Влияние экзогенного приема мелатонина на выработку эндогенного. Мелатонин. клиническое исследование гомеопатизированного мелатонина. Взаимодействие с металлами
Вопрос о том, как продлить молодость, беспокоит не только геронтологов и гериатров, но и косметологов, поскольку омолаживающие процедуры занимают первое место в списке услуг, которых ждут пациенты от косметологических клиник. Среди последних научных разработок, которые, вероятно, смогут замедлять процесс старения кожи, специалисты рассматривают средства с содержанием мелатонина.
За последние десятилетия в мировой и отечественной косметологии все чаще поднимается вопрос о том, насколько биологические ритмы (то есть равномерное чередование во времени каких-либо состояний организма) ответственны за наше старение, и что следует предпринять, дабы остановить это самое старение как внутри, так и снаружи.
Солнечные часы старения
Человек живет “под звуки оркестра” - ритмов, создаваемых Землей, Солнцем, Луной, планетами, космосом. Различают внешние биологические ритмы, имеющие географическую природу и следующие за циклическими изменениями во внешней среде, и внутренние (физиологические) ритмы организма. Наиболее известны: циркадные (циркадианные или суточные) и сезонные биологические ритмы, связанные с определенной фотопериодичностью - реакцией живых организмов на суточный ритм освещенности, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток. У человека порядка 300 физиологических функций зависят от внешних биологических ритмов.
“Дирижер нашего оркестра” - эпифиз, или шишковидное тело, - железа внутренней секреции, расположенная в геометрическом центре головного мозга.
Внимание мировой науки к эпифизу было привлечено сравнительно недавно, лишь во второй половине минувшего века. До того этот орган размером с горошину оставался за пределами научных интересов, коль скоро по вине морфологов-эволюционистов его сочли за рудиментарный третий глаз, к тому же почти утративший связи с остальным мозгом, а потому недостойный внимания серьезных исследователей.
Между тем человечеству эпифиз известен не одну тысячу лет, и в далеком прошлом, как ни странно (учитывая его чрезвычайно скромные размеры), он заслужил весьма уважительное отношение. Нельзя не удивляться совпадению взглядов древнеиндийских и древнегреческих философов на эту железу. Первые почему-то считали эпифиз органом телепатии и размышлений о перевоплощении души, а вторые, не сговариваясь с первыми, принимали за клапан, опять-таки регулирующий количество души, структуру, необходимую для установления душевного равновесия.
Толчком к подлинно научному изучению эпифиза послужила основополагающая работа А. Лернера и его соавторов, описавших в 1958 году осветляющее действие на кожу лягушек вещества, выделенного из железы и получившего название мелатонин. Спустя 10 лет, благодаря исследованиям Дж. Аксельрода, было установлено, что эпифиз и его гормон мелатонин имеют самое прямое отношение к регуляции биологических ритмов. С тех пор начался и продолжается невиданный до сих пор “эпифизарный бум”, буквально захлестнувший современную науку.
Секрет долголетия от гормона мелатонин
В настоящее время известно, что мелатонин - гормон фотопериодичности - выделяется преимущественно ночью , так как его выделение угнетается импульсами, поступающими из сетчатки глаза, реагирующей на свет.
За сутки вырабатывается всего около 30 мкг мелатонина. Его секреция подчинена суточному ритму и происходит преимущественно в темное время суток (70 % синтезируется ночью; пик выработки приходится на два часа ночи), а на свету, в утренние и дневные часы, выработка гормона резко подавляется.
Существует изменение синтеза мелатонина по сезонам. Уровень мелатонина в крови у человека минимален в период с мая по июль, то есть в период максимальной продолжительности светового дня и освещенности. В эти же месяцы максимального значения достигает амплитуда между минимальным (дневным) и максимальным (ночным) уровнями мелатонина в течение суток. Видимо, именно с этим связаны сезонные изменения общей активности и, эмоционального состояния человека.
С возрастом выработка мелатонина уменьшается. Для каждого человека мелатониновая кривая достаточно индивидуальна. Причем значимое уменьшение выработки мелатонина у большинства начинается после 40 лет, в то время как у долгожителей отмечен довольно высокий уровень этого гормона. Может, здесь и кроется секрет долголетия?!
Учеными открыты также мембранные рецепторы к мелатонину (MTNR1A, которые расположены в передней доле гипофиза, супрахиазматических ядрах гипоталамуса и в периферических органах, и MTNR1B - в мозге, сетчатке, легких) и ядерные (ретиноидные) рецепторы. Чувствительность этих рецепторов к мелатонину уменьшается с возрастом и разнится в зависимости от времени суток.
Основные функции мелатонина
Каковы же основные функции мелатонина в организме, если эпифиз по праву называют “солнечными часами старения”? Регуляция циркадианных и сезонных ритмов организма, антиоксидантная и противоопухолевая защита, контроль над эндокринной, нервной и иммунной системами, - и это еще не всё!
Мелатонин обеспечивает естественную структуру сна, адаптирует организм к перемене климатогеографических зон и быстрой смене часовых поясов, поддерживает репродуктивную систему, оптимизирует когнитивную деятельность мозга и препятствует ее нарушениям, улучшает процессы восприятия, ослабляет тревожное поведение и чувство страха, снижает энергетические затраты миокарда, угнетает агрегацию тромбоцитов, нормализует жироуглеводный обмен, кровяное давление, моторику, ритм и секреторную активность желудка и кишечника и, что самое главное, замедляет процессы старения.
Уровень естественного гормона в крови зависит от возраста (мы об этом уже упоминали), от пола (у женщин он выше, чем у мужчин), и если данные параметры изменить не в наших силах, то третья и, пожалуй, важнейшая составляющая - сон!
Все то, что нарушает нормальное чередование света и темноты и сбивает наши циркадианные ритмы, способствует ускоренному старению. Прежде всего, в этом виноваты световое загрязнение (осветление ночного неба искусственными источниками света, рассеивающегося в нижних слоях атмосферы), работа в ночную смену, постоянное освещение в помещении ночью, белые ночи в северных широтах, трансмеридиальные перелеты.
Появление электричества, искусственное увеличение продолжительности светового дня, работа в ночное время или сменная работа, ночной “отдых” молодежи, - вот причины, приводящие к сбою наших внутренних биологических часов. А от их работы зависит биологический возраст, который не всегда соответствует календарному.
