Melatonin

Aron Lerner, profesor dermatologije na Jejlu, izolovao je melatonin 1958. godine iz ekstrakta goveđe epifize. Tražio je supstancu koja izbeljuje kožu žaba — otud i ime, izvedeno iz reči za melanocite — a našao je molekul koji će u narednim decenijama postati jedan od najispitivanijih markera cirkadijalne biologije.

Hemijski nije peptid nego mali molekul: indolamin sa indolskim prstenom, metoksi-grupom i acetamidnim bočnim lancem. U organizmu nastaje iz triptofana, preko serotonina, u nizu od nekoliko enzimskih koraka. Ta biosintetska putanja objašnjava zašto se u literaturi redovno pojavljuje uz serotonin i zašto se njegova hemija razmatra odvojeno od peptidnih hormona.

Deluje kao pun agonist dva receptora, MT1 i MT2, oba iz porodice receptora spregnutih sa G-proteinima; afinitet prema prvom opisuje se u pikomolarnom, prema drugom u nanomolarnom opsegu. Uz receptorsku farmakologiju ide i drugi, potpuno odvojen istraživački okvir — redoks hemija, u kojoj se molekul na ćelijskim modelima razmatra u vezi sa oksidativnom ravnotežom i hemijom slobodnih radikala. Treći krug radova, najstariji i najobimniji, tiče se cirkadijalnih ritmova i ciklusa svetlost–mrak na animalnim modelima. Sve navedeno pripada in vitro i životinjskim modelima i opisuje predmet ispitivanja, ne dejstvo koje jedinjenje proizvodi kod ljudi.

Za laboratorijski rad su bitne dve praktične osobine koje slede iz strukture. Molekul je osetljiv na svetlost, pa se i suvi materijal i rastvor drže zaštićeni od nje. Osim toga, melatonin je slabo rastvorljiv u samoj vodi — u eksperimentalnom radu se to rešava izborom odgovarajućeg medijuma, što je odluka koja pripada planu rada, a ne opisu proizvoda.

Još jedna osobina objašnjava zašto se u eksperimentalnom radu sa ovim molekulom toliko pažnje poklanja osvetljenju: sinteza melatonina u epifizi potisnuta je svetlošću, pa se u studijama cirkadijalne biologije uslovi osvetljenja kontrolišu jednako pažljivo kao i sam ispitivani materijal.