Потенциал мелатонина в регуляции окислительного стресса и нейровоспаления

Предположительно мелатонин тормозит дегенерацию мозговых клеток головного мозга после перенесенной травмы. Он регулирует окислительный стресс, нейровоспаление и аутофагическую дисфункцию.

Нейропротекторные эффекты мелатонина бывают двух типов: первые связаны с рецепторами, вторые - происходят независимо от них.

Рецепторнезависимые эффекты достигаются путем активации эндогенного антиоксиданта, нейтрализующего перекисное окисление липидов и активные формы кислорода. Например, мелатонин действует на специфический активатор фактора транскрипции Nrf2.

Изучение головного мозга показало, что мелатонин может регулировать экспрессию p-AMPK и p-CREB, тем самым уменьшая нейровоспаление и нейродегенерацию. Кроме того, исследование подтвердило роли мелатонина в борьбе с нейродегенерациями, вызванными этанолом.

Мелатонин и медиаторы воспаления

Другой важный механизм - регуляция аутофагической дисфункции. Регуляция аутофагии отвечает за противодействие нейровоспалению и нейродегенерации. Мелатонин снижает экспрессию интерлейкина и других воспалительных цитокинов, участвующие в отеке, вызванном мозговой травмой.

Помимо рецепторно-независимых механизмов, мелатонин регулирует фосфорилирование ERK, тем самым модулируя регенерацию аксонов через его рецептор мелатонина (MT1).

Нормализация сна с помощью мелатонина

В публикациях на эту тему особо подчеркивается защитное действие мелатонина против нейродегенерации, вызванной черепно-мозговой травмой (ЧМТ), но некоторые аспекты остаются неизученными.

Один из них это регуляция сна с помощью мелатонина после ЧМТ. У млекопитающих и людей мелатонин секретируется ночью, а его пиковая концентрация в плазме приходится на 3 - 4 часа ночи.

Мелатонин способствует засыпанию и участвует в циркадной регуляции цикла сна-бодрствования.

Повышение секреции мелатонина происходит за 2 часа до обычного отхода ко сну. После ЧМТ нередко возникают проблемы с выработкой мелатонина. У пациентов с ЧМТ наблюдается сниженная (на 42% меньше) выработка мелатонина в ночное время по сравнению со здоровыми участниками.

Точно так же время появления мелатонина при тусклом свете было отложено на 1,5 часа у пациентов с ЧМТ по сравнению с контрольной группой.

Пациенты отделения интенсивной терапии (ОИТ) плохо спят и им сложнее заснуть в привычное время. Назначение мелатонина позволяет ускорить выздоровление пациентов с ЧМТ за счет уравновешивания циркадного ритма.

Трудности применения метода на практике связаны со сроками введения мелатонина, поскольку мелатонин специфически активируется в ответ на темноту. Вопрос, имеет ли введение или эндогенный мелатонин равное терапевтическое значение, остается открытым.

Кроме того, необходимо выяснить такие детали, как:

• доза;
• продолжительность курса;
• предварительное и последующее лечение мелатонином при различных болезненных состояниях;
• влияние половых различий на эффективность мелатонина.

Одно исследование показало, что нейропротекторный эффект мелатонина (включая улучшение двигательной и исследовательской активности, повышенное количество нейронов и снижение апоптоза нейронов) более выражен у самцов.

Итоги

Мелатонин тормозит нейродегенерацию, вызванную травмой головного мозга, регулируя окислительный стресс, нейровоспаление, аутофагию и апоптотическую гибель клеток. Точные механизмы, лежащие в основе нейрозащитных эффектов мелатонина, все еще не ясны.

Современные терапевтические подходы, основанные на регуляции окислительного стресса, нейровоспаления и нейродегенерации также требуют детализации. Весьма мало изучена связь мелатонина и активации иммунной системы, такой как микроглия и ее рецепторы. Иммунная система очень изменчива, ее активация способствует как травмам, так и восстановлению.

Это требует будущих исследований, особенно касающихся долгосрочных результатов иммунных реакций. Мелатонин нуждается в дополнительной оценке на предмет его эффективности в отношении посттравматических дегенеративных состояний.