Методы определения биологического возраста основываются на измерении так называемых биомаркеров старения. Биомаркеры старения - объективные физиологические показатели состояния органов и систем организма, с помощью которых определяется темп старения, а также проводится оценка индивидуальных рисков здоровья, включая прогноз развития ряда заболеваний. К биомаркерам старения предъявляются определенные требования: они должны отражать физиологический возраст, позволять контролировать изменения в организме, служить средствами прогнозирования продолжительности жизни, быть легковоспроизводимыми, измеряться как у животных, так и у человека, быть нелетальными, неинвазивными и минимально травматичными.
Как определить, существует ли недостаток мелатонина в организме и необходим ли его дополнительный прием
Самый надежный способ - измерить содержание. Разработанные в настоящее время весьма чувствительные (от 0,5 пг/мл) методы определения этого гормона не только в плазме крови, но и в моче и слюне - делают его использование вполне возможным и обоснованным. Дозы, время и курс приема определяются в каждом случае индивидуально, с обязательным учетом формы кривой мелатонина.
Если сон становится более поверхностным и беспокойным, если неправильный образ жизни нарушает цикл “сон-бодрствование”, если возникают проблемы со сном, то вероятная причина - низкий уровень секреции мелатонина. В этом случае возможны два пути решения проблемы: сон в абсолютной темноте, для полноценной выработки собственного мелатонина, или прием экзогенного мелатонина при возрастном снижении выработки данного гормона.
Соблюдение режима дня, достаточная световая экспозиция в дневные часы, время отхода ко сну до полуночи, продолжительный сон (семь-восемь часов) в полной темноте (плотные шторы на окнах, выключенные телевизор, компьютер, ночник, использование повязки на глаза), потребление продуктов, богатых триптофаном (бананы, индейка, курица, сыр, орехи, семечки), - вот достаточно простые условия, которые позволяют сохранить секрецию мелатонина на должном физиологическом уровне.
Желательно отказаться от лекарств, снижающих уровень мелатонина, и принимать в весенне-летний период витаминно-минеральные комплексы с витаминами В3 и В6, кальцием и магнием, которые повышают выработку мелатонина. Если соблюдать все эти меры “предосторожности”, то мелатонин - “маятник” наших биологических часов - будет вырабатываться вовремя и в нужном количестве. Он поможет нам справиться и с болезнями, и с ускоренным старением, и с возрастной патологией.
Существует и наружное применение мелатонина, вводимого в кремы или лосьоны, оказывающие антиоксидантное, увлажняющее и регенерирующее действие на кожу. При этом отмечаются сокращение неглубоких морщин, восстановление эластичности и тонуса кожи . Как показали исследования, регулярное применение такой косметики предотвращает преждевременное старение эпидермиса.
Отмечено, кроме того, фотопротективное действие мелатонина при наружном применении (поглощает 27,17 % лучей УФВ и 12,29 % лучей УФА). Возможно его использование и в комплексных косметологических программах, таких как контурная пластика, мезотерапия, инъекции ботулотоксина. Это позволяет пролонгировать действие основной процедуры; косметика с содержанием мелатонина может использоваться и в пред- и постпилинговом уходе. При эстетической хирургии и перманентном макияже подобные средства способствуют быстрому восстановлению, препятствуют развитию вторичной инфекции, повышают местный иммунитет.
Но не стоит думать, будто развернувшийся “эпифизарный бум” - панацея от всех наших бед и несчастий. Необходимы расширенные клинические испытания применения мелатонина или других препаратов, стимулирующих выработку эндогенного мелатонина, что позволит осуществлять заместительную терапию мелатонином в зависимости от причины, вызвавшей недостаток этого гормона.
Всевластный лик, глядящий с вышины!
А. А. Чижевский, Космос |
 | Анисимов Владимир Николаевич -
руководитель отдела канцерогенеза и онкогеронтологии НИИ онкологии им. проф. Н.Н.Петрова Росздрава,
профессор, доктор медицинских наук, президент Геронтологического общества Российской академии наук,
член Совета Международной ассоциации геронтологии и гериатрии, эксперт Программы ООН по старению,
главный редактор журнала "Успехи геронтологии", автор более 400 научных работ, в том числе 19 монографий, 6 изобретений и патентов.
Основные научные интересы связаны с изучением взаимоотношений процессов старения и возникновения злокачественных новообразований, с экспериментальной разработкой новых подходов к профилактике рака и преждевременного старения. |
Содержание
|
||
Перспективы применения мелатонина в клинической практике
В настоящее время во многих странах выпускаются препараты мелатонина, которые зарегистрированы или в качестве лекарств, или как БАД (биологически активные добавки). В мировой медицинской практике уже накоплен некоторый опыт применения мелатонина при лечении различных заболеваний. На территории РФ зарегистрирован только один лекарственный препарат мелатонина - Мелаксен ® ("Unipharm, Inc.", США), проведены многочисленные клинические исследования, подтверждающие его эффективность в различных областях медицины.
Нарушения сна и десинхроноз путешественников
На сегодняшний день получены определенные доказательства влияния мелатонина на улучшение адаптации при смене часовых поясов (уровень А) и нормализацию сна при инсомнических нарушениях у людей различных возрастных групп (уровень В).
В отношении трансмеридианных перелетов, когда резкая смена часовых поясов сопровождается развитием десинхроноза, в отношении профилактического приема мелатонина с целью устранения десинхроноза разработан ряд конкретных рекомендаций.
Таблица 7. Динамика показателей гериатрической шкалы Сандоз у 30 больных с нарушениями сна на фоне лечения препаратом Мелаксен в дозе 3-4,5 мг/сутки в течение 4-х недель |
|||
Симптомы |
До лечения |
После лечения |
|
Ясность сознания | |||
Память на текущие события | |||
Беспокойство | |||
Эмоциональная лабильность | |||
Депрессия | |||
Усталость | |||
Головокружение | |||
Головная боль | |||
Контактность | |||
Социальная активность | |||
Снотворным действие мелатонина можно назвать только условно: он обеспечивает мягкий седативный эффект, способствует общему расслаблению, снижению реактивности в ответ на внешние раздражители, что приводит к плавному засыпанию. Образно говоря, мелатонин открывает "ворота сна" (В.М. Ковальзон, А.М. Вейн, 2004). Седативно-снотворная активность мелатонина сравнима с эффектом бензодиазепиновых препаратов, однако рациональная доза мелатонина на 2 порядка ниже, и он свободен от многочисленных побочных эффектов традиционных синтетических снотворных и успокаивающих средств.
