Локализация и биологическая активность мелатонина в интактном и поражённом патологическим процессом желудочно-кишечном тракте

Мелатонин (МТ) — индол, образующийся ферментативным путём из L-триптофана (Trp), — впервые был обнаружен Лернером и соавторами в эпифизе крупного рогатого скота в 1958 году. Мелатонин представляет собой универсальную и широко распространённую гормональную молекулу, которая вырабатывается не только в эпифизе, но и в различных тканях беспозвоночных и позвоночных животных, особенно в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). В настоящем обзоре рассматриваются локализация, синтез, метаболизм и функции МТ в ЖКТ и дуоденальном комплексе, включающем печень, желчевыводящие пути и поджелудочную железу, где выявлены многоэтапные пути биосинтеза этого индола, сходные с таковыми в пинеалоцитах. Эти этапы биосинтеза МТ, в том числе с участием двух основных ферментов, лимитирующих скорость реакции, — арилалкиламин-N-ацетилтрансферазы (AA-NAT) и гидроксииндол-O-метилтрансферазы (HIOMT), преобразующих L-триптофан (Trp), первоначально выявленные в пинеалоцитах, обнаружены также в энтероэндокринных клетках ЖКТ. В них этот индол, по-видимому, действует эндокринным, паракринным и/или просветным путём — непосредственно либо через сопряжённые с G-белком рецепторы МТ. Исследования распределения МТ в слизистой оболочке ЖКТ показали, что в ЖКТ этот индол образуется в значительно больших количествах, чем в эпифизе. В ЖКТ мелатонин действует частично местно, паракринным путём, а частично поступает в воротный кровоток и захватывается печенью. Затем он метаболизируется и выделяется с желчью в тонкую кишку, после чего через энтерогепатическую циркуляцию вновь поступает в печень. Выработка МТ эпифизом имеет циркадный ритм: особенно в молодом возрасте отмечается выраженное повышение его уровня в ночные часы, сменяющееся снижением в светлое время суток. Будучи высоколипофильным веществом, МТ в течение нескольких минут достигает всех клеток организма и поэтому служит удобным сигналом циркадной синхронизации. После пинеалэктомии светотемновой цикл изменения концентрации МТ в плазме исчезает, однако его дневной уровень в крови поддерживается главным образом за счёт высвобождения МТ из ЖКТ. По нашим данным, после перорального введения Trp концентрация МТ в плазме повышается дозозависимым образом как у интактных, так и у пинеалэктомированных животных и людей, что указывает на ЖКТ, а не на эпифиз как на источник этого индола. В ЖКТ МТ обладает широким спектром эффектов, включая циркадную синхронизацию, антиоксидантное действие и связывание свободных радикалов, Мелатонин (МТ) — индол, образующийся ферментативным путём из L-триптофана (Trp), — впервые был обнаружен Лернером и соавторами в эпифизе крупного рогатого скота в 1958 году. Мелатонин представляет собой универсальную и широко распространённую гормональную молекулу, которая вырабатывается не только в эпифизе, но и в различных тканях беспозвоночных и позвоночных животных, особенно в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). В настоящем обзоре рассматриваются локализация, синтез, метаболизм и функции МТ в ЖКТ и дуоденальном комплексе, включающем печень, желчевыводящие пути и поджелудочную железу, где выявлены многоэтапные пути биосинтеза этого индола, сходные с таковыми в пинеалоцитах. Эти этапы биосинтеза МТ, в том числе с участием двух основных ферментов, лимитирующих скорость реакции, — арилалкиламин-N-ацетилтрансферазы (AA-NAT) и гидроксииндол-O-метилтрансферазы (HIOMT), преобразующих L-триптофан (Trp), первоначально выявленные в пинеалоцитах, обнаружены также в энтероэндокринных клетках ЖКТ. В них этот индол, по-видимому, действует эндокринным, паракринным и/или просветным путём — непосредственно либо через сопряжённые с G-белком рецепторы МТ. Исследования распределения МТ в слизистой оболочке ЖКТ показали, что в ЖКТ этот индол образуется в значительно больших количествах, чем в эпифизе. В ЖКТ мелатонин действует частично местно, паракринным путём, а частично поступает в воротный кровоток и захватывается печенью. Затем он метаболизируется и выделяется с желчью в тонкую кишку, после чего через энтерогепатическую циркуляцию вновь поступает в печень. Выработка МТ эпифизом имеет циркадный ритм: особенно в молодом возрасте отмечается выраженное повышение его уровня в ночные часы, сменяющееся снижением в светлое время суток. Будучи высоколипофильным веществом, МТ в течение нескольких минут достигает всех клеток организма и поэтому служит удобным сигналом циркадной синхронизации. После пинеалэктомии светотемновой цикл изменения концентрации МТ в плазме исчезает, однако его дневной уровень в крови поддерживается главным образом за счёт высвобождения МТ из ЖКТ. По нашим данным, после перорального введения Trp концентрация МТ в плазме повышается дозозависимым образом как у интактных, так и у пинеалэктомированных животных и людей, что указывает на ЖКТ, а не на эпифиз как на источник этого индола. В ЖКТ МТ обладает широким спектром эффектов, включая циркадную синхронизацию, антиоксидантное действие и связывание свободных радикалов, цитопротекторное, противовоспалительное и заживляющее действие при различных поражениях ЖКТ, таких как эзофагит, гастрит, пептическая язва, панкреатит и колит. В обзоре основное внимание уделено образованию МТ в ЖКТ и его патофизиологическому значению для ЖКТ и связанных с ним органов.