ملاتونین (۵ ـ متوکس ـ Nـ استیل تریپتامین)، در تمام سلولهای زنده شامل جلبکها و حیوانات و انسان یافت مي‌شود و مقادیر آن در طول شبانه‌روز متغیر است. در حیوانات پیشرفته ملاتونین بوسیلة سلولهای پینه آل که در (غدّة پینه آل) در مغز واقع شده است ترشح میشود. میتوان گفت ملاتونین بوسیلة شبکیه و لوله گوارشی نیز ترشح میشود. این هورمون به طور طبیعی از آمینو اسید تریپتوفان توسط آنزیم ۵,هیدروکسی ایندول ,۵متیل ترانسفراز سنتز میشود.
بیشترین تأثیر بیولوژیکی ملاتونین از طریق فعال شدن رسپتورهای ملاتونین تولید میشود، درحالیکه تأثیرات دیگر ملاتونین بعنوان آنتی اکسیدان قوی برای حفاظت از DNA، هسته و میتوکندری میباشد. ملاتونین بوسیلة گیاهان مختلف مانند برنج نیز سنتز میشود و ملاتونینی که از راه خوراکی وارد بدن میشود می‌تواند در مغز پستانداران به جایگاه اتصال ملاتونین بپیوندد.
تولید ملاتونین بوسیلة غدة پینه آل تحت تأثیر هستة فوق کیاسمایی هیپوتالاموس (SCN) میباشد که اطلاعات در مورد الگوی روزانه روشنایی و تاریکی از شبکیه چشم به آن می‌رسد. این سیگنال قسمتی از سیستمی را تشکیل می‌دهد که چرخه شبانه‌روزی را تنظیم می‌کند و SCNچرخة روزانه را بصورت ترکیبات پاراکرین و اندوکرین کنترل می‌کند. ملاتونینی که از غدة پینه آل ترشح میشود بعنوان هورمون آندوکرین شناخته شده است بعلت اینکه به خون می‌ریزد، در حالیکه ملاتونینی که بوسیلة شبکیه و لولة گوارشی ترشح می شود بعنوان هورمون پاراکرین شناخته شده است.
نقش ملاتونین در سیستم ایمنی
پژوهشها حاکی از آن است که ملاتونین با سیستم ایمنی ارتباط متقابل دارد. ملاتونین به بدن کمک می‌کند تا با بیماری مبارزه کند، اما نقش اساسی آن در درمان بیماریها نامشخص است. آزمایشات کمی انجام شده تا کارایی ملاتونین در درمان بیماریها را نشان می‌دهد. بیشتر اطلاعات موجود بر اساس آزمایشات کلینیکی خیلی مختصر و ناقص سطحی میباشد
ملاتونین یک تنظیم کنندة ایمنی است که میزان تولید سلولهایTرا به مقدار کم می‌افزاید. هنگامی که ملاتونین با کلسیم می‌پیوندد، محرک ایمنی خیلی قوی برای سلول Tاست. بعلت این اثر تنظیم کنندة ایمنی، به عنوان کمک کننده در بیشتر آزمایشات کلینیکی به کار می‌رود.
نقش ملاتونین در جانوران
در بییشتر حیوانات تولید ملاتونین در روزهای مختلف متغیر است و بعنوان ساعت فصلی از آن بهره می‌برند. حیواناتی که بصورت فصلی جفت گیری می‌کنند و دوره‌های طولانی بارداری ندارند، و آنهایی که در طول روزهای بلند جفت گیری می‌کنند، سیگنال ملاتونین تغییر فصلی را در فیزیولوژی جنسی کنترل می‌کند، و اثرات فیزیولوژیکی مشابه را توسط ملاتونینی که از خارج به بدن حیوانات وارد می‌کنیم می‌توانیم مشاهده کنیم. این تأثیر در حیواناتی نظیر مرغ مینا و همستر (نوعی موش) دیده شده است. ملاتونین می‌تواند باعث سرکوب میل جنسی شود، این عمل از طریق ممانعت از ترشح ۲ هورمون LHو FSHاز غدة هیپوفیز قدامی است. ( مخصوصاً در پستاندارانی که فصل تولید مثلی آنها روزهای بلند است). در حیواناتی که در روزهای بلند جفت‌گیری می‌کنند ملاتونین نقش مهار کننده دارد و حیواناتی که در روزهای کوتاه جفت گیری می‌کنند ملاتونین نقش تحریک کننده دارد. همچنین ملاتونین در بعضی از خزندگان و دوزیستان باعث تغییر رنگ پوست میشود.
نقش ملاتونین در ساعت بیولوژیکی
Julius Axelrod پس از موفقیت آمیزبودن آزمایشاتش و با اثبات نقش ملاتونین و غدة پینه‌آل در تنظیم چرخة خواب و بیداری است مستحق دریافت جایزة جهانی نوبل قرار گرفت. در انسانها، ملاتونین توسط غدة پینه‌آل ترشح میشود، غده‌ای که اندازه آن در حدود یک نخود است و در مرکزیت مغز قرار دارد.
