کلمات کلیدی : ملاتونین, کازمتولوژی, تریپتوفان, فولیک اسید, هیپوتالاموس قدامی, اینتراکوتانئوس, آمینو اسید دکربوکسیلاز, ملاتونینرژیک آنتی اکسیداتیو, فوتوپروداکت .

ملاتونین هورمونی است که توسط پینه آل، شبکیه، دستگاه گوارش و چند اندام دیگر از جمله پوست تولید و ترشح میگردد، و میتوان گفت به طور تقریبی در بیشتر موجودات زنده وجود دارد.

تولید این هورمون تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند سن، نور، عوامل محیطی و فیزیولوژی قرار دارد.

در طول روز، ملاتونین سرم پایین است (حدود ۱۰ تا ۲۰پیکوگرم در میلی لیتر) که در شب افزایش یافته و به حدود ۸۰ پیکوگرم در میلی لیتر تا ۱۲۰ میرسد که در بین ساعتهای ۱۲ شب تا ۳ صبح، به اوج خود می رسد.

شروع ترشح ملاتونین به طور معمول از ساعت ۹ تا ۱۰ شب بوده و پایان آن در حدود ۷ تا ۹ صبح است. سرعت تشکیل ملاتونین توسط دو آنزیم کنترل میشود:

AANAT و به میزان کمتر توسط TPH که میزان سروتونین در دسترس را کنترل میکند. به علاوه در دسترس بودن فاکتورهای تغذیه ای مانند تریپتوفان، فولیک اسید و B6، روی میزان ملاتونین تولیدی اثر دارند.

AANAT به دلیل نقشی که در ساخت ملاتونین دارد، آنزیم آهنگ ملاتونین نامیده میشود و فعالیت آن در پینـه آل پستانداران، توسط ساعت فیزیــولــوژی موجـــود در هسته ی سوپراکیاسمایی هیپوتالاموس قدامی  کنترل میشود.

ساخت ملاتونین تحت تاثیر سن، جنس، فصل و برخی بیماریها می باشد و با افزایش سن تولید آن کاهش می یابد البته میزان این هورمون در زنان سالمند بیشتر از مردان سالمند است و نیز میزان ساخت آن در انسان در فصل زمستان بیشتر از تابستان می باشد.

تحقیقات متعددی مسیرهای بیوسنتز و زیست تخریب پذیری ماده ملاتونین را در کل بدن و پوست انسان و جوندگان و در سلولهای اصلی پوست به تایید رسانده است ، ملاتونین یا N – استیل متوکسی تریپتافان، برای اولین بار در عصاره ی پینه آل گاو شناسایی شد.

در تمام جانداران از جمله انسان، ملاتونین در طول شب و توسط پینه آل، شبکیه، دستگاه گوارش و چند اندام دیگر از جمله پوست، تولید می گردد.

✔️سنتز اینتراکوتانئوس ملاتونین

مهمترین ماده برای سنتز (اینتراکوتانئوس) داخل پوستی ملاتونین ، اسید آمینه تریپتوفان Trp است.

تریپتوفان توسط تریپتوفان هیدروکسیلاز TPH1, TPH2به ۵ – هیدروکسی تریپتوفان (۵OH-Trp) و سپس به سروتونین تبدیل می گردد. ۵ – هیدروکسی تریپتوفان به واسطه فعالیت آروماتیک آمینو اسید دکربوکسیلاز AAD به ان استیل ۵ – هیدروکسی تریپتوفان یا سروتونین تبدیل می گردد.

در واقع سرتونین نقشی اساسی در مسیر بایوسنتز ملاتونین دارد.

از طریق واکنش N – استیل ترانسفراز ، ۵ – هیدروکسی تریپتوفان(۵OH-Trp) به ان- استیل ۵ – هیدروکسی تریپتامین (سروتونین) تبدیل می شود و سپس به واسطه هیدروکسی ایندول – O متیل ترانسفراز به ان استیل –۵ – متوکسی تریپتوفان یا همان ملاتونین تبدیل می گردد.

