E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Nesse vídeo, a gente vai falar sobre o hormônio melatonina, o qual é produzido e secretado pela glândula pineal.

Então antes de falarmos sobre o hormônio melatonina, vamos falar um pouco sobre a glândula pineal. Essa glândula está localizada no diencéfalo, onde faz parte do epitálamo, como podemos observar em um corte medial do encéfalo.

A glândula pineal é uma estrutura neuroendócrina que se desenvolve como uma projeção da parede posterior do terceiro ventrículo, e se localiza logo abaixo do esplênio do corpo caloso.

Ao microscópio óptico, podemos observar algumas células semelhantes às células da glia, e muitas células especializadas chamadas de pinealócitos. São essas células que produzem e secretam o hormônio melatonina. Assim, os pinealócitos apresentam um conjunto específico de enzimas capazes de sintetizar esse hormônio, que é o principal produto de secreção dessas células.

A melatonina é um hormônio amínico, derivado de um único aminoácido, o triptofano, que por ação da enzima triptofano-hidroxilase, é convertido em 5-hidroxitriptofano, o qual é descaboxilado pra formar serotonina. A partir daí a serotonina tem dois destinos principais:

1. seguir pra via desaminativa-oxidativa

2. ou seguir pra via acetilativa.

E aqui entra um detalhe muito importante. Quando estamos no escuro, na ausência de luz, a enzima arilalquilamina N-acetiltransferase (ou AANAT) tem sua atividade bastante elevada e desvia praticamente toda a serotonina produzida pra via acetilativa, resultando na síntese de N-acetil-5-metoxitriptamina ou melatonina.

Mas, quando estamos em um ambiente claro, na presença de luz, a atividade da enzima AANAT é bastante reduzida e praticamente toda serotonina é desviada pra via desaminativa-oxidativa, que é basicamente uma via de degradação da serotonina.

Mas a questão agora é:

-Como que a atividade dessa enzima, lá nos pinealócitos, é regulada pela ausência ou presença de luz?

Pra responder essa pergunta, lembrem-se que no organismo humano, as células capazes de detectar a luz são os fotorreceptores localizados na retina do olho. Assim, as informações luminosas se originam na retina e podem seguir por vias neurais específicas até o núcleo supraquiasmático (NSQ), localizado no hipotálamo. Os neurônios desse núcleo se comunicam com neurônios de um outro núcleo hipotalâmico, o núcleo paraventricular (NPV).

Pra essa informação chegar até a glândula pineal, neurônios do núcleo paraventricular projetam seus axônios até a coluna intermediolateral lá nos primeiros segmentos torácicos da medula espinal, onde estão localizados neurônios pré-ganglionares do sistema nervoso autônomo simpático.

Esses neurônios então se projetam para o gânglio cervical superior, onde fazem sinapse com neurônios pós-ganglionares simpáticos, os quais finalmente se projetam em direção à glândula pineal.

No escuro, os neurônios do sistema simpático recebem sinais excitatórios, disparam potenciais de ação e a noradrenalina é liberada sobre os pinealócitos. A ligação desse neurotransmissor a receptores de membrana específicos, resulta em aumento da atividade da enzima AANAT, desviando a serotonina pra via acetilativa, sintetizando melatonina.

Ao ser sintetizada, a melatonina que tem natureza anfifílica, pois apresenta uma região hidrofílica que confere hidrossolubilidade, e uma região hidrofóbica que confere lipossolubilidade, pode atravessar a membrana plasmática e assim ser secretada.

Na circulação, a melatonina é transportada principalmente ligada a proteínas, especialmente a albumina. E o seu tempo de meia-vida é de cerca de 20 min.

Nas células-alvo, a melatonina pode atuar tanto por receptores de membrana como também por receptores intracelulares, gerando respostas rápidas e lentas que alteram o funcionamento celular.

Já no claro, quando há luz chegando na retina, o sinal que os neurônios do sistema simpáticos recebem é inibitório, ou seja, eles não disparam potenciais de ação e, portanto, não é liberada noradrenalina sobre os pinealócitos, resultando em diminuição da atividade da enzima AANAT, e degradação da serotonina pela via desaminativa-oxidativa.

Sendo assim, é de se esperar que a síntese e secreção da melatonina é inibida durante, quando estamos expostos a luz intensa, e estimulada durante a noite, quando diminuímos a nossa exposição à luz. Isso fica evidente nesse gráfico que mostra a concentração plasmática de melatonina durante um dia.

Portanto, a secreção da melatonina acontece de forma cíclica, o ciclo de dura cerca de uma um dia, portanto, circadiano, isto é, o padrão de secreção desse hormônio se repete diariamente, com uma secreção diminuída durante o dia e aumentada durante a noite.

Dessa forma, a função da glândula pineal, mediada pela síntese e secreção de melatonina, é sinalizar ao organismo se é dia ou se é noite, bem como as mudanças das estações do ano, pois lembrem-se que a duração da noite muda ao longo do ano. No inverno, noite mais longas aumentam o período de síntese e secreção da melatonina. Já no verão, noites mais curtas diminuem o período de síntese e secreção desse hormônio.