Эффективность, безопасность и хорошая переносимость препарата Мелаксен ® у больных с нарушениями сна были продемонстрированы в ряде исследований на базе ведущих российских неврологических клиник, в том числе, Центра сомнологических исследований (Вейн А. М., Левин Я. И., 1997) и кафедры нервных болезней ММА им. И. М. Сеченова, (Яхно Н.Н., 1997). Суммарно в результате исследований было установлено, что у больных инсомнией прием препарата Мелаксен ® в дозировке 3-4,5 мг однократно на ночь улучшает ночной сон - ускоряет засыпание, снижает число ночных пробуждений, улучшает самочувствие после утреннего пробуждения. Кроме того, эти исследования показали, что помимо нормализующего влияния на сон, Мелаксен ® оказывает положительное действие на интеллектуально-мнестические функции и эмоционально-личностную сферу (таблица 7).
Улучшение в эмоционально-личностной сфере и со стороны интеллектуально-мнестческих функций у больных инсомнией на фоне терапии мелаксеном выражалось в снижении эмоциональной лабильности и тревожности, улучшении настроения, повышении ясности сознания, улучшения памяти на текущие события, уменьшении чувства усталости, повышении социальной активности и контактности. Исследования, проведенные в Федеральном Центре сомнологических исследований, также показали эффективность терапии Мелаксеном ® у больных с острым нарушением мозгового кровообращения. Было пролечено 15 больных в острейшем периоде инсульта (из них 12 с ишемическим инсультом) и инсомнией с инверсией цикла сна (с бодрствованием в ночное время и сонливостью в дневное). Пациенты на фоне базовой терапии получали Мелаксен ® по 3 мг за 30 минут до сна на ночь в течение 14 дней. В результате исследования было установлено, что на фоне терапии Мелаксеном ® по данным анкет улучшается качество сна, увеличивается суммарная балльная оценка ночного сна и исчезает дневная сонливость, по данным полисомнографии увеличивается длительность сна, сокращается время засыпания, уменьшается количество пробуждений из сна. Кроме того, исследование показало, что Мелаксен ® хорошо сочетается с другими лекарственными препаратами. Исследователи делают вывод, что Мелаксен ® является препаратом выбора для лечений нарушений сна у больных с нарушением мозгового кровообращения.
Сердечно-сосудистая патология: артериальная гипертензия и ишемическая болезнь сердца
Специфические рецепторы к мелатонину есть в гладкомышечных клетках и эндотелии кровеносных сосудов. Мелатонин ингибирует агрегацию тромбоцитов, обеспечивает кардиопротекторный эффект при реперфузии (восстановление кровообращения в коронарных сосудах после операций на "сухом" сердце).
В настоящее время бесспорным является нарушение временной организации гемодинамики, проявляющееся феноменом внутреннего и внешнего десинхроноза циркадианных и циркасептанных ритмов показателей гемодинамики, у больных артериальной гипертонией (АГ). При применении препаратов мелатонина больными эссенциальной гипертонией отмечается эффект снижения уровня диастолического артериального давления в среднем на 30 мм рт. ст. Подобный эффект, но выраженный гораздо меньше, наблюдается и у здоровых добровольцев. Очевидно, что фармакологическое действие мелатонина напрямую зависит от исходного тонуса сосудов.
Рассматривается ряд гипотез по механизму гипотензивного действия мелатонина. Мелатонин, благодаря синхронизирующим свойствам, способен ликвидировать рассогласование циркадианных ритмов. Во-вторых, у ряда больных АГ имеет место гиперреактивность гипофиз-адреналовой системы, функцию которой ограничивает мелатонин. Кроме того, мелатонин активирует дофаминэргические и ГАМК - эргические механизмы, возможно ослабленные при АГ. В-третьих, в развитии АГ играет роль снижение продукции ПГЕ2 и других депрессоров. А мелатонин обладает свойством стимулировать синтез ПГЕ2, простациклина. И, наконец, мелатонин контролирует активность Са 2+ каналов, нарушение деятельности которых считается одним из ключевых моментов патогенеза АГ.
Немногочисленные клинические исследования были посвящены изучению уровня мелатонина у больных ИБС. Эти исследования свидетельствуют: у больных со стенокардией ночная продукция мелатонина значительно снижена. Причем, чем тяжелее форма ИБС, тем ниже уровень мелатонина. Особенно низок уровень мелатонина у больных с высоким риском возникновения инфаркта миокарда и летального исхода. Giroffi L. с соавт. (2000) изучали уровень мелатонина в моче у больных ишемической болезнью сердца в сравнении со здоровыми лицами. Результаты исследования показали, что больные с ИБС имеют низкую продукцию мелатонина, по сравнению со здоровыми лицами. Кроме этого, уровень мелатонина был ниже в группе с нестабильной стенокардией, т.е. чем выше риск возникновения инфаркта миокарда, тем ниже уровень мелатонина в моче. Другие исследования также свидетельствуют о снижении уровня мелатонина до низких цифр при состоянии, близком к развитию инфаркта миокарда. Авторы определяли уровень мелатонина в моче в ночное время у больных с ангиографически подтверждённой коронарной болезнью, а также исследовали эффект бета-адреноблокаторов (БАБ) на уровень мелатонина. При этом учитывали, что большинство пациентов получают БАБ и имеются работы, указывающие на снижение уровня мелатонина под влиянием БАБ. Закотник и соавт., (1999) показали, что продукция мелатонина у больных ИБС уменьшается, однако, как утверждают эти исследователи, снижение мелатонина может быть предрасполагающим фактором для возникновения ИБС, или ИБС сама по себе способствует уменьшению синтеза мелатонина. Вместе с тем, этот вопрос остаётся дискутабельным.
Мелаксен ® в лечении артериальной гипертензии .
