Клинические аспекты применения препаратов мелатонина

С момента открытия мелатонина до наших дней результаты многоцентровых клинических исследований демонстрируют широкие возможности этого адаптогена. Мелатонин - это нейропептид, синтезирующийся главным образом маленькой мозговой железой эпифизом и обладающий уникальным влиянием на организм человека и животных. С помощью мелатонина эпифиз участвует в организации суточного периодизма и в регуляции циклических процессов, выступая посредником между пейсмекерным механизмом супрахиазматических ядер (СХЯ) и периферическими органами. Эпифиз вместе с СХЯ гипоталамуса входит в систему так называемых биологических часов организма, играющих ключевую роль в механизмах регуляции биологических часов через циркадные ритмы и старение. Вначале мелатонин считался гормоном, участвующим только в синхронизации механизмов циркадного ритма в организме, однако позже было установлено, что кроме этой гормональной функции он принимает участие в регуляции сезонного цикла у животных и человека.

На сегодняшний день препараты мелатонина показали высокую эффективность и безопасность при различных нарушениях сна и бодрствования независимо от их генеза, дезорганизации суточных ритмов, расстройствах адаптации при стрессе, быстрой смене часовых поясов, при сменной работе и в комплексной терапии пациентов с сосудистыми заболеваниями головного мозга.

В статье рассматриваются мультимодальные возможности мелатонина, в т. ч. адаптогенное, биоритмогенное, снотворное, иммуностимулирующее, антиоксидантное действия. Определена роль мелатонина в лечении различных расстройств центральной нервной системы, в т. ч. при нейродегенеративных заболеваниях.

В обзоре подчеркивается большое количество разнообразных эффектов мелатонина и открываются важные перспективы для измерения мелатонина в качестве биомаркера для раннего выявления различных заболеваний, а также их последующего наблюдения.

1. Lerner A.B., Case J.D., Takahashi Y., Lee T.H., Mori W. Isolation of Melatonin, the Pineal Gland Factor that Lightens Melanocytes. JAm Chem Soc. 1958;80(10):2587. https://doi.org/10.1021/ja01543a060.

2. Axelrod J, Weissbach H. Enzymatic O-Methylation of N-Acetylserotonin to Melatonin. Science. 1960;131(3409):1312. https://doi.org/10.1126/sci-ence.131.3409.1312.

3. Karasek K., Winczyk K. Melatonin in Humans. J Physiol Pharmacol. 2006;57(5): 19-39. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17218758/.

4. Bubenik G.A. Gastrointestinal Melatonin: Localization, Function, and Clinical Relevance. Dig Dis Sci. 2002;47(10):2336-2348. https://doi.org/10.1023/a:1020107915919.

5. Slominski A., Wortsman J., Tobin DJ. The Cutaneous Serotoninergic/ Melatoninergic System: Securing a Place under the Sun. FASEB J. 2005;19(2):176-194. https://doi.org/10.1096/fj.04-2079rev.

6. Adan A., Archer S.N., Hidalgo M.P., Di Milia L., Natale V., Randler C. Circadian Typology: A Comprehensive Review. Chronobiol Int. 2012;29(9):1153-1175. https://doi.org/10.3109/07420528.2012.719971.

7. Waldhauser F., Weiszenbacher G., Frisch H., Zeitlhuber U., Waldhauser M., Wurtman RJ. Fall in Nocturnal Serum Melatonin during Prepuberty and Pubescence. Lancet. 1984;1(8373):362-365. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(84)90412-4.

8. Waldhauser F., Saletu B., Trinchard-Lugan I. Sleep Laboratory Investigations on Hypnotic Properties of Melatonin. Psychopharmacology (Berl). 1990;100(2): 222-226. https://doi.org/10.1007/BF02244410.

9. Lynch HJ.,Wurtman RJ., Moskowitz M.A., Archer M.C., Ho M.H. Daily Rhythm in Human Urinary Melatonin. Science. 1975;187(4172):169-171. https://doi.org/10.1126/science.1167425.

10. Zawilska J.B., Skene DJ., Arendt J. Physiology and Pharmacology of Melatonin in Relation to Biological Rhythms. Pharmacol Rep. 2009;61(3):383-410. https://doi.org/10.1016/s1734-1140(09)70081-7.

11. Becker-Andre M., Wiesenberg I., Schaeren-Wiemers N., Andre E., Missbach M., Saurat J.H., Carlberg C. Pineal Gland Hormone Melatonin Binds and Activates an Orphan of the Nuclear Receptor Superfamily. J Biol Chem. 1994;269(46):28531-28534. Available at: https://www.jbc.org/article/S0021-9258(19)61934-4/pdf.

12. Bubenik G.A., Konturek SJ. Melatonin and Aging: Prospects for Human Treatment. J Physiol Pharmacol. 2011;62(1):13-19. Available at: http://www.jpp.krakow.pl/journal/archive/02_11/pdf/13_02_11_article.pdf.

13. Poeggeler B. Melatonin, Aging, and Age-Related Diseases: Perspectives for Prevention, Intervention, and Therapy. Endocrine. 2005;27(2):201-212. https://doi.org/10.1385/ENDO:27:2:201.

14. Oaknin-Bendahan S., Anis Y., Nir I., Zisapel N. Effects of Long-Term Administration of Melatonin and a Putative Antagonist on the Ageing Rat. Neuroreport. 1995;6(5):785-788. https://doi.org/10.1097/00001756-199503270-00020.

