Melatonin
Obsah boxu
Melatonin je hormon, který je produkován především epifýzou (šišinkou), malou žlázou nacházející se v mozku. Jeho hlavní a nejznámější funkcí je regulace cirkadiánních rytmů, tedy vnitřních biologických hodin těla, které řídí cyklus spánku a bdění. Produkce melatoninu je silně ovlivněna světlem; zvyšuje se za tmy a klesá na světle, proto se mu často přezdívá „hormon tmy“ nebo „hormon spánku“. Kromě epifýzy je v menším množství produkován i v jiných částech těla, například v sítnici, kostní dřeni nebo trávicím traktu.
Melatonin je také dostupný jako doplněk stravy a v některých zemích jako lék na předpis. Používá se především k léčbě poruch spánku, jako je nespavost, a ke zmírnění příznaků pásmové nemoci (jet lag). Díky svým antioxidačním vlastnostem je zkoumán i jeho potenciální vliv na imunitní systém a ochranu buněk před poškozením.
📜 Historie
Melatonin byl objeven v roce 1958 americkým dermatologem Aaronem B. Lernerem a jeho kolegy na Yale University. Lerner se původně snažil izolovat látku z hovězích epifýz, která by mohla pomoci při léčbě kožních onemocnění, konkrétně vitiliga. Zjistil, že extrakt z epifýzy dokáže zesvětlit kůži žab. Po dlouhém a náročném procesu, během kterého zpracoval více než 200 000 hovězích šišinek, se mu podařilo izolovat a identifikovat aktivní sloučeninu, kterou pojmenoval melatonin (z řeckého melas – černý a tos – práce), kvůli jejímu vlivu na melanocyty.
Ačkoliv byl jeho původní cíl (léčba vitiliga) neúspěšný, Lernerův objev otevřel zcela nové pole výzkumu. V 60. a 70. letech 20. století vědci postupně odhalovali jeho skutečnou roli v těle. Klíčovým zjištěním bylo, že produkce melatoninu je řízena světlem a že hraje ústřední roli v synchronizaci biologických rytmů s denním cyklem. Tento objev zásadně změnil pohled na funkci epifýzy, která byla do té doby považována za téměř nefunkční, rudimentární orgán.
⚙️ Biosyntéza a metabolismus
Syntéza melatoninu je fascinující biochemický proces, který začíná u esenciální aminokyseliny tryptofan.
Syntetická dráha
1. Tryptofan → 5-hydroxytryptofan (5-HTP): Prvním krokem je hydroxylace tryptofanu enzymem tryptofanhydroxyláza. 2. 5-HTP → Serotonin: Následně je 5-HTP dekarboxylován na neurotransmiter serotonin, známý také jako „hormon štěstí“. Tento krok probíhá jak v neuronech, tak v pinealocytech epifýzy. 3. Serotonin → N-acetylserotonin: Za tmy se aktivuje klíčový enzym AANAT (arylalkylamin N-acetyltransferáza), který přemění serotonin na N-acetylserotonin. Aktivita tohoto enzymu je přímo potlačována světlem. 4. N-acetylserotonin → Melatonin: Posledním krokem je působení enzymu HIOMT (hydroxyindol-O-methyltransferáza), který dokončí přeměnu na finální molekulu melatoninu.
Regulace světlem
Regulace produkce melatoninu je řízena vnitřními biologickými hodinami umístěnými v suprachiasmatickém jádře (SCN) v hypotalamu. Informace o světle a tmě přichází do SCN ze specializovaných gangliových buněk v sítnici, které obsahují fotopigment melanopsin. Tyto buňky jsou obzvláště citlivé na modré světlo.
- Za tmy: SCN vysílá signál, který přes složitou nervovou dráhu stimuluje epifýzu k produkci a uvolňování melatoninu. Hladina melatoninu v krvi stoupá, dosahuje vrcholu mezi 2. a 4. hodinou ranní a signalizuje tělu, že je noc a čas na odpočinek.
- Na světle: Světlo dopadající na sítnici způsobí, že SCN vyšle inhibiční signál, který produkci melatoninu v epifýze zastaví. Hladiny hormonu v krvi prudce klesnou, což tělu signalizuje, že je den a čas na aktivitu.
Metabolismus
Melatonin je po uvolnění do krevního oběhu rychle metabolizován, především v játrech. Zde je pomocí enzymů cytochromu P450 přeměněn na 6-hydroxymelatonin, který je následně konjugován s kyselinou sírovou nebo glukuronovou a vyloučen močí. Biologický poločas melatoninu v krvi je poměrně krátký, obvykle se pohybuje mezi 20 a 50 minutami.
🔬 Biologické funkce
Melatonin má v lidském těle širokou škálu účinků, které dalece přesahují pouhou regulaci spánku.
🌙 Regulace cirkadiánních rytmů
Toto je jeho primární a nejlépe prozkoumaná funkce. Melatonin funguje jako chronobiotikum, tedy látka, která dokáže synchronizovat a stabilizovat vnitřní biologické hodiny. Jeho večerní vzestup způsobuje ospalost, snižuje tělesnou teplotu a připravuje organismus na spánek. Ranní pokles naopak přispívá k probuzení a nastartování denních aktivit. Tento rytmus ovlivňuje nejen spánek, ale i krevní tlak, produkci jiných hormonů a metabolismus.
