Синтез мелатонина: Значение мелатонина в регуляции метаболизма, пищевого поведения, сна и перспективы его применения при экзогенно-конституциональном ожирении | Цветкова

Нарушение синтеза мелатонина и его роль в физиологических и патологических функциях — РОСОМЕД

Результаты

Цель: изучить факторы, приводящие к нарушению синтеза мелатонина и его место в развитии физиологических и патологических процессов организма.
Материалы и методы. Использовались источники современной литературы по теме работы. Было отмечено, что среди факторов, влияющих на снижение синтеза мелатонина в организме, особое место занимает дефицит магния, который возникает не только вследствие алиментарной недостаточности, но и из-за потери микроэлемента в стрессовых реакциях [2]. Недостаток магния ведет к снижению активности ключевого фермента синтеза мелатонина – серотонин-N-ацетилтрансферазы, и, соответственно, к дефициту самого гормона [3]. Потеря магния в ряде случаев ведет не только к нарушениям сна, но и к снижению внимания, памяти, нарушению сознания, судорожным припадкам. [3, 5] Эти же симптомы характерны и для дефицита мелатонина [6].
Играя важную роль в передаче нервного импульса, магний является физиологическим регулятором возбудимости клетки: при его недостатке клетка становится сверхвозбудимой [3, 5].

Наиболее вероятным механизмом является ингибирование магнием активности NМDA-(глутаматных) рецепторов. [3] Нарушения функционирования NMDA-рецепторов могут быть вызваны снижением концентрации их эндогенных антагонистов: Mg2+, Zn2+, кинурениновой кислоты, серотонина, мелатонина – метаболитов триптофанового обмена [3, 5]. Именно этот факт рассматривается в последнее время как возможная причина эксайтотоксичности – феномена, в основе которого лежит нарушение проницаемости NMDA-рецепторов [3, 5]. Результатом этого является повышенный вход кальция в клетку с последующей стимуляцией протеаз, действие которых основано на расщеплении субмембранных и цитоплазматических структур, а также на фрагментации ДНК, что приводит к гибели нейронов [1, 3, 5].
Результаты и обсуждение. Исследования показывают значительное снижение магния и мелатонина у страдающих эпилепсией от 32 до 62 % [4]. Активируя супероксиддисмутазу-1 (СОД1), данные вещества являются мощными антиоксидантами, а их дефицит приводит к накоплению значительных количеств радикалов кислорода, что приводит к гибели чувствительных нейронов [3, 6]. Описанные антистрессовые и антиоксидантные возможности мелатонина позволяют добавлять гормон к базисной терапии патологий центральной нервной системы [4]. Продолжительное введение мелатонина в дозе 1–5 мг/кг показало ослабление нарушений со стороны моторики, обусловленных внутримозговыми инъекциями нейротоксинов крысам [1]. Одновременно предупреждалась гибель дофамин-ергических нейронов, падение активности тирозингидроксилазы и содержания дофамина [1]. Это в очередной раз свидетельствует о нейропротекторных эффектах мелатонина [1, 6].
Выводы. Таким образом, дефицит магния и снижение синтеза мелатонина имеют не только непосредственную связь, но и сходные клинические проявления, обусловленные общностью их физиологических функций и мишеней в организме, что позволяет сделать выводы об участии этих веществ в развитии нейродегенеративных патологий (эпилепсии, болезни Паркинсона и т.д.) и возможности их совместного использования для коррекции данных состояний.
Литература:
1. Арушанян Э.Б. Гормон эпифиза мелатонин – новое ноотропное средство? // Эксперим. и клин. фармакология. 2005. № 3. С. 74-79.
2.Арушанян Э.Б. Эпифизарный гормон мелатонин и неврологическая патология // Русс. мед. журн. 2006. № 2. С. 165-168.
3.Громова О.А., Егорова Е.Ю., Торшин И.Ю. Мышечные судороги, повышенная судорожная готовность: роли магния и оротовой кислоты // Неврологiя. Конспект лiкаря. 2013. №1 (302). С. 24-25.
4.Торшин И.Ю., Громова О.А., Гусев Е.И. Молекулярные механизмы магния и пиридоксина при стрессе // Ж. неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2008. № 5. С.53–57
5.База знаний по биологии человека: http://humbio.ru/
6.Печорина Е.А. Различные аспекты применения мелатонина: http://www.kuban.su/

Яркий свет подавляет синтез мелатонина

EnglishУкр/Рус

Котикович Ю.С.

