Para los trastornos del sueño y mucho más: Melatonina

La melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) es una hormona producida y liberada por la glándula pineal localizada en el cerebro, aunque también se puede sintetizar en otros órganos como el tracto gastrointestinal, el hígado, los riñones o el corazón. La principal función fisiológica de la melatonina es la de regular los ritmos circadianos. A esta función se la denomina como efecto cronobiológico de la melatonina1. El ritmo circadiano que todos conocemos es el ciclo sueño-vigilia. Sin embargo, hay más procesos que también siguen un ritmo circadiano como es el caso de las funciones fisiológicas reguladas por hormonas (la temperatura corporal, la tensión arterial o las ganas de comer). Estos ritmos están regulados por factores externos e internos. Entre los factores externos están la temperatura, la luz, la disponibilidad de nutrientes o los factores sociales. La melatonina se encargaría de sincronizar el ambiente hormonal interno mediante los factores externos; de esta forma, la melatonina sincroniza nuestro reloj biológico (cuyos ciclos duran menos de 24 horas) con los ritmos circadianos diarios de 24 horas.1

Para producir la hormona antes se necesita el aminoácido triptófano. Las enzimas triptófano hidroxilasas 1 y 2 convierten el triptófano en serotonina (5-hidroxitriptamina). Seguidamente, otras dos enzimas, la serotonina N-acetiltransferasa (SNAT) y la enzima hidroxiindol-O-metiltransferasa (HIOMT) convierten finalmente a la serotonina en melatonina en el cerebro1. Los valores máximos de melatonina se producen por la noche y bajan por el día. De hecho, un factor que inhibe su producción es la luz. Cuando la retina recibe luz (como cuando nos despertamos y miramos el móvil) se cancela esta producción y, al contrario, la oscuridad la estimula. Por otro lado, el cuerpo puede incorporar melatonina a partir de los alimentos. La leche (en especial la materna), los huevos, pescado azul, frutos rojos (cerezas y bayas de goji), frutos secos (pistacho) y hierbas medicinales (como la Hypericum perforatum) son los que más concentración presentan2.

En órganos como la retina, tejido adiposo, páncreas, hígado o el tracto gastrointestinal tenemos receptores de melatonina lo que hace indicar que tiene efectos en estos tejidos. Se conoce que las mitocondrias de todas las células producen melatonina en determinada cantidad3. Así pues, a parte de la función de regular los ciclos circadianos tiene otras funciones como ser antioxidante, neuroprotector, regulador del sistema inmune y participa en el equilibrio de grasas y glucosa. A continuación, se explicarán estas funciones:

Equilibrio de lípidos y glucosa: Se han identificado dos tipos de receptores de membrana (MT1 y MT2) y la ubicación cromosómica de los genes que los codifican (4q35 y 11q21-22)4. Se cree que la unión de la melatonina a estos receptores provoca la expresión de genes circadianos como Clock y Bmal5. Estos genes circadianos regulan los niveles de glucosa y de triglicéridos durante el día. Bmal, además, también regula la síntesis de lípidos y la adipogénesis6. Por tanto, la melatonina también desempeña un importante papel en la regulación del metabolismo de los hidratos de carbono y las grasas.

En el páncreas también se expresan numerosos genes circadianos (Bmal, Clock, Per1, Cry1), y la melatonina tiene un efecto sincronizador sobre las células a y ß. Sin melatonina, la absorción de glucosa por parte de los tejidos sensibles a la insulina se reduciría por la falta de receptores de insulina que funcionen correctamente7.

En el tejido adiposo, la melatonina regula la diferenciación de los adipocitos y la expresión de genes circadianos (Clock, Per1) aumenta por la noche. De este modo ayudaría a regular los ritmos circadianos de la síntesis (lipogénesis) y degradación (lipolisis) de las grasas, así como a la absorción de ácidos grasos libres de las células adiposas, además de en el hígado, músculos y páncreas1.

Neuroprotector: La melatonina puede unirse al receptor GABA además de los suyos propios. El GABA es un neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central. Este tipo de neurotransmisor ayuda a proteger al sistema nervioso frente a los daños por excitación de las neuronas por lo que su unión al receptor GABA facilita el reposo del cerebro8.

Antioxidante: Es capaz de hacer frente a los radicales libres y proteger frente al estrés oxidativo y la apoptosis. De hecho, su concentración es especialmente elevada en las mitocondrias y por lo que se le agrupa dentro de los antioxidantes mitocondriales. Este tipo son importantes ya que protegen testículos y ovarios los cuales son especialmente sensibles al estrés oxidativo9.

