Ritmos biológicos, melatonina e a regulação do metabolismo energético

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O sistema neural envolvido no controle do metabolismo da glândula pineal origina-se no núcleo paraventricular hipotalâmico que de forma direta e indireta, projeta-se sobre a coluna intermediolateral da medula torácica alta e consequentemente sobre neurônios pré-ganglionares do sistema nervoso autônomo simpático. Estes neurônios se projetam para os gânglios cervicais superiores que através dos ramos carotídeos internos e nervos conários, projetam-se para a glândula pineal. Por outro lado, o ritmo diário da produção de melatonina depende de sistema neural que classificamente controla a ritmicidade circadiana e começa na retina, projetando-se através da via retino hipotalâmica para regiões hipotalâmicas periquiasmáticas principalmente o núcleo supraquiasmáticos que por sua vez conecta-se com o núcleo paraventricular hipotalâmico controlando ao longo das 24 há atividade da via neural responsável pela síntese da melatonina.

A melatonina é liberada nos espaços perivasculares da glândula pineal difundindo daí para a circulação e é transportada ligada a albumina e sua vida média é de 20 minutos.

O mecanismo de ação da melatonina se divide em ação não mediada por receptores ou mediada por receptores. A melatonina age nos núcleos supraquiasmáticos hipotalâmicos regulando os ritmos diários de sono e vigília. Assim tem sido usada, clinicamente em certos distúrbios particulares de sono e na correção da dessincronose associada ao chamado efeito jet lag”.

A melatonina tem um papel importante no controle do metabolismo energético, uma abordagem endocrinológica clássica mostra os efeitos do hormônio e mecanismo de ação para essa regulação. Num ponto de vista da homeostase energética, ou seja, um estado do balanço energético a melatonina controla esta homeostase não deixando desequilibrar para que não deixe ter um aumento do balanço positivo. Outro processo que a melatonina esta envolvida e controla do metabolismo energético é o ritmo circadiano que regula o metabolismo por 24 h.

A melatonina também atua sinergicamente com a insulina potencializando a sua ação centrais e periféricas regulando a síntese de GLUT 4 e mobilizando as via de sinalização intracelulares da insulina. A ausência ou a redução de melatonina provoca resistência insulínica e intolerância à glicose. Inclusive a programação fetal e neonatal do metabolismo é dependente da melatonina, a sua ausência leva a intolerância a glicose quando perinatal. Em um estudo que mostrava, a relação da diminuição da síntese de melatonina pela glândula pineal com o processo de envelhecimento em ratos e obesidade e que isso poderia estar envolvido no desenvolvimento de resistência à insulina, quando houve a suplementação adequada de melatonina os resultados mostraram uma importante alternativa para a prevenção de deficiências de sinalização de insulina no organismo envelhecido. Isso é também importante quando mostra que a melatonina ajuda diminuir a resistência à insulina quando a secreção de insulina pelo pâncreas esta prejudicada.

A ausência de melatonina e sua redução desregula o balaço energético levando o individuo a obesidade e consequentemente a outras doenças relacionadas à síndrome metabólica.

Referências

AIRES, M.M. et al. Fisiologia. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.

ANHÊ, G.F., et al. In vivo activation of insulin receptor tyrosine kinase by melatonin in the rat hypothalamusInternational. Journal of Neurochemistry. 90, (3) (2004): 559-566.

ZANUTO. R., et al. Melatonin improves insulin sensitivity independently of weight loss in old obese rats. J Pineal Res. 2013 Sep;55(2):156-65.