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Funcion de la melatonina
La hormona melatonina
ResumenLa melatonina es una hormona producida principalmente por la glándula pineal, un ojo vestigial. En lugar de los bastones y los conos, es un subgrupo de células ganglionares de la retina, recientemente descubierto, el que se encarga de mediar los ciclos de luz y oscuridad, regulando así la secreción de melatonina. Uno de los correlatos del ritmo circadiano de liberación de melatonina es el patrón de sueño habitual. Los pacientes con trastornos del ritmo circadiano del sueño, incluidos algunos pacientes ciegos sin supresión de la melatonina inducida por la luz, se benefician del tratamiento con melatonina. La melatonina se sintetiza en la retina, el cristalino y el cuerpo ciliar, así como en otras partes del cuerpo. En esta revisión, se analizan las funciones fisiológicas de la melatonina en el ojo, así como las posibles vías terapéuticas que se están estudiando actualmente.
C J Lyons.Información adicionalUna presentación basada en esta revisión se realizó en la reunión ‘Pediatric Ophthalmology, Adult Strabismus’, Vancouver, septiembre de 2005Derechos y permisosReprints and PermissionsAbout this articleCite this articleBrennan, R., Jan, J. & Lyons, C. Light, dark, and melatonin: emerging evidence for the importance of melatonin in ocular physiology.
Cómo se fabrica la melatonina
La melatonina es producida por varios tejidos del cuerpo, aunque la fuente principal es la glándula pineal del cerebro. La melatonina (azul) es producida de forma natural a partir del aminoácido triptófano por la glándula pineal (púrpura) durante la noche. La noche se detecta por la reducción de la luz que entra en los ojos (izquierda), y la flecha muestra la señal de secreción de melatonina enviada por el nervio óptico a la glándula pineal una vez que ha caído la oscuridad.
La producción y liberación de melatonina de la glándula pineal se produce con un claro ritmo diario (circadiano), con niveles máximos durante la noche. Una vez producida, se segrega en el torrente sanguíneo y en el líquido cefalorraquídeo (el líquido que rodea el cerebro y la médula espinal) y transmite señales a órganos distantes. La melatonina es transportada por la circulación desde el cerebro a todas las zonas del cuerpo. Los tejidos que expresan proteínas denominadas receptores específicos para la melatonina son capaces de detectar el pico de melatonina circulante por la noche y esto indica al cuerpo que es de noche. Los niveles nocturnos de melatonina son al menos 10 veces superiores a las concentraciones diurnas.
Deficiencia de melatonina
La melatonina es una hormona liberada principalmente por la glándula pineal durante la noche, y ha sido asociada durante mucho tiempo con el control del ciclo de sueño-vigilia[3][4] Como suplemento dietético, se utiliza a menudo para el tratamiento a corto plazo del insomnio, como por ejemplo por el jet lag o el trabajo por turnos, y se toma típicamente por vía oral[5][6][7] La evidencia de su beneficio para este uso, sin embargo, no es fuerte[8] Una revisión de 2017 encontró que el inicio del sueño ocurrió seis minutos más rápido con el uso, pero no encontró ningún cambio en el tiempo total de sueño[6].
En los vertebrados, la melatonina está implicada en la sincronización de los ritmos circadianos, incluyendo el tiempo de sueño-vigilia y la regulación de la presión arterial, y en el control de la ritmicidad estacional, incluyendo la reproducción, el engorde, la muda y la hibernación[14] Muchos de sus efectos se producen a través de la activación de los receptores de melatonina, mientras que otros se deben a su papel como antioxidante[15][16][17] En las plantas, funciona para defenderse del estrés oxidativo[18] También está presente en varios alimentos[9].
La melatonina se descubrió en 1958[3] y se vende sin receta en Canadá y Estados Unidos;[9][12] en el Reino Unido es un medicamento de prescripción médica[7] En Australia y la Unión Europea está indicada para la dificultad para dormir en personas mayores de 54 años[19][10]. [En la Unión Europea, está indicada para el tratamiento del insomnio en niños y adolescentes.[11] La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de EE.UU. considera la melatonina como un suplemento dietético y, como tal, no la ha aprobado para ningún uso médico.[9] Su uso médico fue aprobado en la Unión Europea en 2007.[10]
La función de la melatonina en el sueño
Tras su aislamiento e identificación en la glándula pineal de la vaca, en los años siguientes se identificó la melatonina en una gran variedad de animales y plantas (1-7). La amplia distribución de la melatonina, especialmente en las bacterias primitivas (cianobacterias y α-proteobacterias), indica que la sustancia química es una molécula antigua que se ha mantenido a lo largo de la evolución de todos los organismos (8, 9) (Figura 1). Se especula que la melatonina evolucionó en las bacterias antes del proceso denominado endosimbiosis. Después de que las cianobacterias y las α-proteobacterias fueran engullidas por los primeros procariotas, acabaron evolucionando hacia los cloroplastos y las mitocondrias, respectivamente, de manera que todos los organismos unicelulares y multicelulares acaban produciendo esta indolamina crítica en estos orgánulos (11-13). Con la diversificación del organismo, la melatonina se extendió universalmente a todos los organismos y, en consecuencia, sus funciones, la vía biosintética, los lugares de generación y la regulación biosintética también han divergido.
Figura 1. Esta figura ilustra el origen endosimbiótico de las mitocondrias y los cloroplastos. Las α-proteobacterias, originalmente fagocitadas por su valor nutritivo por los primeros eucariotas, acabaron evolucionando hasta convertirse en mitocondrias. Las cianobacterias fotosintéticas también fueron fagocitadas por los eucariotas y acabaron formando cloroplastos. Como las plantas tienen tanto mitocondrias como cloroplastos, las células vegetales suelen tener mayores concentraciones de melatonina que las células animales. Adaptado de Reiter et al. (10).