CC BY
68
ш
М1ЖНАРОДНИЙ НЕВРОЛОГ1ЧНИЙ ЖУРНАЛ
INTERNATIONAL NEUROLOGICAL JOURNAL |
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ отдд /REVIEW/
УДК 612.018-616.839-092 КОРШНЯК в.о.
ДУ «1нститутневрологИ, псих/атрИ та наркологи НАМН Укра/'ни», м. Харюв, Укра/на
РОЛЬ MEAATOHiHY В НЕЙРОЕНДОКРИННМ РЕГУЛЯЦП НЕРВОВО1 СИСТЕМИ У ХВОРИХ i3 HACЛiДКAMИ ЗАКРИТИХ
ЧЕРЕПНО-МОЗКОВИХ ТРАВМ (огляд лператури)
Резюме. У cmammi на ocHoei даних лтератури викладеш сучасш уявлення щодо структури та функци етф1за людини в mopMi та при деяких патoлoгiчних процесах, а також механзми учаcтi мелатотну в керуванн циркаднимиритмами оргашзму. Розвиток черепно-мозковог травми (ЧМТ) супроводжуеться змнами структур мозку, що пов'язано з роботою та д1яльтстю етф1за. Висловлено припущення щодо учаcтi порушень обмну мелатотну у формувант дисфункцш у вiддаленoму перioдi ЧМТ. Ключовг слова: етф1з, мелатошн, закрита черепно-мозкова травма.
1сторш науки повна злетав 1 падшь, а юторш вивчення ешф1за — яскравий приклад цього. Як морфолопчна структура ешф1з вщомий уже бтьше як дв1 тисяч1 роив. Давньогрецьи фтософи думали, що етф1з е клапаном, який регулюе кшьюсть душ1, що необхщно для встановлен-ня псимчно! р1вноваги. Старошдшсьи фтософи вважали ешф1з органом роздум1в 1 перевттення душ1, органом ясновид1ння [1, 17].
Гален уперше описав анатом1ю еп1ф1за та висунув припущення, що той е регулятором л1мфатичних залоз, базуючись на спостереженш, що еп1ф1з розм1щений близько вщ велико! внутршньомозково! вени [10]. Везалш першим дав зображення цього органа, пор1в-нюючи його 1з сосновою шишкою; його пор1вняння в подальшому закр1пилося в назв1 ешф1за — «тнеальна залоза». Декарт також не обшшов своею увагою ешф1з 1 вважав, що цей орган розподтяе духи тварин м1ж р1зни-ми органами т1ла. Ним були зроблеш спроби пояснення псих1чних хвороб у зв'язку з порушенням структури ешф1за [29].
1з юнця XIX столитя розпочався по-справжньому на-уковий етап вивчення еп1ф1за. З того часу публкуються науков1 експериментальн1 1 кшшчш дан1 щодо структури та функци еп1ф1за. Спочатку 1нтенсивно дослщжували г1столог1чну структуру цього органа, змшу структури пщ час шдивщуального розвитку, а також морфолог1чн1 особливост1 шишкоподабно! залози у представниюв р1з-них вид1в тварин. При вивчен1 ешф1за ссавц1в 1 людини
в pi3Hi BiKOBi перiоди було встановлено, що з настанням статево! зрiлостi в епiфiзi проходить атрофiя i звапнення. Одержат даш сприяли тому, що було зроблено висно-вок про те, що у ссавщв епiфiз е рудиментарним органом i не мае яких-небудь життево важливих функцш. Тим бтьше в рядi клЫчних спостережень були вiдмiченi рiзнi вщхилення в гормональнiй картинi у хворих i3 пухлинами епiфiза, у зв'язку з тим дещо трансформувалося уявлення про епiфiз [16].
На початок 60-х роив ХХ столитя припадае новий етап вивчення морфологи, бюмми та ф1зюлоги епiфiза. У щ роки стали формуватися погляди на ешф!з як ендокрин-ний орган, що бере участь у регуляци широкого спектра вегетативних функц1й оргашзму.
Вткриття мелатонiну—гормона ешф!за, який регулюе 61оритми живих оргашзм!в, досить драматичне. A.B. Lerner, дерматолог 1з бльського унiверситету, який займався ви-вченням природи в1тил1го, мав за мету знайти х1м!чну суб-станцiю, що втповтала б за формування шгментаци шири
Адреса для листування з автором:
Коршняк Володимир Олекс1йович
Украша, м. Харк1в, вул. Академжа Павлова, 46
ДУ «1нститут неврологи, псих1атрН та наркологи Нащонально!
академи медичних наук Украши», ввдщл нейропсихоюбернетики
E-mail: [email protected]
© Коршняк В.О., 2016
© «Мiжнародний невролопчний журнал», 2016 © Заславський О.Ю., 2016
та руйнування шгментав. Пщ час лгтературних пошуив була знайдена стаття Маккорд та Аллен (цит. за Wurtman, 1969) [36], датована 1917 р., в якш повщомлялося про те, що здрiбнeнi eпiфiзи велико! рогато! худоби, що помiстили в банку з пуголовками протягом 30 хвилин, викликали знебарвлення !х шири, яка ставала просто прозорою, що давало можливють спостeрiгати за роботою серця та кишечника.
