DYNAMICS OF MELATONIN SECRETION IN DIFFERENT AGE PERIODS

УДК 612.43:612.821:612.6

Аннотация

В статье представлен обзор литературных данных о динамике секреции мелатонина на различных этапах онтогенеза человека. Рассмотрены особенности мелатонинового ритма в перинатальном периоде, раннем детстве, подростковом возрасте, зрелом и пожилом возрасте. Проанализированы факторы, влияющие на возрастные изменения продукции мелатонина, включая морфологические изменения пинеальной железы, нейрогормональную регуляцию и экзогенные факторы. Обсуждается клиническое значение возрастных изменений мелатонинового статуса и возможности коррекции мелатониновой недостаточности на различных возрастных этапах. Особое внимание уделено роли искусственного освещения и экранного времени в нарушении естественной секреции гормона у детей школьного возраста. Показано, что пубертатный период характеризуется наиболее выраженными изменениями мелатонинового статуса, включая снижение ночных концентраций гормона и сдвиг фазы циркадных ритмов. Анализируются перспективы использования экзогенного мелатонина в клинической практике для коррекции нарушений сна и других патологических состояний, связанных с мелатониновой недостаточностью.

Abstract

The article presents a review of literature data on the dynamics of melatonin secretion at various stages of human ontogenesis. The features of the melatonin rhythm in the perinatal period, early childhood, adolescence, adulthood and old age are considered. The factors influencing age-related changes in melatonin production, including morphological changes in the pineal gland, neurohormonal regulation and exogenous factors are analyzed. The clinical significance of age-related changes in melatonin status and the possibilities of correcting melatonin deficiency at various age stages are discussed. Special attention is paid to the role of artificial lighting and screen time in disrupting natural hormone secretion in school-age children. It is shown that the pubertal period is characterized by the most pronounced changes in melatonin status, including decreased nocturnal hormone concentrations and phase shift of circadian rhythms. The prospects for the use of exogenous melatonin in clinical practice to correct sleep disorders and other pathological conditions associated with melatonin deficiency are analyzed.

Ключевые слова: мелатонин; возрастная динамика; пинеальная железа; циркадные ритмы; онтогенез; перинатальный период; пубертат; старение; мелатониновый профиль.

Keywords: melatonin; age dynamics; pineal gland; circadian rhythms; ontogenesis; perinatal period; puberty; aging; melatonin profile.

Введение

Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) является гормоном эпифиза, играющим ключевую роль в регуляции циркадных ритмов, сна, иммунной функции и многих других физиологических процессов. На протяжении жизни человека секреция мелатонина претерпевает значительные изменения, отражающие возрастные трансформации пинеальной железы и нейроэндокринной регуляции. Изучение динамики мелатонинового статуса имеет важное теоретическое и практическое значение для понимания патогенеза возрастных заболеваний и разработки новых терапевтических подходов.

Цель исследования — проанализировать и обобщить современные литературные данные о динамике секреции мелатонина на различных этапах онтогенеза человека, выявить факторы, влияющие на возрастные изменения продукции гормона, и оценить клиническое значение мелатониновой недостаточности.

Задачи исследования: 1) рассмотреть особенности мелатонинового ритма в перинатальном периоде, раннем детстве, подростковом, зрелом и пожилом возрасте; 2) проанализировать факторы, влияющие на возрастные изменения продукции мелатонина; 3) обсудить клиническое значение возрастных изменений мелатонинового статуса и возможности коррекции мелатониновой недостаточности.

Материалы и методы

При подготовке обзора использованы данные электронных баз научной литературы PubMed, Scopus, Web of Science, eLibrary и Google Scholar. Проведен систематический анализ публикаций за период 2004–2023 годов, посвященных изучению динамики секреции мелатонина, возрастным изменениям пинеальной железы, клиническому применению мелатонина и его роли в регуляции циркадных ритмов. Критериями отбора литературы служили релевантность теме, актуальность данных, публикация в рецензируемых журналах. В обзор включены мета-анализы, систематические обзоры, клинические и экспериментальные исследования.

Результаты и обсуждение

Особенности мелатонинового ритма в перинатальном периоде и раннем детстве

Пинеальная железа начинает формироваться на ранних этапах эмбриогенеза. Уже к концу первого триместра беременности в эпифизе обнаруживаются пинеалоциты, способные синтезировать мелатонин. К моменту рождения структура эпифиза достаточно хорошо сформирована, хотя полное созревание функциональных механизмов происходит позже.

У новорожденных детей в первые дни и недели жизни циркадный ритм мелатонина обычно отсутствует. Постепенно, в течение первых 2–3 месяцев жизни, под влиянием световых сигналов формируется циркадный ритм с выраженным ночным пиком мелатонина. В дошкольном возрасте (3–6 лет) мелатониновый ритм хорошо сформирован и характеризуется высокой амплитудой.