• Издательство «МОРИОН»

Резюме. У детей младшего возраста

В ходе нового исследования ученые из Лаборатории сна и развития при Колорадском университете в Боулдери (Sleep and Deve­lopment Laboratory at the University of Colorado Boulder), США, обратили внимание, что у маленьких детей воздействие яркого света, которое может быть результатом использования электронных устройств, подавляет синтез мелатонина. Результаты работы представлены на Ежегодной встрече Ассоциации профессиональных сообществ по проблемам сна (Associated Professional Sleep Societies — APSS), прошедшей в Денвере, США.

Ученые отметили, что светоиндуцированное подавление выработки мелатонина, контролирующего цикл сон — бодрствование, ранее изучено у подростков и взрослых, однако исследований, целью которых была бы оценка данного процесса у детей, ранее не проводилось. В ходе данной работы ученые проанализировали уровень снижения синтеза мелатонина в ответ на вечернюю световую экспозицию у 10 детей дошкольного возраста, которые стали участниками 7-дневного протокола. В первые 5 дней они соблюдали определенный график сна, подтвержденный актиграфией. На 6-й день участников помещали на 1 ч в помещение с тусклым светом (<10 люкс). В этот день у детей отбирали образцы слюны каждые 20–30 мин, с полудня и до 50 мин после запланированного времени вечернего засыпания. На 7-й день участники подвергались воздействию тусклого света в течение 1 ч до начала предполагаемого вечернего сна, затем их переводили в помещение с ярким светом (1033,8 люкс) на 1 ч, а затем — снова в комнату с тусклым светом.

Образцы слюны отбирали до, в течение и после воздействия яркого света.

Исследователи отметили, что 1 ч яркого света подавлял синтез мелатонина у детей на 90% и он оставался на таком уровне еще в течение 50 мин после прекращения воздействия. Причем после воздействия яркого света уровень синтеза мелатонина не вернулся к 50%, наблюдаемых ранее в условиях тусклого освещения, у 7 из 10 детей. Полученные результаты свидетельствуют о том, что маленькие дети очень чувствительны к супрессивному воздействию света на синтез мелатонина в вечернее время, причем такой эффект сохраняется и после прекращения светового воздействия. Ученые полагают, что в ходе дальнейших работ будет целесообразно провести изучение влияния светоиндуцированного подавления выработки мелатонина на продолжительность ночного сна у детей младшего возраста, а также оценить степень данного подавления в ответ на использование электронных устройств.

Комментируя данную работу, доктор Саул Ротенберг (Saul Rothenberg) из Центра сна при Гринвичской больнице (Sleep Center at Greenwich Hospital), Коннектикут, США, отметил, что исследователям в очередной раз удалось доказать влияние света на качество сна. Он подчеркнул, что привычка родителей читать детям перед сном очень благоприятно сказывается на состоянии последних, поскольку уменьшает продолжительность воздействия на них яркого света, источником которого могут быть электронные устройства. В целом он полагает, что основную причину проблем со сном у детей следует искать в домашней обстановке, причем вопрос освещения становится все более важным по мере их взросления. Основным выводом данной работы он считает полученную информацию о том, что слаженная работа биологических часов важна в любом возрасте, а к ее нарушению могут привести, на первый взгляд, безобидные факторы. Понимание этого будет особо полезно молодым родителям, особенно тем из них, которые прибегают к помощи электронных устройств для успокаивания своих детей. Такое поведение явно не пойдет на пользу последним.

Юлия Котикович

Якщо ви помітили помилку, виділіть текст з помилкою і натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити про це.

Синтез мелатонина в шишковидной железе человека | BMC Neuroscience

Синтез мелатонина в шишковидной железе человека

Скачать PDF

Скачать PDF

Том 8, Приложение 1

• Постерная презентация
• Открытый доступ
• Опубликовано: 23 марта 2007 г.

