Антиоксидантные эффекты мелатонина

Н. К. Малиновская (1998) считает, что физиологические эффекты мелатонина (М) в течение более чем 20 лет изучались у животных. Только в течение последних лет начались исследования, касающиеся изучения механизмов синтеза, регуляции и функций М в человеческом организме. Мелатонин по химической структуре — индол, преимущественно продуцируемый эпифизом из триптофана. Ритм продукции М эпифизом носит циркадианный характер. Уровень М в циркуляции начинает повышаться в вечернее время, достигая максимума к середине ночи, а затем прогрессивно снижается, достигая минимума в утренние часы.

В отличие от биоритмологических эффектов М, которые осуществляются при участии рецепторов к М на мембранах клеток, антиоксидантные свойства М не опосредованы через его рецепторы [Reiter и соавт., 1993; Reiter, 1996]. В исследовании in vitro с использованием методики определения присутствия в исследуемой среде одного из самых активных свободных радикалов ОН было выявлено, что М обладает значительно более выраженной активностью в плане инактивации ОН, чем такие мощные внутриклеточные антиоксиданты, как глутатион и маннитол (Tan и соавт., 1993). Также in vitro было продемонстрировано, что М обладает более сильной антиоксидантной активностью в отношении пероксильного радикала ROO, чем хорошо известный антиоксидант витамин Е [Pieri и соавт., 1994]. Протективный эффект экзогенного М в отношении свободно-радикального повреждения, возникающего при воздействии ионизирующей радиации, был продемонстрирован на человеческих лейкоцитах in vitro [Vijayalaxmi и соавт., 1995].

Интересный факт, косвенно свидетельствующий о приоритетной роли М в качестве протектора ДНК, был выявлен при изучении активности клеточной пролиферации [Starck, 1996]. Выявленный феномен свидетельствует о главенствующей роли эндогенного М в механизмах антиоксидантной защиты.

Роль М в защите макромолекул от окислительного стресса не ограничивается только ядерной ДНК. При изучении влияния свободнорадикального повреждения на ткани в эксперименте было выявлено, что М обладает высокой эффективностью в плане предотвращения возникновения дегенерации (помутнения) хрусталика. Более того, белково-протективные эффекты М сравнимы с таковыми у глутатиона (одного из самых мощных эндогенных антиоксидантов [Abe и соавт., 1994]. Следовательно, М обладает протективными свойствами и в отношении свободнорадикального повреждения протеинов.

Безусловно, большой интерес представляют исследования, в которых показана роль М в прерывании процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Одним из наиболее мощных липидных антиоксидантов до последнего времени считался витамин Е (а-токоферол) [Parker, 1994]. В экспериментах in vitro и in vivo при сравнении эффективности витамина Е и М было показано, что М в 2 раза активнее в плане инактивации ROO, чем витамин Е [Reiter и соавт., 1994; Reiter и соавт., 1996]. Авторами также было отмечено, что такая высокая антиоксидантная эффективность М не может быть объяснена только способностью М прерывать процесс липидной пероксидации путем инактивации ROO, а включает в себя еще и инактивацию радикала ОН, являющегося одним из инициаторов процесса ПОЛ [Гап и соавт., 1993].

Помимо высокой антиоксидантной активности самого мелатонина, в экспериментах in vitro было выявлено, что его метаболит 6-гидроксимелатонин, образующийся при метаболизме М в печени, дает значительно более выраженный антиоксидантнъш эффект в отношении ПОЛ, чем М [Pierrefiche и соавт., 1993]. Следовательно, в организме механизмы защиты от свободно-радикального повреждения включают в себя не только эффекты М, но и по крайней мере одного из его метаболитов.

Одним из факторов, приводящих к токсическим воздействиям бактерий на организм человека, является стимуляция бактериальными липополисахаридами процессов ПОЛ [Gram и соавт., 1986]. В эксперименте на животных продемонстрирована высокая эффективность М в отношении защиты от оксидативного стресса, вызываемого липоПОЛисахаридами бактерий [Sewerynek и соавт., 1995]. Авторы исследования подчеркивают, что антиоксидантный эффект М не ограничивается каким-либо одним видом клеток или тканей, а носит организменный характер.

Помимо того, что Мелатонин сам обладает антиоксидантными свойствами, он способен стимулировать глутатионпе-роксидазу, участвующую в превращении редуцированного глутатиона в его оксидированную форму [Pablos и соавт., 1995]. В процессе этой реакции молекула Н2О2, активная в плане выработки чрезвычайно токсичного радикала ОН, превращается в молекулу воды, а ион кислорода присоединяется к глутатиону, образуя оксидированный глутатион. Показано также, что мелатонин может ингибировать фермент (нитрикоксидсинтстазу), осуществляющий активацию процессов выработки радикалов NO [Pozo и соавт., 1994].

Перечисленные выше эффекты М позволяют считать его одним из наиболее мощных эндогенных антиоксидантов [Малиновская Н. К., 1998]. Более того, в отличие от большинства других внутриклеточных антиоксидантов, локализующихся преимущественно в определенных клеточных структурах, присутствие М и, следовательно, его антиоксидантная активность определены во всех клеточных структурах, включая ядро [Reiter и соавт., 1995]. Этот факт свидетельствует об универсальности антиоксидантного действия М, что подтверждается уже приведенными выше результатами экспериментов, продемонстрировавших протективные свойства М в плане свободнорадикального повреждения ДНК, белков и липидов [Abe и соавт., 1994; Pieri и соавт., 1994; Tan и соавт., 1993]. В связи с тем, что антиоксидантные эффекты Мелатонина не опосредованы через его мембранные рецепторы [Reiter, 1996], он может воздействовать на свободнорадикальные процессы в любой клетке человеческого организма, а не только в клетках, которые имеют рецепторы к мелатонину.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>