Российскими исследователями З.М.Заславской и соавт. в течение ряда лет проводились исследования, посвященные изучению эффективности мелатонина в виде монотерапии и в комплексном лечении мелатонином с антигипертензивными и антиангинальными препаратами у больных артериальной гипертонией и ишемической болезнью сердца.
У обследуемых лиц с артериальной гипертонией отсутствовала суточная ритмичность ряда исследованных параметров гемодинамики (ДАД, ЧСС, ДП), обращал на себя внимание сдвиг средних акрофаз САД и АД ср. на ночные часы. Эти данные указывали на нарушение временной организации кровообращения с явлениями внутреннего и внешнего десинхроноза у обследуемых лиц. Мелаксен ® в дозе 3 мг назначали данным пациентам однократно в сутки в 22.00. До и после 10-дневного курса терапии мелатонином изучали суточный профиль артериального давления (АД), числа сердечных сокращений (ЧСС), двойного произведения (ДП), параметры центральной гемодинамики. В результате исследования было установлено, что среднесуточный уровень систолического артериального давления (САД) под влиянием лечения снизился от 161.4±7.9 до 1 35.02±5.9 мм рт.ст., диастолического артериального давления (ДАД) снизился с 90.1±6.6 до 76.1±5.5 мм рт.ст. (р<0,05). Среднее артериальное давление (АД ср.) снизилось со 112.6±6.9 до 95.7±4.4 мм рт.ст. (р<0.05). ЧСС уменьшилось с 71.5±3.3 до 63.4±4.7 ударов в 1 минуту (р<0.05). Общее периферическое сопротивление сосудов статистически достоверно снизилось с 1845.5±196.5 до 1477.9±111.2 дин/сек/см-5 (р<0.05). Удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС) имело тенденцию к снижению. Работа сердца (А) уменьшилась с 0.12±0.003 до 0.105±0.004 Дж (р<0.05). Двойное произведение (ДП) снизилось со 132.5±9.96 до 88.4±7.96 усл.ед. (р<0.05).
Приведенные данные свидетельствуют о гипотензивном эффекте мелатонина, обеспечиваемым снижением общего периферического сопротивления (ОПС). Следует также отметить отрицательный хронотропный эффект и существенное уменьшение энергетических затрат миокарда, о чем свидетельствует снижение работы сердца и двойного призведения. Стойкий гипотензивный эффект наступал в среднем на 5 сутки (5.7±0.3). Кроме того, в исследовании было установлено, что Мелаксен в дозе 3 мг нормализует нарушенную до этого циркадную гемодинамику. Так, отсутствующие до воздействия мелатонином ритмы, под влиянием лечения - появляются (ДАД, ЧСС, ДП), а признаки внутреннего и внешнего десинхроноза ликвидируются, восстанавливается синхронизация циркадианных ритмов гемодинамики. Аналогичные результаты были получены и при использовании более высоких дозировок Мелаксен ® у больных АГ (Мелаксен 6мг однократно на ночь в течение 10 дней). Этими же исследователями было выявлено усиление эффективности терапии АГ у пожилых больных в случае сочетания стандартных гипотензивных средств (каптоприла, эналаприла, моксинидина, лозартана) с Мелаксеном ® (3-6 мг/сут) по сравнению с монотерапией стандартными гипотен-зивными средствами.
Таким образом, включение мелатонина в схемы лечения АГ у больных пожилого возраста позволяет не только усилить эффективность терапии стандартными антигипертензивными средствами, но и нормализовать нарушенную циркадную гемодинамику. Кроме того, данная терапия позволяет эффективно устранить нарушения сна, нередко присутствующих у пациентов с АГ, особенно в пожилом возрасте.
Мелаксен ® в комплексном лечении ишемической болезни сердца (ИБС) .
Известно, что большую роль в нарушении метаболизма миокарда играют, не только внутрисердечная гемодинамика, но и активизация перекисного окисления липидов (ПОЛ), а также истощение, а затем и угнетение антиоксидантной защиты (АОЗ) и, как следствие этого - нарушение баланса в системе оксиданты/антиоксиданты с развитием окислительного стресса. Мелатонин является сильным и довольно эффективным инактиватором свободных радикалов. Он взаимодействует с высокотоксичными гидроксильными радикалами, защищая клетки от гидроксильного повреждения. Подобно индольным производным триптофана, мелатонин в качестве донора и акцептора электронов вовлекается в их перенос и за счет детоксикации свободных радикалов ограничивает интенсивность пероксидазных процессов.
Ряд авторов, в экспериментальных исследованиях на изолированных сердцах крыс, показали, что мелатонин приводит к уменьшению количества свободных радикалов, защищая миокард в период постишемической реперфузии, уменьшает размеры инфаркта миокарда и сокращает длительность желудочковой тахикардии, а также обладает почти нейтральным эффектом в отношении параметров гемодинамики и коронарного кровотока.
Кроме этого, мелатонин влияет на ПОЛ и активность антиоксидантных (АО) ферментов, уменьшая уровень малонового диальдегида и повышая активность Сu, Zn-супероксиддисмутазы и содержание глутатиона.
В рамках исследования влияния мелатонина на течение ИБС и ее осложнения Р.М.Заславской и соавт. изучена группа больных пожилого возраста с ИБС, стабильной стенокардией II-III ФК (СС), перенесших инфаркт миокарда и страдающих сердечной недостаточностью (СН) II-III ФК по классификации МУНА. Все больные этой группы получали стандартную терапию в сочетании с Мелаксеном ® . В результате проведенного исследования было установлено, что Мелаксен ® в суточных дозах 3 и 6 мг на фоне стандартного лечения (нитраты, β-адреноблокаторы, ингибиторы АПФ, антиагреганты и мочегонные препараты) у пожилых больных ИБС, стабильной стенокардией II-III ФК, перенесших инфаркт миокарда и страдающих сердечной недостаточностью II-III ФК, оказывает выраженный антиангинальный и антиишемический эффекты, значительно улучшая клиническую симптоматику, уменьшает количество эпизодов депрессии и элевации сегмента SТ почти до полного их исчезновения.