• Katrin Ackermann ¹ ,
• Roman Bux ¹ ,
• Udo Rüb ¹ ,
• Gerold Kauert ¹ &
• …
• Jörg H Stehle ¹  

Неврология BMC том 8 , Номер статьи: P2 (2007) Процитировать эту статью

• 5931 Доступ

• 17 Альтметрический

• Сведения о показателях

Шишковидный орган млекопитающих представляет собой периферический осциллятор, зависящий от афферентной информации от так называемых главных часов в супрахиазматических ядрах гипоталамуса. Одним из наиболее изученных продуктов шишковидной железы является небольшая и гидрофобная молекула мелатонина. У всех позвоночных мелатонин ритмично синтезируется с высокими уровнями в ночное время, сигнализируя организму о продолжительности темного периода. Изменения или нарушения ритмов мелатонина у человека связаны с рядом патофизиологических расстройств, таких как болезнь Альцгеймера, сезонное аффективное расстройство или синдром Смита-Магениса. Чтобы использовать мелатонин для профилактического или лечебного вмешательства в циркадную систему человека, необходимо полное понимание генерации ритмического сигнала мелатонина в шишковидной железе человека.

Биосинтез мелатонина лучше всего изучен в шишковидной железе грызунов, где активность предпоследнего и скорость-лимитирующего фермента, арилалкиламин-N-ацетилтрансферазы (АА-НАТ), регулируется на уровне транскрипции, тогда как регуляторная роль последней ферментативный этап, осуществляемый гидроксииндол-О-метилтрансферазой (HIOMT), все еще обсуждается. У грызунов мРНК Aa-nat повышается примерно в 100 раз в течение ночи в ответ на адренергическую стимуляцию цАМФ-сигнального пути, при этом уровни белка AA-NAT точно следуют этой динамике. Напротив, у всех изученных до сих пор копытных (корова, овца) посттранскрипционная регуляция AA-NAT является центральной для определения ритмического синтеза мелатонина. Уровни мРНК AA-NAT постоянно повышены и приводят к конститутивной повышающей регуляции белка AA-NAT, который, однако, быстро деградирует в результате протеасомного протеолиза в течение дня. Протеолиз AA-NAT прекращается только при ночном повышении уровня цАМФ.

Подобно копытным, посттранскрипционный контроль этого фермента очевиден в шишковидной железе примата Macaca mulatta .

Исследования молекулярных основ синтеза мелатонина у человека немногочисленны и почти полностью основаны на феноменологических данных, полученных в результате неинвазивных исследований. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе генерации гормонального послания тьмы, в настоящее время могут быть расшифрованы только с использованием аутоптического материала. Поэтому мы проанализировали уровни мРНК Aa-nat и Hiomt в посмертной ткани шишковидной железы человека, активность ферментов AA-NAT и HIOMT, а также уровни мелатонина впервые одновременно в образцах ткани одного и того же образца. Представленные здесь данные показывают осуществимость этого подхода. Наши результаты показывают четкий суточный ритм активности AA-NAT и содержания мелатонина, несмотря на постоянные значения мРНК Aa-nat и Hiomt, а также активности HIOMT. Примечательно, что здесь повышенная активность AA-NAT в сумеречный период не соответствует одновременному повышению содержания мелатонина. В настоящее время неясно, может ли это открытие указывать на более важную роль конечного фермента в синтезе мелатонина, HIOMT, для ограничения скорости мелатонинового ритма, как недавно сообщалось для шишковидной железы грызунов.

Таким образом, наши данные впервые экспериментально подтверждают, что посттранскрипционные механизмы ответственны за генерацию ритмичного синтеза мелатонина в шишковидной железе человека.

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Институт анатомии III, Франкфуртский университет, Франкфурт-на-Майне, Германия

   Катрин Акерманн, Роман Букс, Удо Рюб, Герольд Кауэрт и Йорг Х. Штеле 7 s

   90813

2. 0003
   1. Katrin Ackermann

      Посмотреть публикации автора

      Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

   2. Роман Букс

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

   3. Udo Rüb

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

   4. Герольд Кауэрт

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

   5. Jörg H Stehle

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

   Права и разрешения

   Открытый доступ /creativecommons. org/licenses/by/2.0), что разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

   Перепечатка и разрешения

   Об этой статье

   Скачать PDF

   Синтез и функция мелатонина: история эволюции у животных и растений

   • title={Синтез и функция мелатонина: история эволюции у животных и растений}, автор = {Дейк Чжао, Ян Юй, Юн Шен, Цинцюань Лю, Чживэй Чжао, Рамасвами Шарма и Рассел Джозеф Райтер}, journal={Рубежи эндокринологии}, год = {2019}, громкость={10} }
     • Дейк Чжао, Ян Ю, Р. Рейтер
     • Опубликовано 17 апреля 2019 г.
     • Биология
     • Границы эндокринологии

