Д. мед. н. Пішак В.П., д. мед. н. Булик Р.Є., к. мед. н. Кривчанська М. І.

Буковинський державний медичний університет, Україна

ФУНКЦІОНАЛЬНІ РЕЦЕПТОРИ МЕЛАТОНІНУ У ССАВЦІВ

Ключова роль у забезпеченні хроноритмічної впорядкованості фізіологічних функцій організму приналежить мелатоніну (МТ). Продукції МТ властива чітка фотоперіодична залежність – максимум синтезу в темновий період доби та мінімальний рівень з початком світлової фази. Світло пригнічує біохімічні перетворення серотоніну в МТ у пінеалоцитах шишкоподібної залози. Характерно, що така добова хроноциклічність властива як денним, так і нічним видам тварин.

Мелатонін – рідкісний приклад гормону, ефекти якого здійснюються як через мембранні, так і ядерні рецептори. Ссавцям властиві два типи мембранних рецепторів МТ – MTNR1A (MT1), експресуються в основному на клітинах передньої частки гіпофіза і супрахіазматичних ядер гіпоталамуса та присутній в багатьох периферичних органах, і MTNR1B (MT2), експресуються в деяких інших ділянках мозку, в сітківці ока і в легенях. У тканинах риб, амфібій і птахів присутні рецептори третього типу – MTNR1С (MT3), які у ссавців поки не клоновані. Рецептори МТ відносяться до сімейства пов'язаних з G-білками, діють через Gαi-білок і гальмують цАМФ. Мелатонінові рецептори MT1 та MT2 типів на 60% гомологічні на амінокислотному рівні. MT1 рецептори сполучаються з G-білками, через субодиницю «α» відновленого G-білка, стимулюють аденілатциклазу і знижують рівень цАМФ. Ці процеси суттєво впливають на клітинну проліферацію, що підтверджується чисельними тестами на багатьох лініях клітин, зокрема S-19, B-16 клітини меланоми, пухлин молочної залози тощо.

Недавно відкриті ядерні рецептори МТ які відносяться до підродини RZR/ROR ретиноїдних рецепторів. Мабуть, через них опосередковуються багато імуностимулюючих і протипухлинних ефектів мелатоніну. Під дією фізіологічних доз МТ за участі ядерних та мембранних МТ рецепторів відбувається гальмування теломеразної активності цілої низки клітин (M.M. LeonBlanco et al., 2004).

МТ-рецептори, що асоційовані з біологічними мембранами, так і ті, яким властива ліганд-рецепторна взаємодія з’являються на ранніх стадіях ембріонального розвитку. У пренатальному онтогенезі з мембранними рецепторами взаємодіє МТ материнського організму який проникає через плацентарний бар’єр, і тільки в постнатальному періоді, після народження, здійснюється синтез власного МТ.

Завдяки молекулярно-генетичним методам з’ясовано, що взаємодія МТ з мембранними рецепторами відбувається в присутності цАМФ, фосфоліпази С та гуанілатциклази. Тим самим МТ безпосередньо впливає на кальцієві сигнали і взаємодіє з аденілатциклазою, фосфодиестеразою і зі структурними білками

Повідомляється, що зв’язуванням МТ-рецепторів гальмується утворення цГМФ, діацилгліцеролу та метаболітів арахідонової кислоти, надходження іонів кальцію всередину клітин тощо.

Розподіл МТ-рецепторів у структурах головного мозку має чітку видову характеристику. Виявлено міжлінійні відмінності в щільності рецепторів у СХЯ гіпоталамуса, добовій залежності від рухової активності та ін. у трьох інбредних ліній щурів – ACI, BH i αEV.

Високий рівень мембранних МТ-рецепторів доведено крім СХЯ, у задньому полі (area postrema) і спінальному тракті трійчастого нерва. Дещо нижчий рівень МТ-1 та МТ-2 рецепторів локалізовано в ядрах гіпоталамуса, медіальної, преоптичної і передньої ділянок, а також вентромедіальних, аркуатних і латерально-сосочкових ядрах; ядрах бічного нюхового ткакту; ядрах таламуса – паравентрикулярному, передньовентральному і інтермедіодорсальному; габенулярному комплексі – медіальної частини латеральних габенулярних ядер; мигдалеподібному комплексі – базолатеральному і медіальному ядрах (С.С. Ткачук, 2000).

Через МТ-рецептори головного мозку цей індол здатний обмежувати порушення, зумовлені іммобілізаційним стресом, прямо впливає на ендокринні центри гіпоталамуса та нейроендокринні стрес-організуючі структури головного мозку (В.П. Пішак, 2003).

Щільність цих рецепторів зазнає циркадіанного та циркануального ритмів і перебуває у протифазі щодо рівня МТ у крові.

Подальші дослідження МТ-рецепторів дасть змогу глибше зрозуміти механізми хроноритмічної організації фізіологічних функцій у ссавців.