Основные физиологические функции мелатонина

В последние годы получены новые данные о механизмах, обеспечивающих комплексное взаимодействие нервной, иммунной и эндокринной систем. Предполагается, что интегратором этого взаимодействия является эпифиз, а его основной гормон — мелатонин участвует в регуляции деятельности центральной и вегетативной нервной систем, эндокринных органов и иммунной системы.

Проведенные исследования показали, что мелатонин обладает чрезвычайно широким спектром физиологических функций [3]. Основными физиологическими функциями мелатонина являются: — биоритмологическая функция; — терморегуляция и индукция сна; — антиоксидантный эффект; — иммуномодулирующее действие; — антистрессорное действие; — регуляция полового развития.

Биоритмологическая функция

Способность организма адекватно реагировать на различные стимулы путем перестройки биоритмов обеспечивает стабильность и здоровье человеческого организма. Поэтому способность мелатонина осуществлять коррекцию эндогенных ритмов относительно экзогенных ритмов окружающей среды является наиболее важной физиологической функцией этого гормона [54]. Эпифиз выступает в качестве своеобразных биологических часов. Биоритмологическая функция обеспечивается непосредственным воздействием мелатонина и модулирующим влиянием на секрецию других гормонов и биологически активных веществ, концентрация которых изменяется в зависимости от времени суток. Мелатонин опосредует по существу все наиболее важные функции эпифиза, связанные с контролем деятельности периферических эндокринных желез и центральной нервной системы. В норме функциональная активность эпифиза находится в противофазе с деятельностью гипофиза. Так, если гипофиз за счет тропных гормонов активирует эндокринную функцию, то шишковидное тело, наоборот, ее тормозит. Такое чередование деятельности этих двух нейроэндокринных образований мозга обеспечивает циркадианное ритмичное функционирование не только желез внутренней секреции, но и организма в целом [17]. Существуют отдельные наблюдения, касающиеся взаимодействия эпифиза и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси. Показано, что гиперсекреция кортизола и сниженная реакция его при подавлении дексаметазоном сочетается со сниженной секрецией мелатонина. Непосредственно воздействуя на клетки и модулируя секрецию других гормонов и биологически активных веществ, концентрация которых изменяется в зависимости от времени суток, мелатонин выполняет биоритмологическую функцию. Показано, что мелатонин ингибирует выброс адренокортикотропного гормона, уменьшая таким образом концентрацию кортизола [15, 33], снижает продукцию норадреналина [32]. Ингибирование мелатонином тиреоидной паренхимы наблюдается на всех этапах ее функциональной активности. В сезонных перестройках организма основополагающую роль играют связанные с фотопериодизмом изменения продукции мелатонина [54].

Терморегуляция и индукция сна

Мелатонин играет основную роль в регуляции циркадианных ритмов и сна [29]. Он поддерживает цикл «сон — бодрствование», суточные изменения локомоторной активности и температуры тела. Так, показано, что циркадианные ритмы температуры у человека [32] характеризуются максимальными показателями днем и минимальными ночью и ассоциированы с особенностями биоэлектрической активности мозга. Повышение секреции мелатонина в темное время суток обусловливает более 40 % амплитуды суточного ритма температуры тела. В связи с этим предложен косвенный метод оценки выработки мелатонина по измерению суточной динамики температуры тела: размах суточной температуры менее 0,5 °С может свидетельствовать о снижении продукции мелатонина.

Мелатонин называют гормоном ночи, так как пик его синтеза приходится на темное время суток [3]. У человека циркадианный ритм секреции мелатонина эпифизом тесно синхронизирован с типичными часами сна. Мелатонин может модифицировать уровень моноаминовых нейротрансмиттеров в мозге, инициируя каскад реакций, которые при достижении кульминации активируют механизмы сна [13]. Функциональная активность шишковидного тела, как правило, увеличивается с нарастанием темноты и достигает максимума к полуночи (пик продукции мелатонина в молодом возрасте отмечается между 2 и 3 часами ночи). К утру функциональная активность этого органа резко падает, достигая минимума к полудню [1].