بطور نرمال نور مانع از ترشح ملاتونین توسط غدة پینه‌آل میشود و تاریکی محرک ترشح ملاتونین است. به همین دلیل ملاتونین را(هورمون تاریکی) میگویند. ترشح ملاتونین در نیمه شب به حداکثر خود می‌رسد و بطور منظم در طول دومین نیمه شب کاهش می‌یابد. تا قرن اخیر، انسانها در مناطق معتدل تا 18 ساعت در طول زمستان در تاریکی بودند. در دنیای مدرن، نور مصنوعی این مقدار را تا ۸ ساعت یا گاهی کمتراز این مقدار در طول سال کاهش داده است. حتی نور کم نیز مانع از تولید ملاتونین در مقادیر زیاد میشود، اما روشنایی زیاد کاهش قابل ملاحظه‌ای در تولید ملاتونین در افرادی که شب کار می کنند ايجاد مي كند و بعنوان عامل مهم در ایجاد سرطان تلقی میشود. تأثیر نور مصنوعی در دنیای مدرن بر روی كاهش ترشح ملاتونین بعنوان فاکتور کمکی برای شیوع بعضی از انواع سرطان میباشد. بعضی از دانشمندان بر این باورند که میزان ترشح ملاتونین در افرادی که خواب منقطع دارند و در بین زمان خواب چراغ را روشن می‌کنند کاهش می‌یابد ولي برخی از افراد اعتقاد دارند که نورهای کوتاه مدت مضر نیست.
نقش ملاتونین بعنوان آنتی اکسیدان
اگرچه جایگاه اولیه عملکرد ملاتونین از طریق گیرنده‌های ملاتونین میباشد، ملاتونین بعنوان آنتی اکسیدان عمل می‌کند، و این عملکرد ملاتونین در بیشتر انواع موجودات ابتدائی نیز وجود دارد.
ملاتونین یک آنتی اکسیدان قوی است که می‌تواند به آسانی از غشاهای سلولی گذشته و از سد خونی-مغزي می‌تواند عبور کند. بر خلاف دیگر آنتی اکسیدانها ملاتونین چرخة احیاء را طی نمی‌کند، و مولکول برای تحمل مکرر اکسیداسیون و احیاء توانایی ندارد. چرخة احیاء به آنتی اکسیدانهای دیگر (مانند ویتامین C) اجازه می‌دهد بعنوان pro-oxidantعمل کنند. و بطور معکوس رادیکال آزاد تولید بکنند.ملاتونین فقط یک بار اکسید شده، و نمی‌تواند به حالت اولیه احیاء شود بخاطر اینکه محصول نهایی چندین بار پایدارتر است. بنابراین، ملاتونین بعنوان آنتی اکسیدانت انتهایی یا خودکشی‌گرا نامیده شده است.
تحقیقات اخیر نشان داده که شروع چرخة آنتی اکسیدان ملاتونین ممکن است ترکیب:
N(1) ـ استیل ـ N(2) ـ فرمیل ـ ۵ ـ متوکسی کینورامین یا AFMKباشد که این ترکیب از مادة دفعی ۶ـ هیدروکسی ملاتونین سولفات معمول‌تر است. AFMKبه تنهایی در موجودات تک سلولی و پر سلولی دیده میشود. یک ملکول AFMKمی‌تواند به تنهایی وارد سیستم عصبی شود، در حالیکه بیشتر محصولات مشتق از واکنش (شامل ملاتونین) خود آنتی اکسیدان می‌باشند. ظرفیت جذب رادیکالهای آزاد مربوط به حداقل ۴ متابولیست ملاتونین است،فرایندی که بعنوان جستجوی مرحله‌ای رادیکال آزاد است. این در مورد آنتی اکسیدانهای معمولی دیگر صدق نمی‌کند.
در نمونه‌های جانوری ملاتونین از آسیب DNAبوسیلة مواد سرطان‌زا جلوگیری می‌کند، ملاتونین موجب توقف مکانیسم‌های سرطان زا میشود.
فعالیت آنتی اکسیدانی ملاتونین باعث کاهش اثرات بیماری پارکینسون میشود، و ممکن است در پیشگیری از آریتمی قلبی نقش داشته باشد و طول عمر را افزایش دهد: در بضی از مطالعات نشان داده شده است که متوسط طول عمر موش تا ۲۰٪ افزایش یافته است.
موارد وکاربردهای پزشکی ملاتونین
ملاتونین برای افرادی که در اثر بهم خوردن ریتم شبانه روزی، بی نظمی خواب دارند اثر درمانی دارد،مانند افرادی که مسافرت طولانی داشته اند و يا سندرم تأخیر خواب دارند.برای درمان سرطان، نقص ایمنی، بیماریهای قلبی ـ عروقی، افسردگی، بیماری ناشی از تغییر فصول (SAD)و عملکرد غیر عادی جنسی مطالعاتی انجام شده است.یک تحقیق توسط Alfred.J.Lewyانجامگرفته، نشان مي دهد که ملانتونین می‌تواند باعث بهبود SADشود و ریتم شبانه روزی را متعادل کند.
