Forskning / Melatoning & Lys

Forskning vedr. melatonin og lys

Her er samlet en række resumés af videnskabelige forsøg, som omhandler lysets indflydelse på produktionen af melatonin.
Resuméerne stammer fra medicinske journaler og er oversat af MelaMedic (copyright).

CHN – Melatonins antioxidative effekt på DNA og erytrocytter mod oxidation, som er forårsaget af frie radikaler
Kilde/forfatter: Zhao F, Liu ZQ, Wu D
Selskab/journal: Department of Organic Chemistry, College of Chemistry, Jilin University, 2519 Jiefang Road, Changchun 130021, Kina – 2008 februar; 151 (2) :77-84
Formålet med dette arbejde er at undersøge den antioxidative virkning af melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine), mht. oxidation af DNA og menneskelige erytrocytter forårsaget af 2,2 ‘-azobis (2-amidinopropane hydrochlorid) (AAPH). For det første, så er den 50 % hæmmende koncentration (IC50) af melatonin, målt ved reaktion af to radikale typer, nemlig 2,2 ‘-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonat) radikalet kation (ABTS * +) og 2,2′ -diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). Den 50 % hæmmende koncentration af melatonin består af 75microM og 300microM, når melatonin reagerer med henholdsvis ABTS * + og DPPH. Især reaktionerne fra melatonin med ABTS * + og DPPH, er det direkte bevis for, at melatonin kan opfange radikaler. Derefter anvendes melatonin til at beskytte DNA og menneskelige erytrocytter mod oxidative skader og hæmolyse forårsaget af 2,2 ‘-azobis (2-amidinopropane hydrochlorid) (AAPH). Tilstedeværelsen af melatonin forlænger forekomsten af oxidative skader på DNA og hæmolyse af erytrocytter, hvilket frembringer en hæmmende periode (t (Inh)). Det proportionelle forhold mellem t (Inh) og koncentrationen af melatonin ([MLT]) udregnes ved hjælp af den kemiske kinetiske ligning, t (Inh) = (n / R (i)) [MLT], hvor n er lig med antallet af peroxyl radikaler, som er opfanget af en antioxidant, og R (i) står for graden af initiering for den radikale reaktion. Det er konstateret, at hvert melatonin-molekyle kan opfange næsten to radikaler, mht. beskyttelse af DNA og erytrocytterne. Desuden så beviser mængdeberegning, at den indole radikal, som er afledt af melatonin, er meget mere stabil end amid radikalen. Endelig er melatonin i stand til at accelerere hæmolyse af erytrocytter, som er forårsaget af hemin, hvilket indikerer, at melatonin i nærværelse af hemin, fører til et kollaps af erytrocytternes membran. Dette kan tilføre detaljeret information om brugen af melatonin og det kan være en hjælpsom reference til udformning af indole relaterede stoffer.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17996197

