Обнаружение мелатонина
В 1958 году команде профессора дерматологии из Йельского университета США Аарона Лернера удалось выделить из эпифизов коров новое соединение, которое при введении в кожу головастика, осветляло её. Вещество блокировало выработку меланоцитостимулирующего гормона, поэтому получило название «мелатонин».
Позже обнаружили, что открытое соединение синтезируется в организме преимущественно ночью. Это связали с суточными периодами покоя и бодрствования, и два десятилетия мелатонин считался только гормоном сна, регулирующим циркадные ритмы человека.
Клеточные часы — Нобелевская премия 2021
Хронобиология — наука, изучающая биологические ритмы, — выделяет дневные, приливные, недельные, сезонные и годовые ритмы. В этой статье мы затронем вопросы, связанные с циркадными (от лат. circa — «около, кругом» + dies — «день») ритмами. Циркадные ритмы возникли в результате ежедневных изменений освещенности, вызванных вращением Земли. Циркадные ритмы есть у цианобактерий, грибов, растений и животных. У человека можно наблюдать суточные изменения физиологических параметров: температуры тела, синтеза гормонов (например, кортизола) и ферментов, циклы сна и бодрствования [1], [2].
К середине ХХ века было накоплено уже много данных о циркадных ритмах, и поэтому темой ежегодного симпозиума по количественной биологии в Колд Спринг Харбор в 1960 году стали «Биологические часы». В следующие десятилетия случились главные события в исследовании молекулярных основ циркадных ритмов, за что в 2017 году Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине [3].
На модели плодовой мушки ученые показали, что существуют гены, то есть физические носители информации, имеющие влияние не просто на признак (как, например, цвет человеческих глаз или окраска цветков фасоли), а на поведение целого организма — когда ложиться спать; сколько секунд петь брачную песню. Они выделили эти гены (per, tim, dbt) и научились вносить в них изменения, тем самым влияя на поведение. Им удалось распутать полный цикл реакций, которые происходят вокруг ядра и позволяют клетке вести свой собственный внутренний отсчет времени с помощью авторегуляции белковой машины.
Таким образом, на данный момент известно, что суточные ритмы организма поддерживаются работой внутренних клеточных часов. А как же факторы среды?
Выработка мелатонина
80% мелатонина вырабатывается эпифизом – шишковидной железой весом 100–125 мг, расположенной в головном мозге. Остальные 20% мелатонина вырабатывают особые клетки:
- пищеварительного тракта;
- бронхов и лёгких;
- почек;
- поджелудочной железы;
- простаты и яичников;
- сетчатки глаза, других органов и тканей.
Мелатонин вырабатывают даже клетки крови: эозинофилы и лимфоциты. Это открытие сделали в 1974 году советские ученые Натан Танфелевич Райхлин и Игорь Моисеевич Кветной.
Такой, «периферический», мелатонин не воздействует на суточные ритмы, работая исключительно на местном уровне.
Действие мелатонина
«Гормон сна»
начинает вырабатываться в промежутке от 20 до 22 часов (у «жаворонков» раньше, у «сов» – позже). Концентрация мелатонина достигает пика с полуночи до двух часов ночи, а к шести-семи часам утра падает до минимального уровня.
Как работает мелатонин
- Поглощает свободные радикалы – нестабильные молекулы, которые повреждают органы и ткани, приводят к снижению иммунитета, развитию новообразований и сердечно-сосудистых болезней.
- Является самым сильным природным иммуномодулятором, восстанавливает повреждённые клетки, предотвращает болезни, в том числе – онкологические.
- Оказывает выраженное хронобиотическое действие: регулирует суточные и сезонные биоритмы.
- Способствует засыпанию, отвечает за спокойный восстановительный сон, приносящий естественный отдых.
- Регулирует работу эндокринной системы, нормализует температуру тела.
- Действует как антидепрессант и предотвращает возникновение некоторых психических расстройств.
- Замедляет темпы старения, увеличивает продолжительность жизни.
Что понижает уровень мелатонина?
- Возраст. После 45-50 лет выработка естественного мелатонина снижается.
- Свет. Шишковидная железа способна вырабатывать мелатонин только в темноте. Если ночью включено освещение, производство гормона замедляется вплоть до полной остановки. Снижают синтез мелатонина свечение экранов мобильного телефона, планшета, ноутбука, компьютера или телевизора.
- Курение.
- Употребление алкогольных или кофеинсодержащих напитков.
- Приём нестероидных противовоспалительных средств (НПВС), витамина В12, некоторых других лекарств.
Что повышает выработку мелатонина?
- Отсутствие света в момент отхода ко сну
- Кальций
- Магний
- Витамин В6
- Никотиновая кислота.