Более высокая доза Мелаксена - 6 мг существенно улучшает систолическую функцию левого желудочка, что не происходит при приеме Мелаксена ® в дозе 3 мг. Кроме этого, влияние Мелаксена ® в дозах 3 мг и 6 мг на ПОЛ проявляется достоверным снижением уровня МДА.
Авторы делают заключение, что, принимая во внимание широкий спектр биологической активности мелатонина, включающий его антиоксидантное, проантиоксидантное, антистрессорное воздействия, а также нормализующее влияние на хроноструктуру параметров гемодинамики и вазодилатирующий эффект, включение в комплексную терапию больных ИБС мелатонина представляется целесообразным.
Заболевания желудочно-кишечного тракта
Присутствие мелатонина обнаружено на всем протяжении желудочно-кишечного тракта, более того, как мы уже упоминали выше, в некоторых клетках происходит синтез этого гормона. Мелатонин оказывает влияние на моторику органов пищеварительной системы, на микроциркуляцию и пролиферацию клеток слизистой оболочки. У больных язвенной болезнью выявлены грубые нарушения суточного ритма продукции мелатонина. И, наверное, не случайно обострение язвенной болезни наблюдается чаще всего в весеннее время года. Этот период характеризуется не только возможным авитаминозом, но и перестройкой светового режима, что неизбежно отражается на деятельности эпифиза.
В рамках научной тематики лаборатории "Хрономедицина и новые технологии в клинике внутренних болезней" ММА им. И.М. Сеченова уже более 10 лет проводится работа по изучению роли мелатонина в патогенезе и клинике внутренних болезней, в том числе, язвенной болезни двенадцатиперстной кишки (ЯБДК) и синдрома раздраженного кишечника (СРК). Исследователями (Малиновская Н.К., Рапопорт С.И., Кветной И.М., Райхлин И.М.) было установлено, что при обострении ЯБДК комбинированная терапия блокаторами протоновой помпы (омепразол) в сочетании с лекарственным препаратом мелатонина (Мелаксен ®) обеспечивает более выраженный клинический эффект по сравнению с монотерапией омепразолом.
Комбинированная терапия достоверно уменьшает степень активности и выраженности антрального гастрита с восстановлением практически до контрольных значений соотношения клеток, продуцирующих гастрин и соматостатин и внутриклеточного содержания этих гормонов, что свидетельствует о достижении более глубокой ремиссии на комбинированной терапии в те же сроки, что и на монотерапии омепразолом. При глубокой ремиссии (практически полном выздоровлении) происходит восстановление суточных ритмов продукции мелатонина.
Обнадеживающие результаты получены этими же исследователями по изучению эффективности экзогенного мелатонина в лечении синдрома раздраженной кишки (СРК). Лечение СРК с применением Мелаксена ® оказалось более эффективным, чем другие схемы терапии, что нашло свое подтверждение при гистологическом и электронно-микроскопическом исследовании слизистой оболочки толстой кишки. Было определено, что базисная терапия + Мелаксен ® более эффективна, чем базисная терапия + психотропные средства и только базисная терапия в плане нормализации стула и улучшения сна у больных СРК.
Базисная терапия + Мелаксен ® сопоставима по эффективности с базисной терапией + психотропные средства при купировании болевого и диспептического синдромов у больных СРК, нормализации их психического статуса, улучшении качества жизни.
Профилактика старения
Если эпифиз - солнечные часы организма, то, очевидно, любые изменения длительности светового дня должны существенным образом сказываться на его функциях и, в конечном счете, на скорости старения. В ряде работ было показано, что нарушение фотопериодичности может приводить к существенному уменьшению продолжительности жизни.
Американские исследователи М. Хард и М. Ральф обнаружили, что золотистые хомячки с особой мутацией в гене, отвечающем за генерацию ритмических сигналов в супрахиазматическом ядре гипоталамуса (а именно этими сигналами задается ритм продукции мелатонина), имели на 20% меньшую продолжительности жизни, чем контрольные. Когда же в головной мозг старых мутантных хомячков имплантировали клетки гипоталамуса плодов здоровых хомячков, было отмечено восстановление нормальной продолжительности жизни (рис.7).
Разрушение супрахиазматических ядер приводит к сокращению продолжительности жизни животных. В этих ядрах проявляет свою активность целый набор уже упоминавшихся генов, называемых "часовыми" генами или гена- ми циркадианого ритма. Нарушение функции одного из циркадианых генов, Реr2, вызывает преждевременное старение и увеличивает чувствительность мышей к развитию опухолей. Мутации в другом гене циркадианого ритма, Сlock, у мышей приводит к развитию ожирения и метаболического синдрома, а также к преждевременным нарушениям овуляторного цикла и снижению плодовитости.
В многочисленных исследованиях показана способность мелатонина замедлять процессы старения и увеличивать продолжительность жизни лабораторных животных - дрозофил, плоских червей, мышей, крыс.
Определенный оптимизм вызывают публикации о способности мелатонина повышать устойчивость к окислительному стрессу и ослаблять проявления некоторых ассоциированных с возрастом заболеваний людей, таких как макулодистрофия сетчатки, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, сахарный диабет.
Необходимы дальнейшие всесторонние клинические испытания мелатонина, которые, как нам представляется, существенно расширят его применение для лечения и профилактики возрастных заболеваний и, в конечном счете, преждевременного старения.
Физиологические дозы мелатонина составляют 0,1-0,5 мг. Их прием в вечернее время обеспечивает повышение уровня гормона в крови нормального физиологического уровня.
Принятые на сегодня терапевтические дозы мелатонина в составе лекарственных препаратов и БАД составляют 3-5 мг. При применении внутрь пик концентрации гормона наблюдается через час, и достаточно высокий уровень в плазме крови сохраняется на протяжении 3-7 часов. Большинство клинических исследований проведено с использованием этих дозировок.
Таблица 6. Группы риска при приеме мелатонина
Мелатонин может стимулировать развитие опухолей
Многочисленные исследования подтвердили отсутствие токсического действия у мелатонина. Однако это не служит гарантией от побочных последствий его длительного применения в больших дозах (3-5 и более мг). В связи с этим такие суточные дозы препарата следует принимать курсами длительностью не более 3-4-х недель.
Кроме возможного нарушения суточного ритма при приеме препарата во внеурочное время, в этом случае могут возникнуть и серьезные эндокринные нарушения.
