Эпифиз и физиология мелатонина

Эпифиз (шишковидная железа) — это небольшая срединная структура в головном мозге, которая синтезирует и секретирует мелатонин, гормон, высвобождение которого подчиняется суточному ритму: высокий уровень ночью и низкий днем. Посредством этого светозависимого паттерна мелатонин передает информацию о времени суток и продолжительности ночи остальным частям тела, связывая эпифиз с регуляцией циркадной и сезонной физиологии.

Definition

Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) — это индоламинный гормон, синтезируемый преимущественно эпифизом из серотонина и секретируемый в условиях подавления светом, с высоким уровнем ночью циркадным ритмом, который служит внутренним сигналом времени.

Scope

Статья охватывает синтез мелатонина из серотонина, нейронный путь, связывающий внешний свет с секрецией эпифиза, циркадный ритм гормона и его роль в качестве сигнала времени. Она рассматривает мелатонин как тему эндокринной и циркадной физиологии и не предоставляет рекомендаций по дозировке или лечению.

Core questions

• Как свет окружающей среды контролирует секрецию мелатонина?
• Каков биохимический путь от серотонина к мелатонину?
• Как ночной сигнал мелатонина передает циркадную и сезонную синхронизацию?

Key concepts

• Эпифиз (шишковидная железа)
• Синтез мелатонина из серотонина
• Свето-темновая синхронизация
• Супрахиазматическое ядро (циркадный осциллятор)
• Циркадные и сезонные ритмы
• Хронобиотический сигнал времени

Mechanisms

Свет, воспринимаемый сетчаткой, передается через ретиногипоталамический тракт в супрахиазматическое ядро, главный циркадный осциллятор, который, в свою очередь, контролирует эпифиз через многосинаптический симпатический путь. Ночью, в отсутствие подавления светом, клетки эпифиза превращают серотонин в мелатонин посредством последовательного действия арилалкиламин-N-ацетилтрансферазы и метилтрансферазы, высвобождая мелатонин в кровь и спинномозговую жидкость. Возникающий ночной пик действует на мелатониновые рецепторы, сигнализируя о темноте, а продолжительность секреции кодирует длину ночи, поддерживая как суточную, так и сезонную синхронизацию. Мелатонин также продуцируется во внеэпифизарных участках, где были предложены дополнительные функции.

Clinical relevance

Физиология мелатонина имеет центральное значение для понимания циркадных ритмов, времени сна, смены часовых поясов и сезонной биологии, а гормон эпифиза широко изучается как маркер циркадной фазы. Эта статья предназначена для образовательной ориентации и не содержит рекомендаций по использованию мелатонина или по диагностике и лечению нарушений сна или циркадных ритмов.

Evidence & guidelines

Мелатонин был выделен и химически идентифицирован из эпифиза Лернером и коллегами в 1958 году. Последующие физиологические исследования охарактеризовали его светозависимый ритм и его роль в качестве хронобиотика, в то время как обзоры изучали внеэпифизарные источники и антиоксидантные свойства. Тема основывается на этой первичной и обзорной литературе, а не на едином клиническом руководстве.

History

Аарон Лернер и коллеги выделили мелатонин из бычьих эпифизов в 1958 году, пытаясь найти фактор, осветляющий кожу амфибий, дав гормону его название. Более поздние работы установили ретино-супрахиазматический-эпифизарный путь и светоподавляемый, ночной ритм с высоким уровнем, что определило мелатонин как основной гормональный продукт циркадной системы.

Key figures

• Aaron B. Lerner
• Russel J. Reiter
• Josephine Arendt

Seminal works

• lerner-1958

Frequently asked questions

Почему уровень мелатонина выше ночью?

Свет подавляет синтез мелатонина в эпифизе через ретино-супрахиазматический-эпифизарный путь, поэтому секреция увеличивается в темноте и снижается на свету, создавая ритм с высоким уровнем ночью.

Что мелатонин сигнализирует организму?

Его время и продолжительность передают информацию о времени суток и продолжительности ночи, действуя как внутренний сигнал часов, который помогает синхронизировать циркадную и сезонную физиологию.