تحقیقات اثبات نموده است ، بیان آنزیم های متنوع موجود در چرخه تولید ملاتونین و سروتونین در پوست نیز صورت می پذیرد.

به علاوه ، نظریه ایی مبنی بر اینکه همه فعالیت های ملاتونین از طریق رسپتورهای ویژه ایی در سطح غشاء سلولی صورت می پذیرد نیز در کانون توجه قرار گرفته است .

مطالعات قبلی همچنین نشان داده است که رسپتورهای ملاتونین در داخل هسته سلول های سوپراکیاسمایی ( ‪SCN‬ ) هیپوتالاموس قدامی قرار دار‪ند.

این سلول ها حاوی تعداد زیادی از رسپتورهای غشائی هستند، سلول هایی که نه تنها به صورت گسترده ایی در مغز انتشار دارند بلکه در بسیاری دیگر از ارگانهای بدن نیز وجود دارند.

✔️ ملاتونین و اثرات آنتی اکسیدانی

از سـال ۱۹۹۳، نقـش آنتی اکسیـدانی ملاتونیـن روشـن شد. ملاتونین محرک آنزیمهای آنتی اکسیدانی شامل سوپراکسیداز، گلـــوتاتیـــون پراکسیـــداز، گلـوتاتیـون ردوکتـــاز و کاتــالاز است و مهـارکننــدهی لیپواکسیژناز اســت.

ملاتونیـــن با تثبیـت غشـاهای میـکروزومـی، سبب مقاومت در برابر آسیب اکسیداسیونی می شود.

به علاوه جهش ناشی از اشعه X را مهار مینماید. ملاتونین قویتر از ویتامین E، مانیتول، گلوتاتیون و دو برابر کارآمدتر از استرولوکس برای پاکسازی رادیکالهای آزاد ناشی از اکسیداسیون اسیدهای چرب چند غیر اشباع است.

ویژگیهایی که به ملاتونین کمک میکند تا از پراکسیداسیون چربیها جلوگیری نماید عبارتند از:

• محلول بودن در چربی، جمع آوری و خنثی سازی رادیکالهای آزاد هیدروکسیل، جلوگیری از پراکسیداسیون چربی، و نیز افزایش کارایی سایر آنتی اکسیدانها مانند ویتامین E و C .

• پاکسازی رادیکالهای پراکسیدی و همچنین اکسیژن های تکی بسیار واکنشگر و افزایش فعالیت گلوتاتیـــون پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتــــاز.

این اثــــرات آنتی اکسیدانی ملاتونین نیازمند غلظتهایی بسیار بیشتر از غلظتهای سرمی ملاتونین در اوج میزان شبانه است. بنابراین اثرات آنتی اکسیدانی ملاتونین در انسانها، فقط در غلظتهای دارویی اعمال می شود.

ساختار شیمیایی ملاتونین اجازه تداخل این مولکول با اشکال متنوعی از رادیکال های آزاد همانند :

H2O2, •OH, singlet oxygen (1O2), superoxide anion (•O2−), peroxynitrite anion (ONOO−) and peroxyl radical (LOO•)

را می دهد و ملاتونین می تواند اثرات آنتی اکسیدانی خود را از طریق جمع آوری و خنثی سازی رادیکال های آزاد به خوبی اعمال نماید . متابولیت های حاصل از متابولیسم ملاتونین دو ترکیب زیر را می سازند :

N1-acetyl-5-methoxykynuramine (AMK) or
N1-acetyl-N2-formyl-5-methoxykynuramine (AFMK)

که فوتوپروداکت های اصلی و آنتی اکسیدانهای نسبتا قوی ایی هستند.

ملاتونین همچنین از طریق تقویت فعالیت آنزیم های آنتی اکسیداتیو به صورت غیر مستقیمی نیز به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی عمل می نماید. تحقیقات پیشنهاد می نمایند که ، علاوه بر فعال سازی آنزیم ها ملاتونین با تنظیم ژنهای رونویسی کننده آنزیم های آنتی اکسیدان همانند:

manganese superoxide dismutase (Mn-SOD), copper-zinc superoxide dismutase (Cu/Zn-SOD), GPx and gamma-glutamylcysteine synthetase (γ-GCS), the rate-limiting enzyme of glutathione (GSH) synthesis نیز اعمال اثر می نماید.