Ao saber se é dia ou se é noite, ou qual a estação do ano, o organismo pode disparar mecanismos adaptativos adequados. Por exemplo, em roedores, a síntese e secreção de melatonina por período mais prolongado no inverno, pode inibir a função reprodutora nesse período. No ser humano, esse tipo de mecanismo adaptativo, não é observado. Mas diariamente, talvez um dos principais mecanismos adaptativos que acontece, durante a noite, é o sono.

Hoje, sabemos que a melatonina é a única substância que, em seres humanos, se administrada na hora certa e em dosagens adequadas, provoca episódios de sono durante o dia, com a mesma qualidade do sono noturno. Portanto, por atuar como um indutor do sono, a melatonina, tem função importante no controle do ciclo sono-vigília.

Na verdade, a melatonina parece ser importante no controle de várias funções, que assim como o ciclo sono-vigília, apresentam um ciclo circadiano, ou seja, um ciclo que dura, cerca de um dia, ou 24 horas. Dessa forma, a melatonina age como um importante sincronizador do tempo no organismo, sincroniza os nossos relógios biológicos com o ciclo claro-escuro da terra.

Altas concentrações de melatonina sinaliza em praticamente todas as células, mas especialmente nos neurônios do núcleo supraquiasmático, os quais funcionam como o relógio central do organismo, que é noite e é preciso ativar mecanismos adaptativos pra este período do dia.

Por isso, as funções da melatonina vão muito além de apenas controlar o ciclo sono-vigília, na verdade, esse hormônio está envolvido na regulação da temperatura, do metabolismo, do sistema cardiovascular, do sistema imunológico, e de outros sistemas cuja função varia de acordo com o ciclo circadiano.

Além disso, a molécula da melatonina em si, tem uma alta capacidade antioxidante, e ajuda a proteger as células dos efeitos deletérios das espécies reativas de oxigênio, por exemplo.

Por todas essas funções, a administração de melatonina já é utilizada em indivíduos que apresentam a síndrome do jet-lag ou a síndrome da mudança do fuso horário, que pode ocorrer, por exemplo, quando viajamos do Brasil pro Japão.

A diferença do fuso horário é de doze horas. Quando é noite no Brasil, é dia no Japão. Os relógios biológicos do organismo que estavam programados com o fuso horário do Brasil, ficam dessincronizados com o novo fuso horário, e isso pode causar distúrbios do sono. Pra ajudar a sincronizar esses relógios com o novo fuso horário e melhorar a qualidade do sono, pode-se administrar melatonina durante a noite antes de dormir.

Além disso, há muitos estudos em andamento, que podem revelar vários usos terapêuticos da melatonina, que já mostrou ter efeitos antitumoral, anti-hipertensivo, antidiabético, e até mesmo antidepressivo. De fato, trabalhadores noturnos, que ficam expostos a iluminação artificial durante toda a noite e, portanto, não apresentam picos de melatonina nesse período do dia, apresentam maior risco de desenvolver câncer, doenças cardiovasculares, doenças metabólicas, como o diabetes mellitus tipo 2, e até mesmo transtornos psiquiátricos, como a depressão.

Todos esses riscos que a falta de melatonina pode trazer, preocupa também a população em geral, que agora fica exposta até tarde a luz artificial dos dispositivos eletrônicos, como por exemplo, os smartphones. Por isso, hoje a maioria dos smartphones, tabletes e notebooks, já vem com a opção de alterar a luz emitida pela tela desses dispositivos durante a noite, próximo do horário de dormir. Se você tem essa configuração no seus smartphone você já deve ter percebido que a luz fica mais “avermelhada”. Isso acontece porque a emissão da luz azul, é diminuída nessa configuração.

-Mas por que diminuir a emissão apenas da luz azul?

Vários estudos já demonstraram que é a luz azul é a que mais inibi a síntese e secreção de melatonina pela glândula pineal. Por isso, hoje mesmo que o seu dispositivo não venha com o modo noturno que diminui a emissão da luz azul, existem inúmeros aplicativos gratuitos que podem fazer isso.

-Mas será mesmo que isso funciona? Será que usar essa configuração ou esses aplicativos, vai diminuir a inibição da síntese e secreção de melatonina?

Infelizmente, parece que não. Um artigo científico publicado em 2019, não encontrou diferenças significativas na concentração plasmática de melatonina em indivíduos que usaram a configuração noturna em seus tablets, quando comparados com indivíduos que não usaram essa configuração.

Além disso, um outro estudo publicado neste ano, também não encontrou diferenças significativas na qualidade do sono de indivíduos que usaram a configuração noturna em seus smartphones, quando comparados com indivíduos que não usaram essa configuração.

Então, se você quiser estimular a secreção de melatonina a noite, antes de dormir, o melhor mesmo é não usar esses dispositivos eletrônicos que emitem luz, e apagar as luzes da sua casa.

Bom, resumindo tudo que vimos nesse vídeo, lembrem-se que:

• A melatonina é sintetizada e secretada pela glândula pineal;

• Enquanto a luz inibe, o escuro estimula a síntese e secreção desse hormônio;

• Dentre as principais funções da melatonina podemos destacar a sua função de sincronização dos relógios biológicos com o ciclo claro-escuro da terra;

• Essa sincronização, permite ao organismo saber quando é dia e quando é noite, e além disso, perceber a mudança das estações do ano, e assim disparar mecanismos adaptativos adequados.

Bom, se vocês ficaram com alguma dúvida podem deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza? A gente se vê num próximo vídeo. Abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.