На початку ХХ столптя О. Марбург припустив, що eпiфiз — вeрхнiй додаток мозку, вiн видтяе якусь речо-вину, що пригнiчуе функцй гшоталамуса i, як результат, гальмуе розвиток репродуктивно! системи.
В 1953 рощ А. Лернеру вдалося видiлити з eпiфiзiв биюв екстракт, що знебарвлював шк1ру жаби. Невтомний дослiдник i його колеги провели титанiчну роботу: вони переробили 250 тис. eпiфiзiв, але видлено! активно! суб-станц!! було катастрофiчно мало. А. Лернер розушв, що мае справу з надактивним гормоном, адже його можлив^ь знебарвлювати шк1ру перевищувала таку адреналшу в ти-сячi разiв. Тим часом було прийнято ршення припинити цей експеримент, що затягнувся на довп роки. Все ж за 1 мюяць, що був вщведений на завершення робiт, вдалося щентифкувати структуру основно! дiючо!' речовини. Нею виявився N-ацeтил-5-мeтокситриптамiн, якому першовщ-кривач дав бтьш романтичне 1м'я — «мелатонш» (вщ грец. melas — чорний i tosos — праця). Свое вщкриття А. Лернер подав на суд науково! спльноти на одщй сторiнцi статгi, що була опублшована в 1958 р. у Journal of American Chemical Society. О^м того, А. Лернер вперше описав седативний ефект мелатоншу при його введет людиш, але проблему вгтишго вчений так i не розв'язав [26].
1нтерес учених до мелатоншу був не випадковим, це вщкриття обумовило появу бiохiмiчних дослiджeнь, спрямованих на з'ясування мeханiзмiв утворення мелатоншу [26].
Епiфiз — непарний орган, що утворений випинанням покришки промiжного мозку, розмiщeний на верхнш частинi мозку в сeрeднiй лши вентрально вiд мозочка. Маса eпiфiза людини — близько 110—150 мг. Парeнхiму eпiфiза становлять пiнeалоцити i глiальнi елементи [15, 30]. У ссавщв свiтло сприймаеться сiткiвкою, i ця шфор-мацiя передаеться нервовими шляхами безпосередньо в гшоталамус (рeтиногiпоталамiчний тракт). 1з гшотала-муса сигнали передаються через послiдовнiсть нeйронiв у шийний вщдл симпатичного нервового ланцюга i пере-водяться на висхщщ симпатичнi волокна, що проходять через шийний ганглш в середину черепа i в к1нцевому рeзультатi шнервують eпiфiз. Нейромедатором у даному випадку, як i в усiх структурах з симпатичною шнерващею, е норадреналш Таким складним шляхом клiтини eпiфiза одержують iнформацiю щодо ритмiчного чергування свiтла та темноти [1, 3, 25].
Згщно з сучасним уявленням, на положення провщ-ного водя ритму добового перюдизму в головному мозку ссавщв претендують супрахiазматичнi ядра гшоталамуса (СХЯ), що одержують шформацш про стан зовнiшнього освiтлeння вщ фоторeцeпторiв сiткiвки i за допомогою широких аферентних проекцш направляють перетвореш сигнали до цeнтрiв гiпоталамуса, котрий контролюе дяль-
шсть ендокринних залоз, а також до лiмбiчних та екстра-пiрамiдних структур [5, 22, 34].
Незаперечним фактом та умовою д1яльносл всякого ендокринного органа е його тiсний зв'язок i3 центральни-ми нейроендокринними регуляторами — гшоталамусом i гiпофiзом. Цей принцип збертаеться i для епiфiза. Тiсний гуморальний зв'язок епiфiза як нейроендокринного органа з гiпоталамусом — важливим перетворювачем нервового iмпульсу здшснюеться, мабуть, головним чином через спинномозкову речовину III шлуночка мозку. Введення специфiчних компонентiв епiфiза, а саме мелатоншу, в III шлуночок призводить до швидкого його проникнення в гшоталамус [4].
Мелатонш являе собою нейропептид, який синтезу-еться епiфiзом i за допомогою якого епiфiз бере участь в оргашзаци та регуляци циклiчних процесiв. За хiмiчною структурою мелатонш (№ацетат-5-метокситриптамш) е похiдним бюгенного амiну серотонiну, який, у свою чергу, синтезуеться iз триптофану, що надходить в ор-ганiзм з !жею. Потрапляючи iз кровотоком в епiфiз, ця амiнокислота перетворюеться в серотонш у два етапи, з участю ферментiв триптофангщроксилази i 5-окситрип-тофандекарбоксилази. Потiм, також у двi стадй', за допомогою ферментав N-ацетилтрансферази та оксиндол-О-метилтрансферази iз серотонiну утворюеться мелатонiн. Синтезована речовина не накопичуеться в епiфiзi, а не-гайно надходить у кров i л1квор. Чим ближче до епiфiза, тим вища концентрация мелатоншу в бюлопчних рщинах: вночi у лiкворi бокових шлуночк1в його в 7, а в лiкворi третього шлуночка — у 20 раз бтьше, н1ж в плазмi кров1 Однак на-явнiсть епiфiзарного гормона в системi кров'яного русла аж н1як не е результатом його просто! дифузи iз лiквору: шчний пщйом мелатонiну починаеться ранiше у кров1 Мабуть, епiфiз видiляе гормон у виглядi двох окремих порцш: одна, у низьк1й концентрацй', надходить у кров i зв'язуеться з перифершними органами, а iнша, у бтьш високих концентрациях, — у лквор та зв'язуеться з рецепторами мозку [11, 20, 35].
