Durante a síntese da melatonina, ocorre uma cascata de reações enzimáticas. O primeiro passo é a conversão do triptofano em serotonina. Em seguida, a serotonina é convertida em N-acetilserotonina pela enzima arilalquilamina N acetiltransferase. Por fim, a N-acetilserotonina é convertida em melatonina pela enzima hidroxil-indol-O-metiltransferase .
A glândula pineal é responsável pela produção de melatonina. Embora faça parte do cérebro, ela está localizada fora da barreira hematoencefálica e recebe sinais por meio da inervação simpática. A melatonina é liberada na corrente sanguínea sem ser armazenada e pode facilmente penetrar em todos os tecidos do corpo, inclusive atravessando a barreira hematoencefálica para executar suas funções .
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A melatonina desempenha um papel crucial na regulação do sono. Ela atua no sistema de relógio circadiano e no ciclo do sono. O núcleo supraquiasmático (SCN), localizado no hipotálamo, é o marca-passo central do sistema circadiano. O SCN sincroniza os ritmos circadianos do corpo, incluindo o sono e a vigília, com o ciclo ambiental dia-noite de 24 horas. A luz atua como estímulo para sintonizar o ritmo do SCN com o ambiente externo. A melatonina é sintetizada e liberada pela glândula pineal à noite, sendo influenciada pelo ciclo claro-escuro ambiental. Ela regula o sono NREM (movimento não rápido dos olhos) por meio de sua ação nos receptores MT2 presentes nos neurônios reticulares talâmicos .
A melatonina também transmite informações sobre a duração da noite ao cérebro e a outros órgãos, mantendo o ciclo do sono. A propensão ao sono aumenta à noite, duas horas após o início da síntese de melatonina na glândula pineal. A melatonina atua no SCN para reduzir o sinal de promoção do despertar do relógio circadiano e também nas regiões da rede de modo padrão (DMN) do cérebro para promover fadiga e alterações semelhantes às do sono .
A terapia com melatonina tem sido eficaz no tratamento de diversos distúrbios do sono. Em pacientes com cegueira completa, que não conseguem sincronizar-se com o ciclo ambiental dia-noite, a administração de preparações de melatonina tem mostrado eficácia no tratamento do distúrbio do sono-vigília não 24 horas. Além disso, a melatonina tem sido utilizada no tratamento da síndrome da fase retardada do sono, insônia em idosos e distúrbios do sono em crianças com transtorno do espectro do autismo e outros transtornos neurogenéticos do desenvolvimento neurológico .
A melatonina também tem sido estudada em relação a doenças cardiovasculares, hipertensão noturna e doença de Alzheimer. Formulações de melatonina de liberação prolongada têm demonstrado eficácia na redução da pressão arterial sistólica à noite em pacientes com hipertensão noturna, além de melhorar a qualidade e quantidade do sono em pacientes hipertensos com distúrbios do sono. Em pacientes com doença de Alzheimer, a melatonina tem mostrado eficácia na melhoria da qualidade do sono e no funcionamento cognitivo, como memória e atenção
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A melatonina exerce diversos mecanismos de ação no sistema circadiano e no sono. Esses mecanismos estão relacionados à regulação do ritmo circadiano, à indução do sono e à melhoria da qualidade do sono.
Aqui estão os principais mecanismos de ação da melatonina:
- Regulação do ritmo circadiano: A melatonina é um hormônio chave na regulação do ritmo circadiano, que é o ciclo de atividades biológicas que ocorrem em um período de aproximadamente 24 horas. A liberação de melatonina é controlada pelo núcleo supraquiasmático (NSQ) no hipotálamo anterior, que é considerado o "marcapasso" do ritmo circadiano. A melatonina ajuda a sincronizar o ritmo circadiano interno com o ciclo de luz e escuridão do ambiente .
- Indução do sono: A melatonina é conhecida por ter propriedades indutoras do sono. Ela atua no sistema gabaérgico inibitório do núcleo pré-óptico ventro-lateral (VLPO) do hipotálamo anterior, promovendo a inibição da atividade neuronal e facilitando o início e a manutenção do sono não REM (NREM) .
- Melhoria da qualidade do sono: A melatonina também pode melhorar a qualidade do sono, aumentando a duração do sono REM (movimento rápido dos olhos) e promovendo um sono mais profundo e reparador. Além disso, a melatonina pode reduzir a latência do sono, ou seja, o tempo necessário para adormecer .
- Regulação do ciclo sono-vigília: A melatonina desempenha um papel importante na regulação do ciclo sono-vigília. Sua liberação ocorre naturalmente à noite, em resposta à diminuição da luz, e ajuda a promover o sono. Durante o dia, a luz suprime a liberação de melatonina, mantendo o estado de vigília .
- Efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios: Além de sua função no sono e no ritmo circadiano, a melatonina também possui propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias. Ela pode ajudar a combater o estresse oxidativo, prevenir danos celulares e reduzir a inflamação no organismo .
Esses são alguns dos principais mecanismos de ação da melatonina no sistema circadiano e no sono. No entanto, é importante ressaltar que a melatonina é um suplemento e seu uso deve ser feito sob orientação médica.
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