14666161228122115

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