Regulador del sistema inmune: se la considera una sustancia antiinflamatoria e inmunorreguladora. Regula la traslocación del factor de transcripción proinflamatorio NFkB e inhibe la actividad del inflamasoma NLRP310. La melatonina participa en la inhibición del inflamosoma NLRP3. Al unirse directamente al receptor tipo Toll 2 (TLR2), a través del cual se activa el inflamasoma NLRP3, impide que se produzca una respuesta inmune excesiva. Esto puede prevenir daños más graves en las vías respiratorias que pueden darse debida a una infección por el SARS-CoV-2. Además, lo bloquea ya que inhibe la expresión de los receptores ACE2 en las membranas celulares y por tanto reducir su entrada a la célula11.

A la melatonina se la conoce por inducir el sueño por lo que estaría indicada para ayudar a personas con el ciclo sueño-vigilia alterado a regularlo, por ejemplo, cuando se viaja a zonas horarias distintas, trabajos en turno cambiado y en algunas enfermedades neuropsiquiátricas. En pacientes con Alzheimer y ELA tienen una secreción disminuida de esta hormona por lo que se produce una alteración del ritmo día-noche, así pues, estos síntomas también se podrían tratar con melatonina12. Asimismo, puede tener efecto en los trastornos depresivos donde es frecuente la alteración del ritmo circadiano, la melatonina lo restablecería y reduciría los trastornos del estado de ánimo. A causa del efecto antioxidante es capaz de ayudar a controlar los niveles de colesterol, proteger contra enfermedades cardiacas (insuficiencia, arterioesclerosis e isquemia), ayudar a la fertilidad (protege a óvulos y espermatozoides del daño oxidativo), al dolor de cabeza (aumenta la producción de GABA) y la inflamación (SARS-CoV-2).

Referencias bibliográficas:

  1. Gonzalo Pin-Arboledas, Amalia Lluch-Roselló. (2011). Melatonina: pros y contras de su empleo en atención primaria., 9(2), 121–127. doi:10.1016/s1696-2818(11)70017-8.
  2. De La Torre-Moreno, A. (2016). Melatonina y ligandos. Las plantas medicinales como fuente de melatonina. Facultad de Farmacia, Universidad Complutense de Madrid.
  3. Slominski RM, Reiter RJ, Schlabritz-Loutsevitch N, Ostrom RS, Slominski AT. Melatonin membrane receptors in peripheral tissues: distribution and functions. Mol Cell Endocrinol. 2012 Apr 4;351(2):152–66.
  4. Dubocovich ML. Melatonin receptors: role on sleep and circadian rhythm regulation. Sleep Med. 2007 Dec;8 Suppl 3:34–42.
  5. Peliciari-Garcia RA, Zanquetta MM, Andrade-Silva J, Gomes DA, Barreto-Chaves ML, Cipolla-Neto J. Expression of circadian clock and melatonin receptors within cultured rat cardiomyocytes. Chronobiol Int. 2011 Feb;28(1):21–30.
  6. Shimba S, Ishii N, Ohta Y, Ohno T, Watabe Y, Hayashi M, et al. Brain and muscle Arnt-like protein-1 (BMAL1), a component of the molecular clock, regulates adipogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Aug 23;102(34):12071–6.
  7. Alonso-Vale MIC, Andreotti S, Mukai PY, Borges-Silva C das N, Peres SB, Cipolla-Neto J, et al. Melatonin and the circadian entrainment of metabolic and hormonal activities in primary isolated adipocytes. J Pineal Res. 2008 Nov;45(4):422–9.
  8. Cheng X-P, Sun H, Ye Z-Y, Zhou J-N. Melatonin Modulates the GABAergic Response in Cultured Rat Hippocampal Neurons. Journal of Pharmacological Sciences. 2012;119(2):177–85.
  9. Reiter RJ, Mayo JC, Tan D-X, Sainz RM, Alatorre-Jimenez M, Qin L. Melatonin as an antioxidant: under promises but over delivers. Journal of Pineal Research. 2016;61(3):253–78.
  10. Tarocco A, Caroccia N, Morciano G, Wieckowski MR, Ancora G, Garani G, et al. Melatonin as a master regulator of cell death and inflammation: molecular mechanisms and clinical implications for newborn care. Cell Death & Disease. 2019 Apr 8;10(4):1–12.
  11. Zhang R, Wang X, Ni L, Di X, Ma B, Niu S, et al. COVID-19: Melatonin as a potential adjuvant treatment. Life Sciences. 2020 Jun;250:117583.
  12. Riemersma-van der Lek RF, Swaab DF, Twisk J, Hol EM, Hoogendijk WJG, Van Someren EJW. Effect of bright light and melatonin on cognitive and noncognitive function in elderly residents of group care facilities: a randomized controlled trial. JAMA. 2008 Jun 11;299(22):2642–55.

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