USA – En tre faset puls-responskurve mht. indtagelse af tre milligram melatonin hos mennesker
Kilde/forfatter: Burgess HJ, Revell VL, Eastman CI
Selskab/journal: Department of Behavioural Sciences, Rush University Medical Center, 1645 W. Jackson Blvd, Suite 425, Chicago, IL 60612, USA – 2008 mar 15, 586 (6): 1777
Eksogen melatonin anvendes i stigende grad til faseforskydning og som et søvndyssende middel. Vi har tilført eksogen melatonin (3 mg) til forsøgspersoner og har til det formål skabt en tre faset puls-responskurve (PRC). Der deltog unge raske forsøgspersoner (n = 27) i 2 laboratorie sessioner á 5 dage og forud for sessionerne havde forsøgspersonerne mindst en uges normal søvn, som var fastsat. Laboratorie sessionerne startede hver 5. dag og sluttede med en fase vurdering ved hjælp af spytprøver, som blev udtaget efter 30 minutters dæmpet belysning og skulle vise niveauet af endogen melatonin mht. døgnrytmen. I løbet af sessionen blev forsøgspersonerne udsat for 3 dage med ultradian dæmpet belysning (<150 lux)-mørke cyklus (LD 2.5: 1,5) og hver forsøgsperson indtog en tablet hver dag på samme tidspunkt (3 mg melatonin eller placebo, dobbeltblind, afbalanceret). Hver enkelte forsøgspersons faseskifte mht. eksogen melatonin blev korrigeret ved at fratrække deres faseskifte med placebo. Den endelige puls-responskurve udviser en faseforskydning, som topper om eftermiddagen, ca. 5 timer før frembruddet af melatonin under dæmpet belysning. Faseforsinkelsen topper ca. 11 timer efter frembruddet af melatonin under dæmpet belysning, hvilket er kort efter det sædvanlige opvågningstidspunkt om morgenen. Der indtraf en død zone af minimal faseskift omkring første halvdel af den normale søvn. Denne nye puls-responskurve vil hjælpe til med at fastsætte det optimale tidspunkt med hensyn til tilførsel af eksogen melatonin for, at opnå det ønskede faseskifte. Desuden viser kurven, at brug af eksogen melatonin som et sovemiddel om natten, har minimal faseskiftende effekt.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18006583

USA – Diætproduktet melatonin’s indflydelse på overlevelsesgraden for fotoreceptorer i nethinden hos rotter: en okulær toksicitetsundersøgelse
Kilde/forfatter: Wiechmann AF, Chignell CF, Roberts JE
Selskab/journal: Department of Cell Biology, University of Oklahoma Health Sciences Center, Oklahoma City, OK 73190, USA – 2008 feb; 86 (2) :241-50
Tidligere undersøgelser har vist, at melatonin behandling øger følsomheden af nethindens fotoreceptorer ved lys-induceret celledød. Formålet med denne undersøgelse var at evaluere en potentiel toksicitet af diætproduktet melatonin ved nethindens fotoreceptorer, under forskellige forhold. Han- og hunrotter af typen Fischer 344 (ikke-pigmenterede) og rotter af typen Long-Evans (pigmenterede) blev behandlet med daglige enkeltdoser af melatonin ved hjælp af en mavesonde over en periode på 14 dage. Behandlingen foregik i starten af den lyse periode eller i starten af den mørke periode. En anden gruppe rotter blev behandlet 3 gange om ugen med melatonin i starten af den lyse periode og blev derefter udsat for stærk intens belysning (1.000-1.500 lux) i 2 timer og vendte derefter tilbage til den normale belysningscyklus. Ved afslutningen af behandlingsperioderne blev, morfometriske målinger af den ydre nukleare lagtykkelse (ONL; laget som indeholder fotoreceptorernes cellekerner) foretaget på specifikke steder over hele nethinden. Hos han- og hunrotter af typen Fischer 344 (ikke-pigmenterede) forårsagede tilskud af melatonin en øget grad af celledød hos fotoreceptorerne, når det tilføres i løbet af natten og i løbet af dagen, hvor det blev efterfulgt af udsættelse for stærk intens belysning. Der var en beskeden effekt af melatonin mht. celledød hos fotoreceptorerne, når det tilføres Fischer rotter i løbet af dagen eller om natten, uden at blive udsat for stærk intens belysning. Behandling med melatonin forårsagede en stigning i graden af celledød hos fotoreceptorerne, når det om natten blev tilført han-rotterne af typen Long-Evans (pigmenterede). Men tilførsel af melatonin i løbet af dagen, med eller uden eksponering for stærk intens belysning, havde meget lidt, hvis nogen virkning på cellernes overlevelse hos fotoreceptorerne. Det viste det sig, at tilførsel af melatonin hos pigmenterede hun-rotter af typen Long-Evans, ikke havde en væsentlig indvirkning på celledød hos fotoreceptorerne i nogen af behandlingsgrupperne. Resultaterne af dette forsøg bekræfter og udbygger de tidligere rapporter om, at melatonin øger fotoreceptorernes følsomhed hos ikke-pigmenterede rotter, overfor celledød forårsaget af lys. Rapporten indikerer endvidere, at tilførsel af melatonin i den mørke periode (uden stærk intens belysning) til pigmenterede mandlige rotter, kan have en giftig virkning på nethindens celler. Disse resultater tyder på, at diætproduktet melatonin, i kombination med en kortvarig udsættelse for stærk intens belysning, forårsager cellulære forstyrrelser hos et lille antal fotoreceptorer. Vedvarende udsættelse for naturligt eller kunstigt lys og samtidig indtagelse af melatonin, kan muligvis bidrage til et betydeligt tab af fotoreceptor-celler i den aldrende nethinde.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez

USA – Melatonin rytmen hos yngre og ældre mennesker ved søvn, søvnmangel og i vågen tilstand
Kilde/forfatter: Zeitzer JM, Duffy JF, Lockley SW, Dijk DJ, Czeisler CA
Selskab/journal: Department of Psychiatry, Stanford University, Palo Alto, CA 94304, USA – 2007 Nov 1;30(11):1437-43
Forsøgets formål: At undersøge effekten af søvn og mangel på søvn mht. melatonin hos mennesker, samt om effekten er aldersafhængig. Metode: I hjemmet opretholdes en normal regelmæssig døgnrytme af en varighed på mindst 2 uger, som efterfølges af 3 dage i laboratoriet og mindst et tilfælde af vedvarende rutinepræget mangel på søvn. Rammeomgivelser: Generelle Clinical Research Center (GCRC), Brigham and Women’s Hospital, Boston, MA. Deltagere: Ved forsøg nr. 1, indgik en gruppe (<10 lux i vågen tilstand) bestående af 19 unge mænd (18-30 år) samt en anden gruppe (<2 lux i vågen tilstand) bestående af 15 unge mænd (20-28 år) og 10 unge kvinder (19-27 år); Ved forsøg nr. 2, indgik 90 unge mænd (18-30 år), 18 ældre kvinder (65-81 år) og 11 ældre mænd (64-75 år). Alle deltagerne havde et godt helbred, som blev vurderet ved hjælp af medicinsk og psykologisk screening. Interventionsforanstaltninger: En til tre faste rutiner som blev afbrudt af inversion af søvn/vågen-rytmen med flere faste rutiner. Måling og resultater: Undersøgelse af melatonin koncentrationer og kroppens kernetemperatur. Forsøg nr. 1: Der var en lille, men bemærkelsesværdig effekt ved søvnmangel på op til 50 timer mht. koncentrationen af melatonin (en stigning på 9,81 +/- 3,73 %, P <0,05, sammenlignet med melatoninens normale cyklus). Der var også en effekt mht. aspektet ved døgnrytmens fase, ved den forudgående søvnperiode, således at hvis opstarten af melatonin produktionen skete <8 timer efter vækningstidspunktet, så var mængden af melatonin bemærkelsesværdigt lavere (22,4 % +/- 4,79 %, P <0,001). Forsøg nr. 2: Ved sammenligning af melatonin koncentrationerne under søvnen, med det samme antal timer i løbet af en konstant vågen tilstand, hos unge mænd, så var mængden af melatonin 6,7 % +/- 2,1 % højere (p <0,001) under søvnen. Hos ældre mænd, var mængden af melatonin 37,0 % +/- 12,5 % lavere (P <0,05) under søvnen og hos ældre kvinder, var mængden af melatonin ikke bemærkelsesværdig 10,9 % +/- 8,38 % lavere (P = 0,13) under søvnen. Konklusion: Både søvn og søvnmangel påvirker sandsynligvis mængden af melatonin. Samtidig synes søvnens effekt mht. melatonin at være aldersafhængig.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez