मेलाटोनिन फिजियोलॉजी, कार्य और चिकित्सा उपयोग

मेलाटोनिन यह मनुष्यों, जानवरों, पौधों, कवक, बैक्टीरिया और यहां तक ​​कि कुछ शैवाल में मौजूद एक हार्मोन है। इसका वैज्ञानिक नाम N-cetyl-5-methoxytryptamine है और इसे एक आवश्यक अमीनो एसिड, ट्रिपटोफान से संश्लेषित किया जाता है.

मनुष्यों और जानवरों में, मेलाटोनिन मुख्य रूप से पीनियल ग्रंथि में निर्मित होता है और यह विभिन्न प्रकार के सेलुलर, न्यूरोएंडोक्राइन और न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल प्रक्रियाओं के लिए एक बुनियादी पदार्थ है।.

मेलाटोनिन का सबसे महत्वपूर्ण कार्य दैनिक नींद चक्र के नियमन में निहित है, यही कारण है कि कुछ मामलों में इसका उपयोग बिना किसी विकार के उपचार के रूप में किया जाता है।.

इस अणु की मुख्य विशेषताओं में से एक इसके जैवसंश्लेषण में निहित है, जो परिवेश प्रकाश में परिवर्तन पर काफी हद तक निर्भर करता है.

मेलाटोनिन के लक्षण

मेलाटोनिन पीनियल ग्रंथि द्वारा स्रावित एक हार्मोन है, जिसकी खोज 1917 में स्थापित की गई थी। विशेष रूप से, इसके अस्तित्व का पता एक जांच के माध्यम से लगाया गया था जिसमें टैडपोल को पीनियल ग्रंथि के अर्क के साथ खिलाया गया था।.

जब पीनियल ग्रंथि के अर्क का प्रशासन किया जाता है, तो पशुओं की त्वचा पर काले धब्बों की उपस्थिति देखी जाती है, जो मेलाफोरोस के संकुचन के कारण होता है।.

इस पदार्थ को मेलाटोनिन कहा जाता था और 1958 में इसकी खोज के बाद इकतालीस साल बाद पहली बार अलग किया गया था। लगभग दस साल बाद, इसके स्राव की चक्रीय प्रकृति और नींद को प्रेरित करने की क्षमता का वर्णन किया गया था।.

मेलाटोनिन को अब एक न्यूरोहोर्मोन माना जाता है जो पीनियल ग्रंथि के पीनियलोसाइट्स (एक सेल प्रकार) द्वारा निर्मित होता है, एक मस्तिष्क संरचना जो डायसेफेलॉन में स्थित है।.

पीनियल ग्रंथि, सुप्राचैस्मैटिक नाभिक के प्रभाव के तहत मेलाटोनिन उत्पन्न करता है, हाइपोथैलेमस का एक क्षेत्र जो रेटिना से प्रकाश और अंधेरे के दैनिक पैटर्न के बारे में जानकारी प्राप्त करता है।.

लोग अपने मस्तिष्क में मेलाटोनिन की एक निरंतर पीढ़ी का अनुभव करते हैं, जो 30 वर्ष की आयु तक स्पष्ट रूप से घट जाती है। इसी तरह, पीनियल ग्रंथि में किशोरावस्था के कैल्सीफिकेशन से आमतौर पर होते हैं, जिन्हें कहा जाता है कॉर्पोरा एरेनेसा.

मेलाटोनिन का संश्लेषण आंशिक रूप से परिवेशीय प्रकाश द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो हाइपोथैलेमस के सुप्राकिस्मेटिक नाभिक के साथ इसके संबंध के लिए धन्यवाद है। यही है, अधिक से अधिक रोशनी, मेलाटोनिन का उत्पादन कम और रोशनी कम, हार्मोन का उत्पादन अधिक.

यह तथ्य लोगों की नींद के नियमन में मेलाटोनिन द्वारा निभाई गई महत्वपूर्ण भूमिका को उजागर करता है, साथ ही इस प्रक्रिया में प्रकाश व्यवस्था के महत्व को भी बताता है.

वर्तमान में यह दिखाया गया है कि मेलाटोनिन के दो मुख्य कार्य हैं: जैविक घड़ी को विनियमित करना और ऑक्सीकरण को कम करना। इसी तरह, मेलाटोनिन की कमी आमतौर पर अनिद्रा या अवसाद जैसे लक्षणों के साथ होती है, और उम्र बढ़ने के एक क्रमिक प्रेरणा को प्रेरित कर सकती है.

हालांकि मेलाटोनिन शरीर द्वारा संश्लेषित एक पदार्थ है, यह कुछ खाद्य पदार्थों जैसे ओट्स, चेरी, मक्का, रेड वाइन, टमाटर, आलू, नट या चावल में भी देखा जा सकता है।.

इसी तरह, मेलाटोनिन आज विभिन्न प्रस्तुतियों के साथ फार्मेसियों और पैराफार्मासिस में बेची जाती है और मुख्य रूप से अनिद्रा से निपटने के लिए औषधीय पौधों या दवाओं के विकल्प के रूप में उपयोग किया जाता है।.

शरीर क्रिया विज्ञान

पीनियल ग्रंथि एक संरचना है जो सेरिबैलम के केंद्र में स्थित है, तीसरे सेरेब्रल वेंट्रिकल के पीछे है। इस संरचना में पीनियलोसाइट्स, कोशिकाएं हैं जो इंडोलैमाइन (मेलाटोनिन) और वासोएक्टिव पेप्टाइड्स उत्पन्न करती हैं.

इस प्रकार, हार्मोन मेलाटोनिन का उत्पादन और स्राव रेटिना के पोस्टगेंगलियोनिक तंत्रिका के तंतुओं द्वारा उत्तेजित होता है। ये तंत्रिकाएं रेटिनोइपोथैलेमिक ट्रैक्ट से होकर सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस (हाइपोथैलेमस) तक जाती हैं.

जब वे सुप्राचैमासिक नाभिक में होते हैं, तो पोस्टगैंग्लिओनिक तंत्रिका के तंतु बेहतर ग्रीवा नाड़ीग्रन्थि से होकर पीनियल ग्रंथि तक पहुंचते हैं.

एक बार जब वे पीनियल ग्रंथि तक पहुंच जाते हैं, तो वे मेलाटोनिन के संश्लेषण को उत्तेजित करते हैं, यही कारण है कि अंधेरे मेलाटोनिन के उत्पादन को सक्रिय करता है जबकि प्रकाश इस हार्मोन के स्राव को रोकता है.

यद्यपि बाहरी प्रकाश मेलाटोनिन के उत्पादन को प्रभावित करता है, यह कारक हार्मोन के समग्र कामकाज को निर्धारित नहीं करता है.

यही है, मेलाटोनिन स्राव की सर्कैडियन लय को एक सुपरोजेनस पेसमेकर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो कि सुपरचैमासिक नाभिक में ही स्थित है, जो बाहरी कारकों से स्वतंत्र है.

हालांकि, परिवेश प्रकाश में खुराक पर निर्भर तरीके से प्रक्रिया को बढ़ाने या फिर से तेज करने की क्षमता है। मेलाटोनिन रक्तप्रवाह में प्रसार द्वारा प्रवेश करता है, जहां इसकी सुबह दो और चार के बीच एक एकाग्रता की चोटी होती है.

इसके बाद, रक्तप्रवाह में मेलाटोनिन की मात्रा अंधेरे की बाकी अवधि के दौरान धीरे-धीरे कम हो जाती है.

दूसरी ओर, मेलाटोनिन व्यक्ति की उम्र के आधार पर शारीरिक भिन्नता भी प्रस्तुत करता है। तीन महीने की उम्र तक, मानव मस्तिष्क मेलाटोनिन की छोटी मात्रा को गुप्त करता है.

इसके बाद, हार्मोन का संश्लेषण बढ़ता है, बचपन के दौरान लगभग 325 पीजी / एमएल की सांद्रता तक पहुंच जाता है। युवा वयस्कों में सामान्य एकाग्रता 10 से 60 पीजी / एमएल के बीच होती है और उम्र बढ़ने के दौरान मेलाटोनिन का उत्पादन धीरे-धीरे कम हो जाता है.

जैवसंश्लेषण और चयापचय

मेलाटोनिन एक पदार्थ है जो ट्रिप्टोफैन से जैवसंश्लेषित होता है, एक आवश्यक अमीनो एसिड है जो भोजन से आता है.

विशेष रूप से, ट्रिप्टोफैन सीधे एंजाइम मेप्टोफेनहाइड्रोक्सीलेज़ के माध्यम से मेलाटोनिन में परिवर्तित हो जाता है। इसके बाद, यह यौगिक डीकारोक्सिलेटेड है और सेरोटोनिन उत्पन्न करता है.

जैसा कि उल्लेख किया गया है, अंधेरा न्यूरोनल सिस्टम को सक्रिय करता है और एक न्यूरोट्रांसमीटर नोरेपेनेफ्रिन रिलीज के उत्पादन को प्रेरित करता है। जब नोरेपेनेफ्रिन पीनियलोसाइट्स के बी 1 एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स को बांधता है, तो एडेनिल साइनेज सक्रिय हो जाता है.

इसी तरह, इस प्रक्रिया से चक्रीय एएमपी बढ़ जाता है और आरिलल्केलामाइन एन-एसाइलट्रांसफेरेज़ (मेलेनिन संश्लेषण का एंजाइम) का एक नया संश्लेषण प्रेरित होता है। अंत में, इस एंजाइम के माध्यम से, सेरोटोनिन को मेलेनिन में बदल दिया जाता है.

इसके चयापचय के संबंध में, मेलाटोनिन एक हार्मोन है जो माइटोकॉन्ड्रिया और पी-हेपेटोसाइट सिट्रो-क्रोम में मेटाबोलाइज़ किया जाता है, और तेजी से 6-हाइड्रॉक्सीमलटोनिन में परिवर्तित हो जाता है। इसके बाद, यह ग्लुकुरोनिक एसिड के साथ संयुग्मित होता है और मूत्र में उत्सर्जित होता है.

कारक जो मेलाटोनिन स्राव को नियंत्रित करते हैं

वर्तमान में, जो तत्व मेलाटोनिन के स्राव को संशोधित करने में सक्षम हैं, उन्हें दो अलग-अलग श्रेणियों में बांटा जा सकता है: पर्यावरणीय कारक और अंतर्जात कारक.

पर्यावरणीय कारक मुख्य रूप से फोटोपेरोड (सौर चक्र के मौसम), वर्ष के मौसम और पर्यावरण के तापमान से बनते हैं.

अंतर्जात कारकों के संबंध में, तनाव और उम्र दोनों ऐसे तत्व प्रतीत होते हैं जो मेलाटोनिन के उत्पादन में कमी को प्रेरित कर सकते हैं.

इसी तरह, मेलाटोनिन स्राव के तीन अलग-अलग पैटर्न स्थापित किए गए हैं: टाइप एक, टाइप दो और टाइप तीन.

मेलाटोनिन स्राव के प्रकार एक पैटर्न हैम्स्टर्स में मनाया जाता है और स्राव के एक अचानक शिखर की विशेषता है.

टाइप टू पैटर्न एल्बिनो चूहे के साथ-साथ इंसानों के लिए भी विशिष्ट है। इस मामले में, स्राव को अधिकतम स्रावी शिखर तक पहुंचने तक धीरे-धीरे वृद्धि की विशेषता है.

अंत में, भेड़ में टाइप तीन स्टॉप देखा गया है, यह भी एक क्रमिक वृद्धि की विशेषता है लेकिन यह स्राव के अधिकतम स्तर तक पहुंचने और थोड़ी देर तक रहने तक टाइप दो से भिन्न होता है।.

फार्माकोकाइनेटिक्स

मेलाटोनिन एक व्यापक रूप से जैवउपलब्ध हार्मोन है। जीव इस अणु के लिए रूपात्मक बाधाएं पेश नहीं करता है, ताकि मेलाटोनिन को नाक, मौखिक या जठरांत्र म्यूकोसा के माध्यम से जल्दी से अवशोषित किया जा सके।.

इसी तरह, मेलाटोनिन एक हार्मोन है जो सभी अंगों में इंट्रासेल्युलर रूप से वितरित किया जाता है। एक बार प्रशासित होने के बाद, प्लाज्मा में अधिकतम स्तर 20 से 30 मिनट बाद पहुंच जाता है। यह एकाग्रता लगभग डेढ़ घंटे तक बनी रहती है और फिर 40 मिनट के आधे जीवन के साथ तेजी से घट जाती है.

मस्तिष्क के स्तर पर, मेलाटोनिन को पीनियल ग्रंथि में उत्पादित किया जाता है और अंतःस्रावी हार्मोन के रूप में कार्य करता है, क्योंकि यह रक्तप्रवाह में जारी होता है। मेलाटोनिन की कार्रवाई के मस्तिष्क क्षेत्र हिप्पोकैम्पस, पिट्यूटरी ग्रंथि, हाइपोथैलेमस और पीनियल ग्रंथि हैं.

दूसरी ओर, रेटिना में और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट, उन जगहों पर मेलाटोनिन का भी उत्पादन होता है, जहां यह पैरासिन हार्मोन के रूप में काम करता है। इसी तरह, मेलाटोनिन गैर-तंत्रिका क्षेत्रों में वितरित किया जाता है जैसे कि गोनाड, आंत, रक्त वाहिकाएं और प्रतिरक्षा कोशिकाएं।.

कार्यों

मेलाटोनिन में विशिष्ट, संतृप्त और प्रतिवर्ती रिसेप्टर्स होते हैं, और इसके एक्शन साइट मुख्य रूप से सर्कैडियन लय को प्रभावित करते हैं। दूसरी ओर, गैर-तंत्रिका मेलाटोनिन रिसेप्टर्स प्रजनन कार्य को प्रभावित करते हैं और बाह्य उपकरणों के विभिन्न कार्य होते हैं.