✔️ملاتونینرژیک آنتی اکسیداتیو سیستم

با توجه به آنچه ذکر شد و خواص آنتی اکسیدانی و ضد رادیکالهای آزاد ملاتونین ، پیشنهاد می شود که این ماده می تواند به عنوان یک ماده محافظت کننده از پوست در برابر آسیب های ناشی از اشعه ماوراء بنفش عمل نماید.

پژوهشی در سال ۲۰۰۹ نشان داد ملاتونین با مهار مسیر مرگ برنامه ریزی شده ی میتوکندریایی ناشی از اشعه فرابنفش، اثر محافظتی در برابر آسیبهای ناشی از اشعه ماورا بنفش دارد.

مطالعات بالینی نشان داده است که ملاتونین تنها زمانی قابلیت پیشگیری از آسیب های آفتاب را دارد که قبل از تابش اشعه ماوراء بنفش در غلظت های قابل ملاحظه ایی در محل تابش بر روی پوست وجود داشته باشد.

تابش اشعه ماوراء بنفش به پوست سبب آغاز متابولیسم ملاتونین و در نتیجه شکل گیری متابولیت های آنتی اکسیدان ملاتونین در کراتینوسیت ها در جهت ایجاد اثرات قوی آنتی اکسیدانی برای محافظت از خود و همچنین در مجموع محافظت از پوست می گردد.

این عمل به صورت یکسری از واکنشهای پی در پی و آبشار مانند آنتی اکسیدانی صورت می گیرد که به آن MAS یا ملاتونینرژیک آنتی اکسیداتیو سیستم گفته می شود ، سیستمی که از پوست به عنوان یکی از مهمترین ارگانهای محافظتی بدن در برابر اشعه ماوراء بنفش محافظت می نماید.

آنزیم های اصلی و مهم سنتز ملاتونین در سلول های پوستی و بافتهای کوتانئوس بیان می شوند و سلول های پوست قابلیت ساخت ملاتونین را به صورت مستقل داشته و همچنین می توانند متابولیسم ملاتونین و ساخت متابولیت های آنتی اکسیدان ملاتونین را نیز سبب می شود.

ملاتونین و پدیده عبور اول ملاتونین قابلیت ذخیره سازی در پینه آل را نداشته و میزان پلاسمایی آن منعکس کننده ی فعالیت پینه آل است. سوخت و ساز ملاتونین سریع میباشد. ملاتونین در گردش خون به آلبومین متصل است.

در یک بار عبور از کبد %۹۰ ملاتونین متابولیزه می شود که به طور تقریبی %۷۵ ملاتونین برداشتی توسط سلولهای کبدی به ۶- هیدروکسی ملاتونین تبدیل میشود که این ترکیب %۷۰ با سولفات (aMT6s) یا با گلوکورونید (%۶) ترکیب میشود که در انسانها درصد ترکیب با گلوکورونید بالاتر است.

بر اساس مطالعات کلینیکی ملاتونین خوراکی (مکمل ) نیز تحت تاثیر اثر عبور اول قرار گرفته و میزان بسیار کمی از ملاتونین خوراکی در دسترس پوست قرار می گیرد ، بر همین اساس امکان ایجاد محافظت پوستی توسط استفاده از ملاتونین خوراکی وجود ندارد.

لذا بکار گیری موضعی و پوستی ملاتونین و متابولیتهای آن با قابلیت آنتی اکسیدانی مدتی است در دستور کار محققان صنعت کازمتیک قرار گرفته است و مواد موثره و محصولاتی نیز از این دست در دسترس قرار گرفته است.

دکتر محمد بقایی
دکترداروساز و پژوهشگر صنعت کازمتیک
مشاور اداره کل فرآورده های آرایشی و بهداشتی سازمان غذا و دارو

edited by artan akheri