Бтьша частина мелатонiну, який надшшов у кров, зв'язуеться з альбумшом — основним бтком плазми. Таким чином, мелатонш захищаеться вщ швидкого розпаду i сприяе транспортуванню до клiтин-цiлей. За рiзними даними, перюд його дй' в органiзмi людини становить вiд 30 до 50 хвилин. Метаболiзацiя мелатонiну здшснюеться системою ферментав печiнки, яю зв'язаш з цитохромом Р-450, а потам виводиться з органiзму [16, 17].
Молекула мелатоншу невеликих розмiрiв i дуже лшо-фтьна, що дозволяе !'й проникати через всi перешкоди, включаючи плацентарний i гематоенцефалiчний бар'ер. За допомогою мiчених радiоактивними iзотопами йоду та тритiю встановлено, що мелатонш депонуеться в сгг-ивщ, статевих залозах, селезiнцi, печiнцi, тимуш, залозах кишечника. Окрiм того, мелатонш може проникати ^зь мембрану клиини, зв'язуватися з бiлками-рецепторами на поверхш ядра, навiть проникати в середину ядра та реа-лiзувати свою дю на рiвнi ядерного хроматину, безпосередньо впливаючи на генетичний апарат клиини [20, 32, 33].
Епiфiз здорово! людини видтяе у кров за тч близько 30 мкг мелатоншу. Яскраве свпло миттево блокуе його
Оглдд /Review/
синтез, тому максимальний рiвень вмiсту мелатонiну в епiфiзi та кровi людини спостерiгаeться в нчний час, а мiнiмальний — у ранковий час i вдень. Та обставина, що мелатонiн секретуеться в тчний час, дала привщ допустити тiсний зв'язок гормона з регулящею процесiв сну. Окрiм ритмоорганiзуючого ефекту мелатонiн мае виражену анти-оксидантну й iмуномодулюючу д1ю. Деяю автори припус-кають, що таким чином еmфiз за допомогою мелатонiну здшснюе контроль над ендокринною, нервовою й iмунною системами, iнтегруe системну вщповщь на несприятливi чинники, впливаючи на резистентнють органiзму [1, 10,
11, 24].
Як оксидант мелатонiн да скрiзь, проникаючи через усi бюлопчт об'екти. Показано [19], що вш мае значно бтьшу антиоксидантну активнють, н1ж вiдомi антиоксиданти. Окрiм того, вш здатний двояко впливати на функцш iмунно! системи: на фот 11 пригнiчення спостерiгаeться стимуляц1я, повторне введення низьких доз мелатонiну тваринам послаблюе порушення продукци антитiл i пд-вищуе противiрусну стiйкiсть. Також мелатонш позитивно впливае на вуглеводний i жировий обмiн, знижуе кшькють холестерину в кровi. Вiн нормалiзуe процес окислення ль пщв, зменшуючи таким чином прогресування атеросклерозу, бере участь у гормональнш регуляцй артерiального тиску, ослаблюе в експериментальних тварин тривогу, знижуе страх перед больовим покаранням [4]. Такий вплив обумовлений посиленням гальмiвних процесiв в емоцю-генних лiмбiчних структурах головного мозку за рахунок мобшзацй специфiчних мелатонiнових рецепторiв на !х нейронах. 1нший механiзм регуляторного впливу мелато-нiну полягае у зв'язку епiфiза з гiпоталамо-гiпофiзарно-адренокортикальною системою, яка вщграе провiдну роль в ендокриннш реалiзацli вiдповiдi на стрес. На тл стресово! ситуацй епiфiз пщвищуе секрецiю мелатонiну, який стримуе секрещею кортикостерощв [4]. Разом з тим у мелатоншу виявлена ще одна властивють — оптимiзацiя дiяльностi мозку та одночасно протидя патологiчним про-цесам, що обумовлюють 11 порушення.
Покращення мозково! дiяльностi пщ впливом мелато-нiну пов'язують iз декиькома механiзмами: антиоксидант-ною дею, ослабленням глутаматно! нейротоксичностi, активацieю фактора росту нейрошв та обмеженням апоп-тозу нервових клггин.
Роботами ряду автс^в показано, що крiм свiтла на про-дукцiю мелатонiну впливае активнють електромагнiтних полiв i температура оточуючого середовища [8, 35].