Применение синтетических аналогов мелатонина в медицине
Чаще всего препараты мелатонина используют для лечения различных нарушений сна. Проведённые исследования доказывают эффективность мелатонина при острой бессоннице: уменьшается время засыпания, улучшается качество ночного сна и его продолжительность.
Приём мелатонина оправдан при хронобиологических нарушениях, когда человек часто меняет часовые пояса или работает по сменному графику с чередованием ночных и дневных смен.
Препараты «гормона сна» нельзя применять как привычное снотворное средство. Они помогают только при сбоях, обусловленных снижением продукции мелатонина. В других случаях эффекта не будет.
Мелатонин не назначают при:
- хронической бессоннице;
- сохранении суточной секреции собственного мелатонина;
- нормальных биологических ритмах.
БАД или лекарство?
До сих пор среди врачей нет единого мнения: считать мелатонин лекарством или биологически активной добавкой (БАД).
В США
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) не одобрило его для использования в медицинских целях, поэтому там мелатонин продаётся без рецепта, как пищевая добавка.
В странах Евросоюза и в Австралии
мелатонин считается лекарством, продаётся по рецепту и используется для лечения бессонницы у детей, подростков и лиц, старше 55 лет.
В России
зарегистрированы лекарственные формы препарата и БАДы, приобрести их можно в аптеках и магазинах спортивного питания без рецепта.
Мелатонин применяется в качестве вспомогательной терапии при:
- язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки;
- гипертонической болезни;
- болезни Альцгеймера и иных нарушениях памяти;
- депрессиях и других заболеваниях.
Исследования фармакологической активности и эффективности мелатонина продолжаются. На сегодняшний день опубликовано более 26 тысяч научных работ, каждая из которых открывает новые страницы использования удивительного вещества.
Когда нужно обратиться в МЦ Алтимед?
Обращаться за помощью в медицинский центр Алтимед необходимо при появлении явных признаков нехватки мелатонина:
- Проблемы со сном — если вы страдаете бессонницей, легко просыпаетесь посреди ночи или испытываете проблемы с засыпанием, если вам не часто снятся сны во время, у вас поверхностный или тревожный сон и тревожное мышление по ночам — это основные признаки низкого мелатонина, хотя уровень кортизола также может быть виноват. Фактически, уровни кортизола и мелатонина имеют обратную зависимость друг от друга в организме.
- Изменения настроения. Если вам не хватает внутреннего покоя, вы всегда беспокоитесь, страдаете от сезонного аффективного расстройства или депрессии или всегда на грани эмоций и всегда раздражительны, возможно, у вас низкий уровень мелатонина. Мелатонин превращается в серотонин, нейромедиатор, уровень которого повышается при приеме некоторых антидепрессантов.
- Симптомы менопаузы — приливы, учащенное сердцебиение, утренняя депрессия и нерегулярные циклы, как полагают, улучшаются с помощью добавок мелатонина.
- Симптомы низкого уровня гормона щитовидной железы. Мелатонин способствует преобразованию тироксина (Т4) в активный трийодтиронин (Т3), который дает вам энергию и выделяет тепло. Фактически, мелатонин и тиреотропный гормон происходят из шишковидной железы. Таким образом, симптомы гипотиреоза могут указывать на низкий уровень мелатонина.
- Кишечные симптомы, такие как боль, гиперактивность и кишечные спазмы, также могут указывать на низкий уровень мелатонина.
Мелатонин и COVID-19
Пандемия COVID-19, вызванная вирусом SARS-CoV-2, заставила учёных активно изучать влияние мелатонина на течение этого заболевания. В результате привычный «регулятор сна» стал использоваться в комплексе средств вспомогательной терапии COVID-19. Осенью 2020 года его даже применяли для лечения президента США Дональда Трампа. Официальные отзывы об использовании мелатонинаСША.
Электронная научная библиотека medRxiv в октябре 2021 года разместила отчёт о научно-исследовательской работе, в которой было изучено 800 случаев заболевания тяжёлой формой COVID-19. Выяснилось, что пациенты, изначально имевшие высокий уровень собственного мелатонина, и те, кто получал гормон в виде лекарственного препарата, достоверно чаще выживали в реанимации. Мелатонин повышал шансы на выздоровление, как при коронавирусной, так и любой другой инфекции, поражающей лёгкие.
Канада и Аргентина.
Работа опубликована в журнале Diseases в ноябре 2021 года. Совместное исследование Университета Торонто и Папского католического университета показало, что заболевание у пожилых людей может протекать тяжелее в связи со сниженным содержанием мелатонина. Мелатонин в адекватных дозах предотвращает развитие агрессивной формы COVID-19, а также поддерживает действие антикоронавирусной вакцины.
Бразилия.
