Melatonina: saída do relógio mestre e doador de tempo interno na rede de relógios circadianos

Os ritmos diários nos processos fisiológicos e comportamentais são controlados por uma rede de relógios circadianos, reiniciados por entradas e enviando sinais circadianos para o cérebro e órgãos periféricos. Em mamíferos, no topo da rede está um relógio mestre localizado nos núcleos supraquiasmáticos (SCN) do hipotálamo, principalmente zerado pela luz ambiente. A síntese noturna e a liberação de melatonina pela glândula pineal são rigidamente controladas pelo relógio SCN e inibidas pela exposição à luz. Vários papéis da melatonina no sistema circadiano foram identificados. Como uma saída hormonal importante, a melatonina distribui pistas temporais geradas pelo SCN para a multidão de alvos de tecido que expressam os receptores de melatonina. Em algumas estruturas-alvo, como o Pars tuberalis da adenohipófise, esses sinais de melatonina podem conduzir a ritmicidade diária que, de outra forma, estaria ausente. Em outras estruturas-alvo, os sinais de melatonina são usados ​​para a sincronização (ou seja, ajuste do tempo das oscilações existentes) de osciladores periféricos, como a glândula adrenal fetal. Devido à expressão dos receptores de melatonina no SCN, a melatonina endógena também é capaz de retroalimentar o relógio mestre, embora seu significado fisiológico precise de uma caracterização mais detalhada. Digno de nota, o tratamento farmacológico com melatonina exógena pode sincronizar o relógio do SCN. Do ponto de vista clínico, desde que o sujeito não seja exposto à luz à noite, o perfil diário da melatonina circulante fornece uma estimativa confiável do tempo do SCN humano. Durante a última década, vários agonistas da melatonina foram desenvolvidos para o tratamento de distúrbios circadianos, psiquiátricos e do sono. Essas drogas podem ter como alvo o SCN para melhorar o tempo circadiano ou agir indiretamente em algum nível a jusante da rede circadiana para restaurar a sincronização interna adequada.