گیرنده‌های ملاتونین در مکانیسم‌هایی نظیر یادگیری و حافظه مهم هستند، و ملاتونین می‌تواند فرایندهای الکتروفیزیولوژیکی در ارتباط با حافظه (مانند تقویت بلند مدت حافظه) را تغییر دهد. ملاتونین مانع از هیپرفسفریله شدن پروتئینtauمیشود. هیپرفسفریلاسیون پروتئین tauمی‌تواند باعث در هم پیچیدگی نوروفیبریلها شود که در بیماری آلزایمر دیده میشود. بنابراین، ملاتونین می‌تواند در درمان بیماری آلزایمر نقش داشته باشد. در هم پیچیدن نوروفیبریلها که درهیپوتالاموس بیماران آلزایمر یافت شده است، باعث تأثیر معکوس روی تولید ملاتونین در بدن میشود. این بیماران آلزایمری در هنگام بعد از ظهر دچار افزایش هیجان می‌شوند که اصطلاحاً Sundowningنامیده می شود. در بسیاری از مطالعات مشخص شده است که این حالت با مکمل ملاتونین که در هنگام عصر استفاده شود قابل درمان است.
Rozerme(ramelteon)آگونیستی است که برای رسپتورهای ملاتونین، MT2 , MT1تمایل خیلی زیاد دارد. این داروی جدیدی است که برای بی خوابی مؤثر میباشد.
تحقیقات اخیر نشان داده است که استفاده از مکمل ملاتونین در زنان نزدیک سن یأسگی باعث بهبود عملکرد تیروئید و سطوح گنادوتروپین میشود و باعث حفظ قدرت تولید مثل و قاعدگی و پیشگیری از افسردگی ناشی از یأسگی می‌گردد.
مطالعات کلنیکی نشان داده که خوردن ملاتونین بعنوان مکمل غذایی برای درمان میگرن و سردرد مؤثر است. در موجودات پیشرفته ملاتونین در رشد جنسی نقش دارد.
استفاده از ملاتونین بعنوان مکمل غذایی
انگیزة استفاده از ملاتونین بعنوان مکمل غذایی، کمک به خواب بهتر، نقش آن بعنوان آنتی اکسیدان و تحریک کنندة سیستم ایمنی و تحریک چندین سیستم ازغدد درون ریز مي باشد.
Victor Herbert از مدرسه طب Mt.Sinai مطالعاتی را که از انستیتو تکنولوژی ماساچوست نقل می‌کند که قرصهای ملاتونین بعنوان مکمل غذایی ۳ تا ۱۰ بار در روز خورده می‌شوند تا مقدار مورد نیاز بدن برای ملاتونین به منظور استراحت شبانه تأمین شود.میزان مصرف طوری طراحی شده تا سطح ملاتونین را برای چندین ساعت افزایش دهد تا کیفیت خواب بهبود یابد، اما بعضی از پژوهشها نشان داده که مقدار مصرف کمتر در افزایش کیفیت خواب مؤثرتر است.
تعدادی از مطالعات نشان داده است که استفاده از مکمل ملاتونین به کاهش عوارض ناشی از سن روی تولید هورمونهاي تیروئید و غدة هیپوفیز کمک می‌کند.
ملاتونین در تنظیم وزن بدن نقش دارد، و ممکن است در درمان چاقی مفید باشد (مخصوصاً هنگامی که با کلسیم همراه شود).
تذكرات مهم
ملاتونین سمی نیست و اثرات جانبی سمی نیز ندارد. اگر چه ملاتونین در ترکیب با مهارکننده‌های مونوآمین اکسیداز (MAOIS) در بدن افزایش می‌یابد، زیرا MAOISمانع از شکستن ملاتونین در بدن میشود. ملاتونینی که از بیرون دریافت می‌کنیم روی ملاتونین درونی در یک دورة کوتاه یا در میان مدت تأثیر ندارد، صرفاً تولید ملاتونین آندوژن را تسریع می‌کند. در افرادی که در سیستم ایمنی خود اختلال دارند، مکمل ملاتونین ممکن است علائم بیماری آنها را تشدید کند، چون سیستم ایمنی را تحریک می‌کند.
ملاتونین حالت خواب آلودگی ایجاد می‌کند، بنابراین تا ۵ ساعت قبل از رانندگی نباید مصرف شود و همچنین قبل از کار با ماشین آلات دقیق و …، از آنجایی که ملاتونین معمولاً در پایان روز خورده می شود، این معمولاً موضوع مهمی نیست.
در افرادی که قادر نیستند به مدت طولانی سرپا بایستند، و در این افراد شرایط قلبی عروقی باعث کاهش فشار خون و جریان خون به مغز میشود. هنگامی که فرد ایستاده است، در این افراد وقتی مکمل ملاتونین استفاده شود علایم بیماری آنها تشدید می‌گردد.
ملاتونین بعنوان یک مادة طبیعی و با فقدان واقعی اثرات جانبی، برای افرادی که بیماری ندارند، بعنوان مکمل غذایی طبقه بندی شده و در آمریکا بدون محدودیت در دسترس است، اما در اروپا بدون نسخه مجوز فروش ندارد.
نویسنده و محقق .جناب آقای غفاری