     Мелатонин — это древняя молекула, происхождение которой можно проследить до возникновения жизни. Первоначальная функция мелатонина, вероятно, была поглотителем свободных радикалов. Мелатонин предположительно образовался в бактериях; он был измерен как у α-протеобактерий, так и у фотосинтезирующих цианобактерий. В начале эволюции примитивные эукариоты фагоцитировали бактерии из-за их питательной ценности. Согласно эндосимбиотической теории, проглоченные бактерии в конечном итоге сформировали симбиотическую ассоциацию со своим хозяином… 

     Просмотр в PubMed

     frontiersin.org

     Связанные с мелатонином сигнальные пути и их регуляторные эффекты в стареющих организмах.

     • M. C. Atayik, U. çakatay

     • Biology

       Биогеронтология

     • 2022

     Несколько механизмов редокс -модуляции, в которых передача сигналов мелатонина имеет новые исследования, которые могут обсудить аспекты, чтобы обсудить аспекты, и для обсуждения аспектов, и для обсуждения аспектов, обеспечивают новички и заканчиваемые. исследователи.

     Мелатонин: житель митохондрий с разнообразным набором навыков.

     • R. Reiter, Ramaswamy Sharma, S. Rosales -Corral, D. A. P. de Campos Zuccari, L. G. de Almeida Chuffa

     • Biology

       Life Sciences

     • 2022

     888888. микроорганизмы

     Мелатонин: основной регулятор развития растений и реакции на стресс.

     • Чэнлян Сун, Лицзюань Лю, Лусюань Ван, Баохай Ли, К. Цзинь, Сяньюнг Линь

     • Биология

       Журнал интегративной биологии растений

     • 2020

     Описан биосинтез мелатонина из триптофана, а также различные пути его деградации в растениях, и предполагается, что мелатонин является основным регулятором в растениях.

     Мелатонин и активные формы кислорода и азота: модель окислительно-восстановительной сети растений

     Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) был обнаружен в растениях в 1995 году; с тех пор этой молекуле приписывают многочисленные функции в сосудистых растениях. Помимо своей признанной роли…

     Мелатонин и передача световых и ауксиновых сигналов в растениях

     • Головацкая И.Ф., Бойко Е.В. растение от воздействия абиотических стрессоров и участвует в регуляции циркадианных ритмов.

       Предполагаемая роль мелатонина в передаче сигналов и смягчении стресса у растений

       • P. Mathur, Subhendu Pramanik

       • Биология

       • 2020

       В этой главе представлена ​​ценная информация о сигналах стресса, опосредованных мелатонином, и сделан вывод о его роли в смягчении абиотических и биотических стрессов у растений.

       Гены синтеза мелатонина N-ацетилсеротонин-метилтрансферазы превратились в O-метилтрансферазы кофейной кислоты, и обе они способствовали наземной адаптации растений способствовали господству сосудистых растений среди земной флоры и стимулировали растительную колонизацию суши.

       Diaphorina citri Genome Possesses a Complete Melatonin Biosynthesis Pathway Differentially Expressed under the Influence of the Phytopathogenic Bacterium, Candidatus Liberibacter asiaticus

       • Yasser Nehela, N. Killiny

       • Biology

         Insects

       • 2021

       It is shown что геном D. citri обладает шестью предполагаемыми генами, связанными с биосинтезом мелатонина, включая два предполагаемых гена триптофан-5-гидроксилазы и предполагаемую декарбоксилазу ароматических аминокислот, которые могут указывать на участки функциональных или структурных ограничений.

       Мелатонин в борьбе с абиотическими стрессами растений.

       Различные аспекты мелатонина в растениях, такие как биосинтез и обнаружение мелатонина в растениях, сигнальный путь, модуляция генов, связанных со стрессом, и физиологическая роль мелатонина в условиях различных экологических стрессов были подробно проанализированы.