Мелатониновый статус в школьном возрасте

В младшем школьном возрасте (6–10 лет) уровень мелатонина остается относительно стабильным или медленно снижается. Циркадный ритм хорошо выражен и стабилен. В среднем школьном возрасте (10–12 лет) начинается постепенное снижение секреции мелатонина, которое становится более выраженным в подростковом периоде.

Важным фактором, влияющим на мелатониновый статус детей школьного возраста, является воздействие искусственного освещения. Современные дети проводят значительную часть времени в помещениях с искусственным освещением и перед экранами различных устройств, что подавляет естественную секрецию мелатонина.

Изменения мелатонинового ритма в пубертатном периоде

Пубертатный период характеризуется наиболее драматичными изменениями мелатонинового статуса за весь постнатальный период жизни. Ночные концентрации гормона у подростков снижаются в 3–5 раз по сравнению с дошкольным возрастом. При этом это снижение происходит постепенно на протяжении всего пубертатного периода и коррелирует со стадиями полового развития по Таннеру.

Наряду со снижением уровня мелатонина в пубертате отмечается выраженный сдвиг фазы циркадных ритмов к более позднему времени. Подростки демонстрируют тенденцию к позднему отбытию ко сну и позднему подъему, что часто рассматривается как проявление лени, но на самом деле имеет нейробиологические основания.

Общие закономерности возрастной динамики мелатонина

На протяжении жизни человека наблюдается выраженная кривая изменения продукции мелатонина, которая имеет несколько характерных фаз. В перинатальном периоде и раннем детстве отмечается относительно высокий уровень мелатонина, который затем снижается к концу первого года жизни. В дошкольном и младшем школьном возрасте уровень мелатонина остается стабильным или медленно снижается. Пубертатный период характеризуется значительным падением ночной секреции мелатонина, которое связывают с половым созреванием. В зрелом возрасте продолжается постепенное снижение продукции мелатонина, а в пожилом и старческом возрасте отмечается резкое падение уровня гормона.

Важно отметить, что возрастные изменения касаются не только абсолютной величины секреции мелатонина, но и характера его суточного ритма. У новорожденных и грудных детей циркадный ритм мелатонина часто отсутствует или выражен слабо, он формируется постепенно в течение первых месяцев жизни под влиянием световых сигналов.

Заключение

Таким образом, динамика секреции мелатонина на протяжении жизни человека отражает сложную взаимосвязь между возрастными изменениями пинеальной железы, нейроэндокринной регуляцией и экзогенными факторами. Наиболее значительные изменения мелатонинового статуса наблюдаются в пубертатном периоде и пожилом возрасте, что имеет важное клиническое значение для диагностики и лечения связанных с ним патологических состояний. Использование экзогенного мелатонина представляет перспективный подход к коррекции нарушений сна и других нейроэндокринных расстройств, однако требует дальнейших исследований для оптимизации дозировок и режимов приема в различных возрастных группах.

Список литературы:

1. Edemann-Callesen H., Andersen H.K., Ussing A. et al. Use of melatonin for children and adolescents with chronic insomnia attributable to disorders beyond indication: a systematic review, meta-analysis and clinical recommendation // eClinicalMedicine. — 2023. — Vol. 61. — 102049.
2. Gringras P., Nir T., Breddy J. et al. Efficacy and safety of pediatric prolonged-release melatonin for insomnia in children with autism spectrum disorder // Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry. — 2017. — Vol. 56, No. 11. — P. 948–957.
3. Jalilolghadr S., Khamenehpour K. The effects of melatonin treatment on chronic insomnia in 1-3-year-old children undergoing behavior therapy // Journal of Pediatric Perspectives. — 2022. — Vol. 10, No. 10. — P. 16774–16785.
4. Kimland E., Hjelmstedt A., Ander M. et al. Use of melatonin in children and adolescents in Sweden: a population-based study // European Journal of Clinical Pharmacology. — 2021. — Vol. 77. — P. 499–507.
5. Crowley S.J., Acebo C., Carskadon M.A. Sleep, circadian rhythms, and delayed phase in adolescence // Sleep Medicine. — 2007. — Vol. 8, No. 6. — P. 602–612.
6. Karasek M. Melatonin, human aging, and age-related diseases // Experimental Gerontology. — 2004. — Vol. 39, No. 11–12. — P. 1723–1729.
7. Hardeland R. Melatonin in aging and disease: multiple consequences of reduced secretion, options and limits of treatment // Aging and Disease. — 2012. — Vol. 3, No. 2. — P. 194–225.
8. Cardinali D.P. Melatonin: clinical perspectives in neurodegeneration // Frontiers in Endocrinology. — 2019. — Vol. 10. — 480.
9. Touitou Y., Deltour L., Bogdan A. et al. Melatonin and aging: clinical and experimental studies // Biomedicine & Pharmacotherapy. — 2020. — Vol. 131. — 110729.
10. Verma S., Singh A., Khardori N.M. Melatonin and circadian rhythm: aging, neurodegeneration, and emerging therapeutic strategies // Biomedicines. — 2023. — Vol. 11, No. 8. — 2182.