Не следует забывать, что избыточная продукция мелатонина вызывает гипогонадизм у мужчин и аменорею у женщин. Особенно чувствительны к действию мелатонина дети.
Необходимо помнить и о возможном взаимодействии мелатонина с другими лекарствами, имеющими общие с ним метаболические пути. Инактивация мелатонина происходит в печени с участием микросомальных оксидаз и цитохрома Р450. Любое лекарственное средство, подавляющее или активизирующее эту систему, будет оказывать влияние на уровень циркулирующего мелатонина, и наоборот.
Как повысить и гармонизировать продукцию собственного мелатонина?
(R.J. Reiter, J. Robinson, 1995)
- Каждый день выкраивать время для того, чтобы побыть на солнце (на свету). Если это невозможно - создать оптимальный режим искусственного дневного света.
- Не засиживаться за компьютером или телевизором за полночь. Длительность ночного сна должна быть достаточной для того, чтобы утром ощущать себя бодрым и отдохнувшим. Многим для этого требуется более чем 8 часов.
- Не включать ночью свет в спальне, на окна повесить плотные шторы, не пропускающие свет с улицы. В крайнем случай, можно надевать на глаза повязку из ткани, не пропускающей свет.
- По возможности отказаться от ночной работы и длительных трансмеридианных перелетов.
- Бросить курить, ограничить потребление алкоголя.
- По возможности исключить прием лекарств, снижающих уровень мелатонина.
- Включить в рацион продукты, богатые антиоксидантами, кальцием, магнием, никотиновой кислотой и пиридоксином или принимать витаминно-минеральные комплексы.
- Съесть на ночь банан, кусочек индейки, цыпленка, мягкий сыр, пригоршню тыквенных семечек, миндальных орехов. Все эти продукты богаты триптофаном (предшественник мелатонина).
- Каждый день выделять время для медитации, аутотренинга или прогулки.
Полноценный сон обеспечивает восстановление организма человека, укрепляет его здоровье, повышает работоспособность. Все процессы жизнедеятельности подчиняются биоритмам. Сон и бодрствование – проявление циркадных (суточных) всплесков и спадов физиологической активности организма.
Крепкий ночной сон обеспечивает гормон мелатонин, который еще называют гормоном молодости и долголетия. Если у человека нет проблем с засыпанием, он спит в достаточном количестве, у организма гораздо больше шансов качественно производить сложные биохимические, синтетические реакции, направленные на полноценное восстановление всех структур.
Общие сведения
Мелатонин - основной гормон эпифиза , регулятор суточных ритмов. Гормон сна известен миру с 1958 года , его открытие принадлежит американскому профессору, Аарону Лернеру.
Молекулы мелатонина небольшие и хорошо растворяются в липидах, что дает им возможность легко проникать через клеточные мембраны и оказывать влияние на многие реакции, например, синтез белков. У новорожденных мелатонин начинает вырабатываться только в три месяца. До этого они получают его с молоком матери. В первые годы жизни ребенка концентрация гормона максимальная и с годами начинает постепенно уменьшаться.
Днем активность проявляет гормон счастья, а с приходом темного времени суток его сменяет гормон сна. Между мелатонином и серотонином существует биохимическая связь . Приблизительно с 23 часов до 5 часов самая высокая концентрация гормона в организме.
Функции мелатонина
Функции гормона не ограничиваются только управлением процессов сна и бодрствования . Его деятельность проявляется в обеспечении других важных функций, он оказывает на организм лечебное действие:
- обеспечивает цикличность суточных ритмов;
- помогает противостоять стрессам;
- замедляет процессы старения;
- является мощным антиоксидантом;
- усиливает иммунную защиту;
- регулирует показатели артериального давления и благотворно влияет на кровообращения;
- контролирует работу органов пищеварения;
- нейроны, в которых находится мелатонин, живут значительно дольше и обеспечивают полноценную деятельность нервной системы;
- противостоит развитию злокачественных новообразований (исследования В. Н. Анисимова);
- влияет на процессы жирового и углеводного обмена, поддерживает массу тела в пределах нормы;
- оказывает влияние на синтез других гормонов;
- снижает болевые ощущения при головной и зубной боли.
Такие действия оказывает эндогенный мелатонин (гормон, который вырабатывается в организме). Фармакологи, используя знания о лечебном действии гормона сна, создали препараты с содержанием искусственно синтезированного (экзогенного) мелатонина. Их назначают при лечении бессонницы, хронической усталости, мигрени, остеопороза.
Используются такие лекарственные средства слепыми людьми для нормализации сна. Их назначают детям с серьезными отклонениями в развитии (аутизм, церебральный паралич, умственная отсталость). Применяется мелатонин в комплексной терапии для тех, кто решил бросить курить (снижается тяга к никотину). Назначают гормон для уменьшения побочных эффектов после химиотерапии.
Как и когда вырабатывается гормон
С наступлением темного времени суток начинается выработка мелатонина , уже к 21 часам наблюдается его рост. Это сложная биохимическая реакция, которая происходит в эпифизе (шишковидной железы). Днем из аминокислоты триптофана активно образуется гормон . А ночью под действием особых ферментов, гормон радости превращается в гормон сна. Так, на биохимическом уровне связаны серотонин и мелатонин.
Эти два гормона необходимы для обеспечения жизнедеятельности организма. Вырабатывается мелатонин ночью, приблизительно с 23 до 5 часов синтезируется 70% от суточного количества гормона.
Чтобы не нарушать секрецию мелатонина и сон, отход ко сну рекомендуется не позднее 22 часов . В период после 0 и до 4 часов нужно спать в темном помещении. Если создать абсолютную темноту невозможно, рекомендуют пользоваться специальной маской для глаз, плотно закрывать шторы. При необходимости бодрствовать во время активного синтеза вещества, лучше создать в помещении тусклое освещение.
Мелатонин вырабатывается в темноте. Пагубное влияние освещения на выработку гормона.
Существуют продукты, которые катализируют выработку гормона. Рацион должен содержать продукты, богатые витаминами (особенно группы В), кальцием. Важно сбалансировать употребление сложных углеводов и белков.