15. Reiter RJ., Rosales-Corral S.A., Tan D.X., Acuna-Castroviejo D., Oin L., Yang S.F., Xu K. Melatonin, a Full Service Anti-Cancer Agent: Inhibition of Initiation, Progression and Metastasis. Int J Mol Sci. 2017;18(4):843. https://doi.org/10.3390/ijms18040843.

16. Fahn S., Cohen G. The Oxidant Stress Hypothesis in Parkinson's Disease: Evidence Supporting It. Ann Neurol. 1992;32(6):804-812. https://doi.org/10.1002/ana.410320616.

17. Carrillo-Vico A., Reiter RJ., Lardone PJ., Herrera J.L., Fernandez-Montesinos R., Guerrero J.M., Pozo D. The Modulatory Role of Melatonin on Immune Responsiveness. Curr Opin Investig Drugs. 2006;7(5):423-431. Available at: https://europepmc.org/article/med/16729718.

18. Hriscu M.L. Modulatory Factors of Circadian Phagocytic Activity. Ann N Y Acad Sci. 2005;1057:403-430. https://doi.org/10.1196/annals.1356.032.

19. Rasmussen D.D., Boldt B.M., Wilkinson C.W., Yellon S.M., Matsumoto A.M. Daily Melatonin Administration at Middle Age Suppresses Male Rat Visceral Fat, Plasma Leptin, and Plasma Insulin to Youthful Levels. Endocrinology. 1999;140(2):1009-1012. https://doi.org/10.1210/endo.140.2.6674.

20. Koyama H., Nakade O., Takada Y., Kaku T., Lau K.H. Melatonin at Pharmacologic Doses Increases Bone Mass by Suppressing Resorption through Down-Regulation of the RANKL-Mediated Osteoclast Formation and Activation. J Bone Miner Res. 2002;17(7):1219-1229. https://doi.org/10.1359/jbmr.2002.17.7.1219.

21. Silman R. Melatonin and the Human Gonadotrophin-Releasing Hormone Pulse Generator. J Endocrinol. 1991;128(1):7-11. https://doi.org/10.1677/joe.0.1280007.

22. Brzezinski A., Vangel M.G., Wurtman RJ., Norrie G., Zhdanova I., Ben-Shushan A., Ford I. Effects of Exogenous Melatonin on Sleep: A MetaAnalysis. Sleep Med Rev. 2005;9(1):41-50. https://doi.org/10.1016/j.smrv.2004.06.004.

23. Attenburrow M.E., Dowling B.A., Sharpley A.L., Cowen PJ. Case-Control Study of Evening Melatonin Concentration in Primary Insomnia. BMJ. 1996;312(7041):1263-1264. https://doi.org/10.1136/bmj.312.7041.1263.

24. Jonas M., Garfinkel D., Zisapel N., Laudon M., Grossman E. Impaired Nocturnal Melatonin Secretion in Non-Dipper Hypertensive Patients. Blood Press. 2003;12(1):19-24. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12699131/.

25. Miller S.C., Pandi-Perumal S.R., Esquifino A.I., Cardinali D.P., Maestroni GJ. The Role of Melatonin in Immuno-Enhancement: Potential Application in Cancer. Int J Exp Pathol. 2006;87(2):81-87. https://doi.org/10.1111/j.0959-9673.2006.00474.x.

26. Carman J.S., Post R.M., Buswell R., Goodwin F.K. Negative Effects of Melatonin on Depression. Am J Psychiatry. 1976;133(10):1181-1186. https://doi.org/10.1176/ajp.133.10.1181.

27. Jagota A., Mattam U. Daily Chronomics of Proteomic Profile in Aging and Rotenone-Induced Parkinson's Disease Model in Male Wistar Rat and Its Modulation by Melatonin. Biogerontology. 2017;18(4):615-630. https://doi.org/10.1007/s10522-017-9711-y.

28. Pei Z., Pang S.F., Cheung R.T. Administration of Melatonin after Onset of Ischemia Reduces the Volume of Cerebral Infarction in a Rat Middle Cerebral Artery Occlusion Stroke Model. Stroke. 2003;34(3):770-775. https://doi.org/10.1161/01.STR.0000057460.14810.3E.

29. Han F., Chen Y.X., Lu Y.M., Huang J.Y., Zhang G.S., Tao R.R. et al. Regulation of the Ischemia-Induced Autophagy-Lysosome Processes by Nitrosative Stress in Endothelial Cells. J Pineal Res. 2011;51(1):124-135. https://doi. org/10.1111/j.1600-079X.2011.00869.x.

30. Paul M.A., Gray G., Kenny G., Pigeau R.A. Impact of Melatonin, Zaleplon, Zopiclone, and Temazepam on Psychomotor Performance. Aviat Space Environ Med. 2003;74(12):1263-1270. Available at: https://www.research-gate.net/publication/8945690_Impact_of_Melatonin_Zaleplon_Zopiclone_and_Temazepam_on_Psychomotor_Performance.

31. Barchas J., DaCosta F., Spector S. Acute Pharmacology of Melatonin. Nature. 1967;214(5091):919-920. https://doi.org/10.1038/214919a0.

32. Andersen L.P., Werner M.U., Rosenkilde M.M., Fenger A.O., Petersen M.C., Rosenberg J., Gogenur I. Pharmacokinetics of High-Dose Intravenous Melatonin in Humans. J Clin Pharmacol. 2016;56(3):324-329. https://doi.org/10.1002/jcph.592.