Установлено, що мелатонш виробляеться не ттьки в епiфiзi, його синтез виявлений майже в ус1х органах: у сигавщ ока, гардеровiй залозi та шлунково-кишковому трактi, тимусi, iмунних клiтинах, серщ, статевих залозах, антральних фолiкулах.
Наявнють циркадного ритму артерiального та центрального венозного тиску у людей свщчить про участь мелатоншу i в регуляцй функцiй серцево-судинно! системи. На користь цього говорить також присутнють рецепторiв до мелатоншу в клиинах м'язового шару та ендотелй судин.
В експериментах показано, що видалення епiфiза при-зводить до стiйкого пщвищення артерiального тиску, рiвень якого знижуеться до нормальних цифр при екзогенному
_1Ш
введеннi мелатоншу. Сам вплив мелатоншу на судинний тонус неоднозначний та залежить вщ початкового стану судин.
Механiзми, за допомогою яких мелатонш впливае на судинний тонус, включають в себе: 1) зв'язування мелатоншу з власними рецепторами гладком'язових кль тин та ендотелш судин [30, 32]; 2) вплив на адренерпчш та пептидерпчш (субстанця Р) зак1нчення периваскуляр-них нервiв [33, 34]; 3) вплив на адренерпчш рецептори або вторинш месенджери в ланцюзi адренергiчноi' стимуляцй м'язового скорочення [32]; 4) блокування серотоншер-гiчноi' стимуляци гладком'язового скорочення [30]; 5) шпбування секрецй серотоншу структурами центрально! нервово! системи [24] та тромбоцитами [28], вазопресину гшоталамусом [37] та норадренал^ наднирниками [23].
Мелатонш е багатофункцюнальним гормоном, тому що його рецептори присутш в нейронах рiзних утво-рень мозку. Найбтьш високий рiвень гормона та щтьнють мелатонiнових рецепторiв (МТ1, МТ2, МТ3) у передньому гiпоталамусi (преоптична, мед1обазальна делянки), за яки-ми йдуть пром1жний мозок, гiпокамп, сщатум та неокор-текс. Через ш рецептори мелатонiн може впливати на порушення, що виникають у поведшщ, прямо втручаючись в роботу ендокринних ценщв.
П1двищення концентрацй мелатоншу у кровi з настан-ням темряви знижуе у людини температуру тта, зменшуе емоцiйну напруженiсть, шдукуе сон, а також частково пригнчуе функцiю статевих залоз.
Встановленi бюлопчш ефекти мелатоншу — снодш-ний, гiпотермiчний, антиоксидантний, адаптогенний, синхронiзуючий, антистресовий, антидепресивний, iму-номодулюючий, протисудомний. Мелатонш забезпечуе захист клiтин мозку: 1) розкладанням пероксиду водню до води та кисню; 2) утилiзацieю втьних г!дроксильних радикалiв; 3) активацieю природно! системи антиокси-дантного захисту, через активацш супероксиддисмутази та каталази [19]. Взагалi вiдхилення в роботi епiфiза (а вiдповiдно, i порушення продукцй мелатоншу) вщзна-чаються при будь-якш патологй людини, що визначаеться наступними чинниками: а) в мiру старшня органiзму епiфiз п1ддаеться iнволюцi!; б) з вшом прогред1ентно знижуеться продукщя мелатонiну; в) iнволюцiя епiфiза та зниження синтезу мелатонiну в1дбуваються поряд iз багатьма видами вiково! патологи; г) показана пряма залежнють вщ дефi-циту мелатонiну ряду хвороб нервово! системи — хвороби Паркшсона, Альцгеймера; Г) епiфiзарна недостатнiсть спричинюе розвиток iмунодефiцитних станiв, ряду за-хворювань внутрiшнiх органiв (виразкова хвороба шлунка та дванадцятипало! кишки, iшемiчно! хвороби серця) та гiнекологiчно! патологй (дисменорея). Виходячи iз ви-щевказаних бiологiчних ефектiв мелатонiну, можна перед-бачити його важливу роль в терапй багатьох неврологiчних захворювань, в першу чергу судинних порушень головного мозку. До цього потрiбно додати властивють мелатоншу зменшувати в мозковш тканинi глутаматну нейротоксич-нiсть, агресивнють окису азоту, активувати фактори росту нейрошв i одночасно обмежувати апоптоз нервових клiтин.
Спираючись на результати велико! кшькосп експериментальних дослщжень, вдалося обГрунтувати роль
епiфiза як одного i3 мозкових апарат1в, що сприяе захисту оргашзму в!д зовнiшнiх негаразд!в, у тому числ1 i в!д стресу. На користь цього св!дчать двi групи apгументiв. По-перше, судячи з морфолопчних i бiохiмiчних даних, залоза змшюе стpуктуpно-функцiонaльнi характеристики у вiдповiдь на piзний стресорний вплив. По-друге, введения препарату епiфiзapних пептидов i мелатоншу чiтко обмежуе прояви стресорно! реакц!!, у тому числi супутнi змiни в емоцiйнiй сфеpi.
