Световой режим, мелатонин и регуляция суточных биоритмов
В организме присутствует и экстрапинеальный (образующийся вне эпифиза) мелатонин. Это открытие принадлежит российским исследователям Н.Т. Райхлину и И.М. Кветному: в 1974 г. они обнаружили, что в клетках червеобразного отростка кишечника синтезируется мелатонин. Затем выяснилось, что этот гормон образуется и в других отделах желудочно-кишечного тракта, во многих других органах — печени, почках, надпочечниках, желчном пузыре, яичниках, эндометрии, плаценте, тимусе, а также в лейкоцитах, тромбоцитах и в эндотелии. Биологическое действие экстрапинеального мелатонина реализуется непосредственно там, где он образуется. Синтез гормонов негормональными клетками подтверждает гипотезу эволюционной древности гормонов, которые, видимо, появились еще до обособления эндокринных желез. Вопрос о том, является ли этот путь синтеза гормона фотонезависимым, до сих пор окончательно не решен.
Рис. 2. Биосинтез и суточный ритм мелатонина (изображение: «Природа»)
У млекопитающих световая информация, воспринимаемая особыми клетками сетчатки глаз, передается в эпифиз по нейронам супрахиазматического ядра (СХЯ) гипоталамуса через ствол верхней грудной части спинного мозга и симпатические нейроны верхнего шейного ганглия. В темноте сигналы от СХЯ усиливают синтез и высвобождение норадреналина из симпатических окончаний. В свою очередь этот нейромедиатор возбуждает рецепторы, расположенные на мембране клеток эпифиза (пинеалоцитов), стимулируя синтез мелатонина (рис. 1). Этот основной гормон эпифиза — производное биогенного амина, серотонина, образующегося из поступающей с пищей аминокислоты триптофана. Активность ферментов, участвующих в превращении серотонина в мелатонин, подавляется освещением. Вот почему этот гормон синтезируется в темное время суток, когда его уровень в крови максимален, а в утренние и дневные часы — минимален (рис. 2).
Рис. 1. Структурная формула мелатонина (изображение: «Природа»)
Всю историю идей и концепций в геронтологии можно вкратце охарактеризовать как историю поисков «часов» старения. В разное время в качестве таких «часов» побывали все эндокринные железы — гонады, надпочечники, щитовидная железа, гипофиз. А известный отечественный геронтолог В.М. Дильман полагал, что время жизни отсчитывает главный «дирижер» эндокринного оркестра, расположенный в основании головного мозга, — гипоталамус . Вместе с тем в природе существует естественный механизм, определяющий все ритмы живых организмов, — это смена дня и ночи, света и темноты. Вращение нашей планеты вокруг своей оси и одновременно вокруг Солнца отмеряет календарные сутки, сезоны и годы, с которыми сверяют продолжительность жизни ее обитатели. Природа снабдила живые организмы устройством, способным воспринимать световую информацию и преобразовывать ее в сигналы, управляющие ритмами организма. Центральная часть этого устройства — верхний придаток головного мозга, эпифиз. Древние анатомы назвали его шишковидной (пинеальной) железой за сходство с сосновой шишкой. Основная функция эпифиза — передача информации о световом режиме окружающей среды во внутреннюю среду организма. Так в организме поддерживаются физиологические ритмы, обеспечивающие адаптацию к условиям внешней среды. У рыб, земноводных, рептилий и птиц свет проходит через тонкий череп, а эпифиз обладает способностью непосредственного восприятия световых сигналов (возможно, поэтому его и называют «третьим глазом»).
С утра до ночи — целый день
Владимир Николаевич Анисимов, доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела канцерогенеза и онкогеронтологии НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова (Санкт-Петербург). Президент Геронтологического общества РАН, член совета Международной ассоциации геронтологии и гериатрии, главный редактор журнала «Успехи геронтологии». Основные научные интересы связаны с изучением взаимосвязи возникновения злокачественных опухолей и старения, разработкой мер их профилактики. Автор 19 монографий.
Комментариев нет:
Отправить комментарий