Данные размещены журналом Melatonin Research в начале 2021 года. Учёные из Университета Сан-Паулу доказали, что мелатонин, который вырабатывают клетки альвеол лёгких, становится барьером для коронавируса. Возможно поэтому люди с высоким уровнем мелатонина не заражаются ковидом или переносят болезнь легко. Регина Пекельман, автор исследования, уверена, что применение назальных капель или спрея с мелатонином — эффективное средство для борьбы с COVID-19.
Чтобы попасть в организм человека, вирусы SARS-CoV-2 должны связаться с рецепторами ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2), расположенными на поверхности клеток легких. Только соединившись с ACE2, коронавирусы проникают в клетку и начинают размножаться, приводя к болезни.
Мелатонин снижает количество свободных рецепторов ACE2, в результате количество связей вируса с ферментом снижается, что приводит к поражению минимального количества клеток, а значит коронавирусная инфекция будет протекать в лёгкой форме.
Дополнительно мелатонин уменьшает воспалительную реакцию в месте проникновения вируса и контролирует иммунный ответ, не давая развиться «цитокиновому шторму». А так как именно бурная цитокиновая реакция и приводит к фатальному результату, её подавление повышает шансы пациента выжить и избежать серьёзных осложнений.
В нашей стране
пока не накоплен достаточный научный опыт, подтверждающий тот факт, что мелатонин предотвращает тяжёлое течение COVID-19, да и механизм действия мелатонина на организм человека ещё недостаточно изучен. Однако эмпирический опыт даёт обнадёживающие результаты и свидетельствует в пользу положительного влияния мелатонина на исход COVID-19.
Препараты мелатонина отпускаются в России без рецепта, но не стоит принимать их без очной консультации с доктором ни для коррекции нарушений сна, ни для профилактики или лечения COVID-19.
Противопоказания
Препарат не рекомендуется принимать:
- в детском возрасте. Мелатонин детям, как правило, не нужен – у них вырабатывается достаточное количество своего;
- женщинам, которые планируют беременность. Есть данные, что прием гормона иногда нарушает процесс овуляции;
- людям, которые управляют транспортными средствами или выполняют работы, которые требуют высокой концентрации внимания. Мелатонин делает человека сонным, снижает скорость реакции, поэтому заниматься вышеперечисленными видами деятельности во время приема препарата опасно для жизни;
- пациентам, которые страдают от кровотечений. Гормон снижает свертываемость крови, поэтому остановить кровотечение, например, при язве желудка, будет значительно труднее;
- диабетикам, которые используют препараты для нормализации уровня сахара в крови;
- аллергикам, лицам с аутоиммунными заболеваниями. Вещество стимулирует активность иммунной системы, поэтому повышается вероятность обострения аллергических реакций или симптомов заболевания;
- во время беременности и лактации. Медики точно не знают, как прием гормона влияет на развитие ребенка, поэтому не советуют матерям рисковать.
Возможные побочные эффекты – вялость, сонливость, особенно по утрам, головная боль, диарея, аллергические реакции, снижение остроты зрения, головокружение. Зато передозировка препарата не приносит долговременного вреда. Могут возникнуть дезориентация и длительный сон.
При приеме мелатонина возможны сонливость и вялость
В США мелатонин считается биодобавкой. В России этот гормон входит в состав препаратов Мелатонин, Мелаксен, Мелатон, Циркадин, Юкалин, Мелапур. В Украине выпускается препарат Вита-Мелатонин.
Публикации на тему месяца «Как побороть постковидный синдром»
- Восстановление легких после коронавируса
- Восстановление обоняния после коронавируса
- Восстановление памяти после перенесённого коронавируса
- Преодолеваем психические расстройства при постковидном синдроме
- Переживаем COVID. Как пандемия коронавируса влияет на психическую деятельность
- Постковидный скрининг — обследование после перенесенной новой коронавирусной инфекции
- Как вернуть пищеварение в норму после коронавируса?
- Потеря обоняния при COVID-19 — советы врача оториноларинголога
- Рекомендации кардиолога после перенесенного COVID-19
- Коронавирус оказался «злопамятным» — что важно знать
- Постковидный синдром: программа диагностики и регресса постковидной симптоматики. Как справиться с долгосрочными симптомами Long COVID
Использованная литература
- Полуэктов, М.Г., Бузунов, Р.В., Вербицкий, Е.В. и др. Проект клинических рекомендаций по диагностике и лечению хронической инсомнии у взрослых, Consilium Medicum. Неврология и Ревматология, 2016. — В. 2. — С. 41–51.
- Bhattacharya, S., Patel, K., Dehari, D. et al. Melatonin and its ubiquitous anticancer effects. Mol Cell Biochem., 2021. — Vol. 462(1-2). — P. 133-155.
- Cipolla-Neto, J., do Amaral, F. Melatonin as a Hormone: New Physiological and Clinical Insights, Endocrine Reviews, 2021. — Vol. 39(6). — P. 990-1028.