Остaннiми роками виявлена ще одна влaстивiсть мелатоншу — оптимiзaцiя когн1тивно! дiяльностi мозку та одночасна протид!я пaтологiчним процесам, як! обумов-люють li порушення, що мае мiсце у хворих !з в!ддаленими нaслiдкaми закрито! черепно-мозково! травми (ЧМТ).
Експериментально виявлено [7], що гормони щи-топод!бно! залози, як! секретуються фол1кулярним i па-paфолiкуляpним апаратом, здшснюють протилежний вплив на процеси формування н1чного шка мелaтонiну; тироксин виступае як стимулятор, а тиреокальцитонш — як шпбггор мелатошнутворюючо! функц!! епiфiзa. Вста-новлено, що гiпотaлaмiчний тиpеолiбеpин i гiпофiзapний тиpеотpопiн впливають на гормональну актившсть епiфiзa не безпосередньо, а через стимуляцш бiосинтезу тирео!д-них гормошв (трийодтиронш, тироксин) у щитопод1бнш залоз1. Отpимaнi докази того, що щ гормони можна роз-глядати як стимулятори в бiосинтезi та секрецй мелaтонiну у р1зн1 сезони, проте сила !х д!! на мелатоншутворюючу функцш епiфiзa та бюммчт шляхи досягнення к!нце-вого результату суттевим чином залежить в!д тpивaлостi свилового дня, обумовленого порою року.
Ешф1з i щитопод!бна залоза взаемодшть за принципом негативного зворотного зв'язку: доповнюють юнукч уявлення про роль тирео!дпих гормошв у функцiонувaннi шнеально! залози.
Окр1м того, вивчення динамки змш функцiонaльного стану епiфiзa у вщповщь на дю юшзуючо! рад1ац!! в малих дозах (0,25 Гр) показали, що епiфiз на цей вплив реагуе порушенням метaболiзму серотоншу в шнеалоцитах, а також, що ш реакцй мають виражений фазний характер. Одержат даш св!дчать, що у вщдаленому пеpiодi шсля опромшення розвиваються явища гiпопiнеaлiзму, що розглядаеться як одна !з центральних ланок в мехaнiзмi розвитку захворювань тслярадацшного генезу. Припус-кають, що зниження мелатошнутворюючо! функц!! епiфiзa в!дбуваеться за рахунок зменшення aдpенеpгiчних вплив1в та активност NAT.
Серед шших гормошв вплив на синтез мелатоншу вста-новлений для адренокортикотропного гормона (АКТГ). П!д впливом АКТГ мае мюце збiльшення концентрац!! епiфiзapного гормона, що здшснюеться переважно за рахунок збтьшення маси органа. Це також св!дчить про нaявнiсть тюного зв'язку м!ж кортикотропною функцiею гiпофiзa та мелатоншутворюючою aктивнiстю епiфiзa. Гормони гшоф1зарно-адренокортикально! системи, впли-ваючи на бюсинтетичш та метaболiчнi процеси в епiфiзi, посилюють формування шчного пiкa мелатоншу i, таким чином, зaпобiгaють появ1 ушкоджень, як! викликае надли-шок глюкокортикощв. Тут варто п!дкреслити, що за умов активацй гшоф1зарно-адренокортикально! системи при
стpесi посилення мелатошнутворюючо! функц!! епiфiзa в!дбуваеться незалежно в!д св1тлового режиму, тобто ана-логiчнa pеaкцiя спостеpiгaеться як удень, так i вноч1.
Експериментально було показано [7], що епiфiз активно залучаеться у в!дпов!дь на гшотермш зм1ною шлях!в метaболiзму серотоншу в шнеалоцитах та спiввiдиошеннях м1ж окремими окси- та метоксиiндолaми i зазнае фазних зм1н, а саме фази збудження, нормал1зац!! та виснаження мелатошнутворюючо! функц!!, що, у свою чергу, доповнюе уявлення щодо рол1 мелaтонiну в терморегуляц!!.
На сьогодш встановлено, що порушення мелатошнутворюючо! функц!! епiфiзa може бути як вродженим, так i набутим в процеш життедiяльностi, внасл!док д!! р1зно-мaнiтних негативних фaктоpiв зовн1шнього i внутр1шнього середовищ. Реaкцiя пiнеaлоцитiв на той чи шший вплив залежить не т!льки в!д iнтенсивностi i тpивaлостi його дй, але й в!д гормонально! нaсиченостi оpгaнiзму, на тш яко! здiйснюеться цей вплив.
Розкриття основних мехaнiзмiв регуляцй цього ней-роендокринного органа мозку дае можливють наукового обГрунтування розробки схем профтактики та лiкувaння багатьох захворювань, що розвиваються внасл!док порушення гормонально! активносп ендокринних залоз i метaболiчних процешв на тл1 функцюнального гшопь неaлiзму [7].