🛡️ Antioxidační a protizánětlivé účinky
Melatonin je silný antioxidant, který dokáže přímo neutralizovat volné radikály a reaktivní formy dusíku. Na rozdíl od jiných antioxidantů, jako je vitamín C nebo vitamín E, se zdá, že melatonin po neutralizaci radikálu netvoří prooxidační meziprodukty. Stimuluje také aktivitu antioxidačních enzymů, jako je superoxiddismutáza a glutathionperoxidáza. Tímto mechanismem chrání DNA, proteiny a lipidy před oxidačním poškozením, které je spojováno se stárnutím a mnoha chronickými onemocněními. Má také prokázané protizánětlivé účinky.
💪 Vliv na imunitní systém
Melatonin působí jako imunomodulátor, což znamená, že dokáže ovlivňovat aktivitu imunitního systému. Obecně se má za to, že podporuje imunitní odpověď, například zvyšováním produkce cytokinů z T-lymfocytů. To může vysvětlovat, proč je kvalitní spánek důležitý pro boj s infekcemi.
🧠 Neuroprotektivní účinky
Díky svým antioxidačním a protizánětlivým vlastnostem je zkoumán potenciální neuroprotektivní (mozek chránící) účinek melatoninu. Existují studie naznačující jeho možný přínos u neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba nebo Parkinsonova choroba, ale výzkum je stále v rané fázi.
🐾 Melatonin u zvířat
U mnoha zvířat hraje melatonin klíčovou roli v regulaci sezónních aktivit. Délka noci (a tedy délka produkce melatoninu) slouží jako kalendářní signál, který spouští:
- Reprodukci: U sezónně se pářících zvířat (např. ovce, jelen) řídí nástup říje.
- Hibernaci: U zvířat, která zimují (např. svišť, ježek), pomáhá melatonin připravit tělo na zimní spánek.
- Línání: Ovlivňuje sezónní změny srsti nebo peří.
💊 Použití jako doplněk stravy a lék
Melatonin je široce dostupný jako doplněk stravy, zejména v USA. V mnoha zemích Evropské unie, včetně Česka, je však lékem vázaným na lékařský předpis (zejména v retardované formě s postupným uvolňováním).
Indikace
- Nespavost: Je účinný zejména u poruch usínání (sleep-onset insomnia) a u starších osob, jejichž přirozená produkce melatoninu s věkem klesá.
- Pásmová nemoc (Jet Lag): Pomáhá rychleji synchronizovat vnitřní hodiny s novým časovým pásmem po dálkových letech. Doporučuje se užívat ho krátce před spaním v cílové destinaci.
- Poruchy spánku u pracovníků na směny: Může pomoci lidem s nepravidelným pracovním režimem zlepšit kvalitu spánku během dne.
- Poruchy spánku u nevidomých: Lidé, kteří nemohou vnímat světlo, často trpí poruchou cirkadiánního rytmu. Melatonin jim může pomoci nastavit pravidelný cyklus spánku a bdění.
- Některé poruchy u dětí: Používá se u dětí s poruchami autistického spektra nebo ADHD, které často trpí nespavostí.
Dávkování a formy
Dávkování se pohybuje od 0,5 mg do 10 mg. Obecně se doporučuje začít s nejnižší možnou účinnou dávkou. Existují formy s rychlým uvolňováním (pro problémy s usínáním) a s postupným uvolňováním (pro udržení spánku).
⚠️ Nežádoucí účinky a bezpečnost
Melatonin je obecně považován za bezpečný pro krátkodobé užívání. Mezi nejčastější nežádoucí účinky patří:
- Denní ospalost a únava (zejména při vyšších dávkách)
- Závrať
- Bolest hlavy
- Nevolnost
Dlouhodobá bezpečnost užívání melatoninu, zejména u dětí a dospívajících, není dostatečně prozkoumána. Existují obavy z možného ovlivnění puberty a vývoje. Nedoporučuje se jeho užívání těhotným a kojícím ženám. Může také interagovat s některými léky, například s léky na ředění krve, imunosupresivy nebo léky na cukrovku. Před zahájením užívání je vždy vhodné poradit se s lékařem nebo lékárníkem.
💡 Pro laiky
Představte si melatonin jako vnitřního dirigenta vašeho těla, který každý večer zavelí: „Je čas jít spát.“ Když se venku setmí, váš mozek (konkrétně malá žláza zvaná šišinka) začne tento „spánkový hormon“ vyrábět. Jeho hladina v krvi stoupá a vy se začnete cítit ospalí. Tento signál pomáhá celému tělu přepnout se do nočního, odpočinkového režimu.
Naopak, jakmile ráno vyjde slunce nebo když se podíváte na jasnou obrazovku telefonu či televize, produkce melatoninu se prudce zastaví. To je pro tělo signál: „Vstávat, je den!“ Proto je tak těžké usnout, když se večer díváte do mobilu – modré světlo z obrazovky vlastně „obelhává“ váš mozek, který si myslí, že je stále den, a přestane melatonin vyrábět. Melatonin je tedy klíčový pro udržení zdravého rytmu spánku a bdění.