मेलाटोनिन रिसेप्टर्स चूहों के सीखने और स्मृति के तंत्र में महत्वपूर्ण प्रतीत होते हैं, और यह पोस्ट किया गया है कि यह हार्मोन स्मृति से जुड़ी इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रक्रियाओं को बदल सकता है, जैसे कि दीर्घकालिक पोटेंशिएशन.

दूसरी ओर, मेलाटोनिन प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रभावित करता है और एड्स, कैंसर, उम्र बढ़ने, हृदय रोगों, लय में दैनिक परिवर्तन, नींद और कुछ मानसिक विकारों जैसे स्थितियों से संबंधित है।.

कुछ नैदानिक ​​अध्ययनों से संकेत मिलता है कि मेलाटोनिन भी माइग्रेन और सिरदर्द जैसे विकृति के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है, क्योंकि यह हार्मोन उनका मुकाबला करने के लिए एक अच्छा चिकित्सीय विकल्प है।.

दूसरी ओर, यह साबित हो गया है कि मेलाटोनिन इस्केमिया के कारण होने वाले ऊतक क्षति को कम करता है, मस्तिष्क और हृदय दोनों में.

अंत में, अब यह ज्ञात है कि मेलाटोनिन प्रतिरक्षा प्रणाली पर कार्य करता है, हालांकि इसके प्रभावों के बारे में विवरण कुछ भ्रामक हैं। इस अर्थ में, मेलाटोनिन इम्युनोग्लोबुलिन के उत्पादन और फागोसाइट्स की उत्तेजना का कारण बनता है.

इस प्रकार, मेलाटोनिन के कार्य कई और विविध हैं, मस्तिष्क स्तर और शरीर स्तर पर दोनों कार्य करते हैं। हालांकि, इस हार्मोन का मुख्य कार्य जैविक घड़ी के नियमन में निहित है.

चिकित्सा उपयोग

लोगों के शारीरिक और मस्तिष्क संबंधी कार्यों पर मेलाटोनिन के कारण कई प्रभाव, साथ ही कुछ खाद्य पदार्थों से इस पदार्थ को निकालने की क्षमता ने इसके चिकित्सा उपयोग के बारे में उच्च स्तर के शोध को प्रेरित किया है।.

हालांकि, मेलाटोनिन को केवल 55 वर्ष से अधिक उम्र के लोगों में प्रथम-डिग्री अनिद्रा के अल्पकालिक उपचार के लिए एक दवा के रूप में अनुमोदित किया गया है। इस अर्थ में, एक हालिया अध्ययन से पता चला है कि मेलाटोनिन नींद की कमी से पीड़ित लोगों में नींद के कुल समय में काफी वृद्धि करता है.

मेलाटोनिन के बारे में शोध

हालांकि मेलाटोनिन के लिए केवल अनुमोदित चिकित्सा उपयोग प्राथमिक अनिद्रा के अल्पकालिक उपचार में निहित है, वर्तमान में इस पदार्थ के चिकित्सीय प्रभावों की कई जांच चल रही हैं।.

विशेष रूप से, अल्जाइमर रोग, हंटिंगटन रोग, पार्किंसंस रोग या एम्योट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के लिए एक चिकित्सीय उपकरण के रूप में मेलाटोनिन की भूमिका की जांच की जाती है।.

यह पोस्ट किया गया है कि यह हार्मोन एक दवा हो सकता है जो भविष्य में इन विकृति से निपटने में प्रभावी होगा, हालांकि, आज शायद ही कोई अध्ययन है जो इसकी चिकित्सीय उपयोगिता पर वैज्ञानिक प्रमाण प्रदान करते हैं।.

दूसरी ओर, कई लेखक मेलाटोनिन को बुजुर्ग रोगियों में भ्रम से लड़ने के लिए एक अच्छे पदार्थ के रूप में पोस्ट करते हैं। कुछ मामलों में, यह चिकित्सीय उपयोगिता पहले से ही प्रभावी साबित हुई है.

अंत में, मेलाटोनिन अन्य शोध पथों को कुछ कम अध्ययन किए गए लेकिन भविष्य की अच्छी संभावनाओं के साथ प्रस्तुत करता है.

आज सबसे अधिक उछाल वाले मामलों में से एक उत्तेजक पदार्थ के रूप में इस हार्मोन की भूमिका है। कुछ शोधों से पता चला है कि एडीएचडी वाले विषयों में मेलाटोनिन का प्रशासन सोते समय आवश्यक समय को कम कर देता है.

अनुसंधान के अन्य उपचारात्मक क्षेत्रों में सिरदर्द, मनोदशा विकार (जहां यह मौसमी भावात्मक विकार के उपचार के लिए प्रभावी होना दिखाया गया है), कैंसर, पित्त, मोटापा, विकिरण और टिनिटस से सुरक्षा है।.

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