У роботах А.М. Хелiмського [18] продемонстрова-но, що сощальний стрес став головною рушшною силою еволюцй людини, яка pеaлiзуеться через епiфiз та його основний гормон мелатонш. На його думку, хрошчний стрес мaтеpi п!д час вaгiтностi, який характерний для мегаполю1в, пiдвищуе piвень коpтикостеpо!дiв (гормошв стресу), що проникають через плаценту та пригшчують формування i розвиток епiфiзa плода. За першу половину минулого столптя середня маса епiфiзa зр!лого плода знизилася, за його даними, майже у 2 рази! Така реакц!я пов'язана з умовами життя в пост1ндустр1альному сусп!ль-ств1, з характерною д!ею стресуючих фактор1в не т1льки протягом дня, але i ввечер1 (залит1 яскравим свилом н1чн1 м1ста — ефект Едюона, н1чний шум в!д автомоб1л1в, л1так!в, н1чн1 розбурхуюч1 телев1з1йн1 передач!), що спричинюе руйнування звичайного для людини чергування пер1од!в «актившсть — спок!й» i «сон — неспання» та доповнюе мехашзм пошкодження структурно-функц1онально! ор-ган1зац!! еп1ф1за.
Зниження пригн1чуючо! д!! мелатон1ну на функц1ю г1поф1за посилюе викид гормон1в росту та стресу, стате-вих гормон1в, що проявляеться в пщлгтковш акселерац!!. У цьому не було б нчого поганого, якби вона часто не мала дисгармошчного характеру, що проявляеться в дис-пропорцшному рост1, ранньому статевому дозр1ванш, ожир1нн1, г1пертирео!дозах, посиленн1 агресивних реакц1й при фрустрац!!.
Розкриття основних мехашзм1в регуляц!! цього ней-роендокринного органа мозку дае можливють наукового обГрунтування розробки схем профтактики та лкування багатьох захворювань, що розвиваються внасл!док порушення гормонально! активност1 ендокринних залоз i метабол1чних процешв на тл1 функц1онального гшопь неал1зму [7].
Оглдд /Review/
liNJI
Значна роль в дiяльностi механiзмiв регуляци перiоду «сон — неспання» вщводиться циркадним ритмам, у синх-рошзаци яких активну участь беруть СХЯ гiпоталамуса та гормон епiфiза мелатонiн. Нейрони СХЯ одержують аферентну стимуляцiю вщ фоторецепторiв через рети-ногiпоталамiчний тракт, пстамшерпчш нейрони туберо-мамтярних ядер заднього гiпоталамуса, стовбура мозку за участю серотонiнергiчних i холiнергiчних рецепторiв [21].
Поеднання впливу СХЯ та мелатоншу обумовлено тим, що останнш через взаемодш з проте!нами МТ1 та МТ2 меланiнергiчних рецепторiв, якi виявлеш в гiпокампi, стрiатумi, хвостатому ядр^ чорнiй субстанци, покришцi мозку, регулюе актившсть нейронiв цих структур [29—31].
Можливють участi мелатонiну в регуляци циклу «сон — неспання» пов'язують з тим, що найнижча концен-трац1я мелатонiну (1—3 нк/мл) визначаеться вдень. За дш години до вщходу до сну вона починае зростати. Пюля ви-мкнення свила концентрац1я мелатонiну швидко зростае до 100—300 нк/мл: у ранковий час зазвичай вона починае знижуватися, цей процес заюнчуеться шсля пробудження. Мелатоншова крива у здорово! людини дуже стабтьна. 1н-дивiдуальнi вщмшносп !! характернi для кожно! особистосп.
Вище ми згадували про пошкодження при легкш ЧМТ структур гiпоталамуса, стовбура мозку, медюбазальних ядер [14]. Оскшьки для нейронiв цих структур, з одного боку, характерна чутливють до мелатоншу, а з шшого — участь в регуляци циклу «сон — неспання», можливо припусти-ти, що саме змши в секрецй мелатонiну внаслiдок ЧМТ i е тим патогенетичним механiзмом, що бере участь у форму-ваннi вегетативних порушень як наслiдкiв ЧМТ
Нами було показано [12], що у хворих вщдаленими наслiдками легко! ЧМТ спостернаеться пiдвищення р!вня протимозкових антитт i циркулюючих !мунних комплекав, що е одним критерйв прогредieнтностi за-хворювання. Наявнiсть нейроспецифiчних автоантитiл у дано! групи пщтверджуе прогредieнтнiсть процесу запуском вторинних автодеструктивних 6юх1м!чних про-цесiв у вщдаленому перiодi [9]. Поряд з тим у цих пащентав спостериаеться пiдвищення р!вня мелатонiну у кров^ що може бути зумовлено, з одного боку, компенсаторною реакщею, яка спровокована травмою на та порушення, що мають мiсце у вщдаленому перюдт З шшого боку, це спроба норматзаци та пригнiчення запальних автоiмунних реак-цш до р1зних структур мозку. В цьому випадку вторинна мобiлiзацiя залози може розглядатися як захисний феномен, що спрямований на боротьбу з дисрегуляторними порушеннями, що виникли шсля травми, та норматзацш ршшчних процесiв. Вщповщно, щоб зменшити реакцш тих процесiв, вщбуваеться посилена продукщя мелатонiну, який на клгганному р!вн здатен забезпечити комплексну нейропротекцш, спрямовану на обмеження масштабiв пошкодження мозково! тканини та нормалiзацiю енерге-тичного обмшу i порушених функцш нейромедаторних механiзмiв.