Как действует на организм
Нормальная концентрация мелатонина обеспечивает легкое засыпание и полноценный глубокий сон. В зимнее время, в пасмурную погоду, когда количество света недостаточное, гормон оказывает на организм угнетающее действие. Наблюдается вялость, сонливость.
В Европе Фондом продления жизни проводятся клинические испытания с применением мелатонина при лечении рака. Фонд утверждает, что раковые клетки продуцируют химические вещества, состав которых подобен гормонам эпифиза. Если воздействовать на них сочетанием из гормонов щитовидной железы и мелатонина, организм начинает активно вырабатывать клетки для иммунной защиты .
Для лечения депрессий, в качестве профилактики многих психических расстройств достаточно спать или принимать препараты, которые содержат мелатонин. Немаловажно при этом в дневное время бывать на солнце.
Эксперименты на мышах
Мыши одного возраста, которым был введен ген рака, были разделены на 2 группы.
Одну часть животных содержали в естественных условиях, группа имела дневное освещение и темноту ночью.
Вторую группу освещали круглые сутки. Спустя время, у подопытных мышей со второй группы стали развиваться злокачественные опухоли. Были проведены исследования разных показателей и было выявлено у них:
- ускоренное старение;
- избыток инсулина;
- атеросклероз;
- ожирение;
- высокая частота опухолей.
Недостаток и избыток мелатонина
Последствия длительного недостатка мелатонина:
- в 17 лет проявляются первичные признаки старения;
- в 5 раз увеличивается количество свободных радикалов;
- в течение полугода прибавка в весе составляет от 5 до 10 кг;
- в 30 лет у женщин наступает климакс;
- на 80% увеличивается риск возникновения рака молочной железы.
Причины нехватки гормона сна:
- хроническая усталость;
- ночная работа;
- отечность под глазами;
- расстройства сна;
- тревожность и раздражительность;
- психосоматические патологии;
- сосудистые заболевания;
- язва желудка;
- дерматозы;
- шизофрения;
- алкоголизм.
Симптомами проявляющегося избытка гормона являются:
- усиление сердцебиения;
- отсутствие аппетита;
- повышение артериального давления;
- замедленные реакции;
- сокращение лицевых мускулов, подергивания плечами и головой.
Избыток мелатонина вызывает сезонные состояния депрессии.
Анализы и норма мелатонина
Суточная норма гормона сна у взрослого человека 30 мкг. Его концентрация к часу ночи в 30 раз выше, чем днем. Для того чтобы обеспечить это количество, необходим восьмичасовой сон. На утро нормальная концентрация гормона – 4-20 пг/мл, ночью – до 150 пг/мл.
Количество мелатонина в организме зависит от возраста:
- до 20 лет наблюдается высокий уровень;
- до 40 лет – средний;
- после 50 – низкий, у пожилых людей снижается до 20% и ниже.
У долгожителей мелатонин не падает
Как правило анализ делают только крупные медицинские учреждения, так как он не входит в число распространенных лабораторных исследований.
Заборы биоматериала делаются через короткие промежутки времени с фиксацией времени суток. Сдача анализа требует специальной подготовки:
- за 10-12 часов нельзя употреблять лекарства, алкоголь, чай, кофе;
- кровь лучше сдавать на тощий желудок;
- для женщин важен день менструального цикла, поэтому предварительно стоит проконсультироваться с гинекологом;
- сдать кровь следует до 11 часов;
- не желательно перед анализом подвергать организм другим медицинским манипуляциям и процедурам.
Гормон сна мелатонин не накапливаться. Выспаться про запас или компенсировать недостаток сна невозможно. Нарушение природных суточных биоритмов приводит к срыву синтеза вещества, а это вызывает не только бессонницу, но и подвергает развитию заболеваний.
Отсутствие солнечного света запускает естественную выработку мелатонина в организме для сна, нарушая этот процесс, сбиваются важные биологические часы человека.
Мелатонин - основной гормон эпифиза, регулятор суточных ритмов.Принимается в таблетках для облегчения засыпания, с целью корректировки «внутренних часов» при длительных путешествиях (см. джетлаг).
Выпускается в таблетках, в США считается пищевой добавкой. В России доступен как лекарственный препарат под названиями Мелаксен, Мелапур, Мелатон, Юкалин, Циркадин. Также доступен в магазинах спортивного питания, чаще всего - под названием Melatonin.
Основные функции
Регулирует деятельность эндокринной системы, кровяное давление, периодичность сна
Регулирует сезонную ритмику у многих животных
Замедляет процессы старения
Усиливает эффективность функционирования иммунной системы
Обладает антиоксидантными свойствами
Влияет на процессы адаптации при смене часовых поясов
Кроме того, мелатонин участвует в регуляции
кровяного давления,
функций пищеварительного тракта,
работы клеток головного мозга.
Влияние на секрецию других гормонов и нейромедиаторов
Циркадный ритм и сон
Одним из основных действий мелатонина является регуляция сна. Мелатонин - основной компонент пейсмейкерной системы организма. Он принимает участие в создании циркадного (циркадианного) ритма: он непосредственно воздействует на клетки и изменяет уровень секреции других гормонов и биологически активных веществ, концентрация которых зависит от времени суток. Влияние светового цикла на ритм секреции мелатонина показано в наблюдении за слепыми. У большинства из них обнаружена ритмичная секреция гормона, но со свободно меняющимся периодом, отличающимся от суточного (25-часовой цикл по сравнению с 24-часовым суточным). То есть у человека ритм секреции мелатонина имеет вид циркадианной мелатониновой волны, «свободно бегущей» в отсутствие смены циклов свет-темнота. Сдвиг ритма секреции мелатонина происходит и при перелёте через часовые пояса.
Роль эпифиза и эпифизарного мелатонина в суточной и сезонной ритмике, режиме сна-бодрствования на сегодняшний день представляется несомненной. У диурнальных (дневных) животных (в том числе у человека) секреция мелатонина эпифизом совпадает с привычными часами сна. Проведёнными исследованиями было доказано, что повышение уровня мелатонина не является обязательным сигналом к началу сна. У большинства испытуемых прием физиологических доз мелатонина вызывал лишь мягкий седативный эффект и снижал реактивность на обычные окружающие стимулы. Существует гипотеза, что мелатонин играет роль в открытии так называемых ворот сна, в торможении режимов бодрствования, а не в прямом воздействии на сомногенные структуры головного мозга. По мнению физиологов-сомнологов, открытию «ворот сна» предшествует период повышенной активации человека - «запретный период» («запретная зона») для сна, которая довольно резко сменяется «открытием ворот».