       ПОКАЗАНЫ 1-10 ИЗ 275 ССЫЛОК

       СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантность Наиболее влиятельные статьиНедавность

       Мелатонин: древняя молекула, которая делает кислород метаболически переносимым

       Предполагается, что первоначальная и основная функция мелатонина у фотосинтезирующих цианобактерий, появившихся на Земле 3,5–3,2 миллиарда лет назад, заключалась в антиоксидантной функции и что мелатонинсинтезирующие действия поглощенных бактерий сохранялись, когда эти органеллы становились митохондриями. и хлоропластов соответственно.

       Мелатонин как митохондриально-направленный антиоксидант: одна из лучших идей эволюции

       • R. Reiter, S. Rosales-Corral, D. Tan, M. Jou, A. Galano, Bing-yuan Xu

       • Биология

         Клеточные и молекулярные науки о жизни

       • 2017

       Высокие концентрации мелатонина и многочисленные действия в качестве антиоксиданта обеспечивают мощную антиоксидантную защиту этих органелл, которые подвергаются воздействию большого количества свободных радикалов, особенно когда они находятся в условиях сильного окислительного стресса. условия.

       Изменение биологической роли мелатонина в ходе эволюции: от антиоксиданта к сигналам темноты, половому отбору и приспособленности

       Изменение биологической роли мелатонина, по-видимому, произошло в результате его основной функции в качестве антиоксиданта, что может указывать на старение с точки зрения биочасов во многих организмах.

       Митохондрии и хлоропласты как первоначальные места синтеза мелатонина: гипотеза, связанная с первичной функцией и эволюцией мелатонина у эукариот

       • D. Tan, L. Manchester, Xiaoyan Liu, S. Rosales-Corral, D. Acuña-Castroviejo, Р. Райтер

       • Биология

         Журнал исследований шишковидной железы

       • 2013

       Это гипотеза о том, что митохондрии и хлоропласты являются первоначальными местами синтеза мелатонина на ранней стадии эндосимбиотических организмов; эта синтетическая способность была перенесена в эукариоты-хозяева вышеупомянутыми бактериями и сохранена в ходе эволюции.

       Основные вопросы происхождения мелатонина и изомеров мелатонина в ходе эволюции: связь с их биологическими функциями

       Имеющиеся данные указывают на то, что первоначальная и основная функция мелатонина и его изомеров заключалась в том, чтобы служить первой линией защиты от окислительного стресса, а все остальные функции были приобретены в ходе эволюции либо в процессе адаптации, либо в результате расширения его антиоксидантной способности.

       Мелатонин как мощный и индуцируемый эндогенный антиоксидант: синтез и метаболизм

       • D. Tan, L. Manchester, E. Esteban-Zubero, Zhou Zhou, R. Reiter

       • Биология

         Молекулы

       • 2015

       Мелатонин обладает несколькими уникальными свойствами, которые отличаются от классических антиоксидантов, включая его каскадную реакцию со свободными радикалами и его способность индуцироваться при умеренном окислительном стрессе, что делает мелатонин мощным эндогенно возникающим антиоксидантом, который защищает организмы от катастрофического окислительного стресса.

       Функциональная роль мелатонина в растениях и перспективы в пищевой и сельскохозяйственной науке.

       Имеющиеся данные указывают на то, что мелатонин обладает способностью повышать урожайность сельскохозяйственных культур и может включать роль мелатонина в сохранении хлорофилла, стимулировании фотосинтеза и стимуляции развития корневой системы.

       Мелатонин в растениях – фокус на ночной гормон позвоночных с цитопротекторными свойствами

       Высокие количества, обнаруженные в ряде хорошо спланированных исследований, указывают на то, что цитопротекторные свойства, известные у животных, могут играть роль и в растениях, а в сухих семенах свободные радикалы не могут быть детоксицированы ферментативно, поэтому свойства удаления мелатонина могут иметь биологическую ценность. и способствуют антиоксидантной защите.

       Мелатонин в растениях.

       • R. Reiter, D. Tan, S. Burkhardt, L. Manchester

       • Биология

         Обзоры питания

       • 2001

       Поскольку известно, что физиологические концентрации мелатонина в крови коррелируют с общей антиоксидантной способностью сыворотки, потребление продуктов, содержащих мелатонин, может быть полезным для снижения окислительного стресса.

       Универсальная природа, неодинаковое распределение и антиоксидантные функции мелатонина и его производных.

       

       No related posts.