Поряд з тим вивчення функци мелатонiну при на-слiдках закритих черепно-мозкових травм залишаеться ще не досить вивченим. Потрiбен час i робота багатьох вчених, щоб остаточно зрозушти його роль не тальки при ЧМТ, але й шших захворюваннях нервово! системи.
Список лггератури
1. Анисимов В.Н. Мелатонин — роль в организме, применение в клинике. — СПб. : Система, 2007. — 40 с.
2. Анисимов В.Н. Физиологическая функция эпифиза (геронто-логический аспект)//Рос. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. — 1997. — Т. 83, № 8 — С. 1-13.
3. Арушанян Э.Б. Эпифиз и депрессия // Журнал невропатологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. — 1991. — Т. 91, № 6. — С. 108-112.
4. Арушанян Э.Б., Арушанян Л.Г., Эльбекьян К.С. Место эпифизарно-адренокортикальных отношений в поправочной регуляции поведения // Успехи физиол. наук. — 1993. — Т. 24, № 4. — С. 12-28.
5. Арушанян Э.Б. Иммунотропные свойства эпифизарного мелатонина // Экспериментальная и клиническая фармакология. — 2002. — Т. 65, № 5. — С. 73-80.
6. Арушанян Э.Б., Наумов С.С., Пономарева В.А. Защитное влияние мелатонина на поведенческие и морфологические расстройства, вызываемые черепно-мозговой травмой у крыс в разное время суток // Экспер. и клин. фармакол. — 2009. — № 73. — С. 18-21.
7. Бондаренко Л.О. Значення взаемоди факторiв внутршнього i зовншнього середовища в регуляци функщональног активностi птеальног залози: Автореф. дис... д-ра бюл. наук. — К., 2003. — 36 с.
8. Бреус Т.К., Рапопорт С.И. Магнитные бури: медико-биологические и геофизические аспекты // Советский спорт. — 2003. —192 с.
9. Григорова 1.А., Куфтерна Н.С. Динамка когнтивних змш у хворих а на^дками закритог черепно-мозковог травми// Мiжнародний неврологiчний журнал. — 2012. — № 3(49). — С. 145-149.
10. Евтушенко С.К. Мелатонин и его роль в экспериментальной и клинической нейроиммунологии/ С.К. Евтушенко//Журн. неврол. психиатрии. — 1994. — Т. 94, № 3. — С. 93-99.
11. Ковальзон В.М., Вейн А.М. Мелатонин и сон//Мелатонин в норме и патологии. — М, 2004. — С. 182-197.
12. Коршняк В.О. Динамка мозкоспецифiчних бiлкiв та мелатотну до та тсля мжрохвильовог резонансног терапи у хворих з на^дками легког черепно-мозковог травми // Укр. вкник психоневрологи. — 2015. — Т. 23, вип. 4(85). — С. 14-16.
13. Левин Я.И. Депрессия и сон // Лечащий врач. — 2008. — № 8. — С. 11-14.
14. Лихтерман Л.Б., Кравчук А.Д., Филатова М.М. Сотрясение головного мозга: тактика лечения и исходы. — М., 2008. —158с.
15. Шатило В.Б. Мелатонин: физиологические функции, фармакологические эффекты и возможные области применение в медицине//Журн. практ. врача (Украина). — 1999. — № 6. — С. 35-41.
16. Шрейбер В. Патофизиология желез внутренней секреции. — Прага: Авиценум, 1987. — С. 448-451.
17. Физиология человека /Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. — М.: Мир, 2005. — Т. 2. — 412 с.
18. Хелимский А.М. Дисгармоническая акселерация как возможная область применения нейропептидов эпифиза // Нейро-пептиды: их роль в физиологии и патологии (тез. докл. 1-й Всес. конф.). — Томск, 1985. — С. 129-131.
fiNJJ_
19. AbarranM.T., Lopez-BurilloS, PablosM.I. etal. Endogenous rhythms ofmelatonin, total antioxidant status and superoxide dismutase activity in several tissues ofchick and their inhibition by light//J. Pineal. Res. - 2001. - V 30. - P. 227-233.
20. Anton-TayF., WurtmanR.J. Regional Uptake ofH3-Melatonin from blood or cerebrospinal fluid by rat brain // Nature. — 1969. — № 221. - P. 474-475.
21. Beine B. Neurophysiologic basis of sleep and wakefulness // Fundamentals ofsleep technology/Ed. by N. Butkov, T. Lee-Choing. — LWW: Philadelphia, 2007. - P. 11-17.
22. BrzezinskiA., VangelM.G., WurtmancR..J.Effectsofexogenous melatonin on sleep: a meta-analysis // Sleep Medicine Reviews. — 2005. - Vol. 9. - P. 41-50.
23. Cagnacci A., Arangino S., Angiolucci M. et al. Potentially beneficial cardiovascular effects of melatonin administration in women // J. Pineal. Res. - 1997. - V. 22. - P. 16-19.