С возрастом активность эпифиза снижается, поэтому количество мелатонина уменьшается, сон становится поверхностным и беспокойным, возможна бессонница. Мелатонин способствует устранению бессонницы, предотвращает нарушение суточного режима организма и биоритма. Бессонница и недосыпание уступают место здоровому и глубокому сну, который снимает усталость и раздражительность. Во время спокойного глубокого сна в организме нормализуется работа всех внутренних органов и систем, расслабляются мышцы, отдыхает нервная система, мозг успевает обработать накопленную за день информацию. В итоге человек чувствует себя бодрым и здоровым.
Антистрессовый эффект
После экспериментов и прямых клинических наблюдений была сформулирована концепция, что эпифиз и его гормон мелатонин входят в защитную систему организма от неблагоприятных воздействий. Эпифиз и мелатонин играют неспецифическую роль, но эпифизарная поддержка осуществляется на всех уровнях борьбы со стрессом. В случае длительной стрессовой ситуации отмечается двухфазная реакция: первоначальный спад эпифизарной деятельности в резистентную фазу стресса с дальнейшим резким её подъёмом. В экспериментах на крысах было показано, что мелатонин способен менять отрицательное эмоциональное состояние, снижать тревожность, которая провоцируется различными стрессорами. Согласно многочисленным наблюдениям гормон стабилизирует деятельность различных эндокринных систем, дезорганизованных стрессом, в том числе ликвидируя избыточный стрессовый адреналовый гиперкортицизм.
Иммуностимулирующий эффект
Важным последствием длительных стрессов является стрессовый иммунодефицит. Мелатонин способствует нормализации иммунологических показателей.
Мелатонин и другие эпифизарные гормоны могут быть отнесены к числу геропротективных. Установлена связь между степенью возрастной инволюции эпифиза и дряхлением тканей. Известно, что при старении снижается степень иммунологической защиты, а мелатонин, как уже неоднократно указывалось, имеет иммуномодулирующую активность.
Мелатонин стимулирует иммунную систему (иммуностимулятор), так как участвует в регуляции функции тимуса и щитовидной железы, повышая активность Т-клеток и фагоцитов, что является предупреждением для ряда заболеваний и, как показывают лабораторные исследования, замедляет рост семи видов раковых клеток, включая раковые клетки молочной и предстательной желез.
Недостаток мелатонина в организме
Эксперименты на лабораторных животных показали, что при недостатке мелатонина, вызванном удалением рецепторов, животные начинали быстрее стареть: раньше начиналась менопауза, накапливались свободнорадикальные повреждения клеток, снижалась чувствительность к инсулину, развивались ожирение и рак.
Противоопухолевый эффект
На ранних стадиях эмбрионального развития биогенные амины, в том числе мелатонин, играют роль специализированных клеточных сигнальных молекул, которые регулируют процессы клеточного обновления. Установлено, что мелатонин может подавлять клеточную пролиферацию, при этом сила его воздействия не уступает мощному цитотоксическому агенту колхицину. В ряде исследований на лабораторных животных и в системах культур опухолевых тканей было обнаружено, что мелатонин обладает антиопухолевым, онкостатическим действием. Механизмы воздействия мелатонина на опухолевый рост многообразны: он может влиять на синтез и секрецию гипофизарных и половых гормонов, способен модулировать иммунный ответ при наличии опухолевых клеток и оказывать прямой цитотоксический эффект. Имеются предположения, что мелатонин может усиливать экспрессию молекул адгезии и этим препятствовать росту опухоли, так как известно, что в большинстве злокачественных опухолей наличествуют нарушения в адгезии клеток и дефекты функциональных межклеточных связей.
Метаболит мелатонина, достоверно положительно коррелирует с надёжным маркером пролиферативной активности опухолевых клеток - ядерным антигеном пролиферирующих клеток (PCNA). Этот показатель отражает степень прогрессии опухоли, то есть метаболиты мелатонина могут служить достоверным диагностическим фактором. Под воздействием мелатонина при некоторых формах рака (молочной железы, яичников, предстательной железы и др.) наблюдалось снижение пролиферативной способности клеток и увеличивалось число клеток, гибнущих в форме апоптоза (онкостатический эффект). Мишенью для реализации противоопухолевых эффектов мелатонина могут служить ядерные рецепторы раковых клеток.
In vitro было показано подавление мелатонином роста клеток меланомы, хотя эффект гормона зависел от интенсивности пролиферации опухоли: рост ингибировался при умеренной, но не при высокой пролиферативной активности клеток. Эффекты мелатонина являлись дозозависимыми, но механизм онкостатического действия на настоящий момент все ещё не вполне понятен. Эпидемиологические данные свидетельствуют, что у женщин, работающих в ночные смены, авиационных служащих (стюардессы, диспетчеры), операторов радио и телеграфа отмечается повышенный риск развития рака молочной железы, тогда как у женщин первично слепых (то есть имеющих световую депривацию) этот риск в 2 раза меньше.
Антиоксидантный эффект
Мелатонин нейтрализует разрушительные последствия окислительных процессов, которые являются основной причиной старения и увядания кожи. Важнейшая функция мелатонина - антиоксидантная активность, проявляющаяся в организме повсеместно, так как мелатонин проникает во все органы и ткани. Механизм антиоксидантного действия проявляется в том, что мелатонин обладает выраженной способностью связывать свободные радикалы, в том числе образующиеся при перекисном окислении липидов гидроксильных радикалов, и экзогенные канцерогены, также он активирует глутатионпероксидазу - фактор защиты организма от свободнорадикального повреждения. Основные функции антиоксидантного действия мелатонина направлены на защиту ДНК. В меньшей степени на защиту белков и липидов.
Мелатонин - самый сильный из известных эндогенных поглотителей свободных радикалов. В последние годы появились данные, что мелатонин может локализоваться не только в плазме, но и в ядрах клеток и предохранять макромолекулы ядра от оксидативного повреждения во всех субклеточных структурах.