24. Chuand J.I, Chen S.S., Lin M.T. Melatonin decrease brain serotonin release, arterial pressure and heart rate in rats // Pharmacology. - 1993. - V 47. - P. 91-97.
25. Kelso M.L., ScheffN.W., Scheff S.N. Melatonin and minocycline forcombinatorial therapy to improve functional and histopathologi-cal deficitsfollowingtraumatic brain injury//Neurosci Lett. — 2011. — 488. - P. 60-64.
26. LernerA.B., Case J.D., HeinzelmanR.V. StructureofMelato-nin // J. Am. Chem. Soc. - 1959. - T. 81. - P. 6084-6086.
27. Maldonado D, Murillo-Cabezas F, Terron M.P. et al. Thepo-tential ofmelatonin in reducing morbidity-mortality after craniocerebral trauma// J. Pineal. Res. — 2007. — 42. — P. 1-11.
28. Martin F.J., Atienza G., Aldegunde M., Miguez J.M. Melatonin effect on serotonin uptake and release in rat platelets: diurnal variation in responsiveness//Life Sci. — 1993. — V. 53. - P. 1079-1087.
Om^a /Review/
29. Muzet A. Alteration of sleep microstructure in psychiatric disorders // Dialogues in clinical neuroscience. - 2005. - Vol. 7, № 4. - P. 315-321.
30. Satake N., Oe H, Sawada T., Shibata S. Vasorelaxing action ofmelatonin in rat isolated aorta: possible endothelium dependent relaxation // Gen. Pharmacol. — 1991. — V. 22. — P. 1127-1133.
31. SaperC.B, Lu J., Chou T.C. etal. The Hypothalamic integrator forcircadian rhythms//Trend. Neurosci. — 2005. — Vol. 28. — P. 152157.
32. Srinivasan V., CardinaliD.P., Srinivasan U.S. etal. Therapeutic potential of melatonin and its analogs in Parkinsons disease: focus on sleep and neuroprotection // Ther. Adv. Neurol. Disord. — 2011. — Vol. 4(5). - P. 297-317.
33. Weekley L.B. Effects ofmelatonin on isolated pulmonary artery and: role of vascular endothelium // Pulm. Pharmacol. — 1993. — V 6. - P. 149-154.
34. Weekley L.B. Effects ofmelatonin on pulmonary and coronary vessels are exerted through perivascular nerves// Clin. Auton. Res. — 1993. - V. 19. - P. 149-154.
35. Weekley L.B. Pharmacologic studiens on the mechanism of melatonin-induced vasorelaxation in rat aorta // J. Pineal. Res. — 1995. - V. 19. - P. 133-138.
36. Weydah A., Sothern R..B., Cornelissen G., WetterbergL. Geomagnetic activity influences the melatonin secretion at latitude 70degrees N//Biomed. Pharmacother. — 2001. — V 55(Suppl. 1). — P. 57-62.
37. Wurtman R..J. The pineal gland in relation to reproduction // Amer. J. Obster. and Gynecol. — 1969. — V. 104. - P. 320-326.
38. Yasin S., Bojanowska E, Forsling M.L. The in vivo effect of melatonin on neurohypophysial hormone release in the rat// J. Physiol. - 1994. - V 475. - P. 142-145.
OmpuMaHO 26.04.16 ■
Коршняк В.А.
ГУ «Институт неврологии, психиатрии и наркологии НАМН Украины», г. Харьков, Украина
РОЛЬ МЕЛАТОНИНА В НЕЙРОЭНДОКРИННОЙ РЕГУЛЯЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ У БОЛЬНЫХ С ПОСЛЕДСТВИЯМИ ЗАКРЫТЫХ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВЫХ ТРАВМ (обзор литературы)
Резюме. На основании данных литературы в статье изложены современные представления о структуре и функции эпифиза человека в норме и при некоторых патологических процессах, а также механизмы участия мелатонина в регуляции циркадных ритмов организма. Развитие черепно-мозговой травмы (ЧМТ) сопровождается изменениями структур
мозга, которые связаны с работой и деятельностью эпифиза. Высказано предположение об участии нарушений обмена мелатонина в формировании дисфункций в отдаленном периоде ЧМТ.
Ключевые слова: эпифиз, мелатонин, закрытая черепно-мозговая травма.
Korshniak V.O.
State Institution «Institute of Neurology, Psychiatry and Narcology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine», Kharkiv, Ukraine
THE ROLE OF MELATONIN IN NEUROENDOCRINE REGULATION OF THE NERVOUS SYSTEM IN PATIENTS WITH CONSEQUENCES OF CLOSED CRANIOCEREBRAL INJURIES (Literature Review)
Summary. On the basis of literature data the article deals with the associated with changes in the brain structures, which are related to modern ideas about the structure and function of human epiphysis the function and activity of the pineal gland. It was suggested that cerebri in norm and under some pathological processes, as well as the violations in melatonin metabolism influenced the formation of dys-mechanisms of melatonin involvement in the regulation of circadian functions in the remote period of traumatic brain injury. rhythms of the body. The development of traumatic brain injury is Key words: epiphysis cerebri, melatonin, closed craniocerebral injury.
