La melatonina è un ormone naturalmente secreto dalla ghiandola pineale, situata nel cervello. La sua principale funzione è la regolazione del ciclo sonno-veglia, in accordo con i ritmi circadiani dell’organismo.
Cos’è la melatonina
La melatonina (C13H16N2O2, N-acetyl-5-methoxytryptamine) è un ormone – ovvero una molecola la cui principale funzione è quella di stimolare o influenzare l’attività di organi e tessuti – presente in pressoché ogni essere vivente che è stato scoperto nel 1958 dal dermatologo Aaron Lerne. Negli esseri umani la melatonina è prodotta in larga parte nel sistema neuroendocrino; nello specifico è secreta dalla ghiandola pineale, anche detta epifisi. Piccole quantità di melatonina sono prodotte anche dalla retina, dal tratto gastrointestinale e dal sistema immunitario.
Per produrre melatonina, l’organismo parte da un precursore, il triptofano. Il triptofano viene prima convertito, attraverso idrossilasi, in 5-idrossitriptofano, successivamente viene decarbossilato (un processo attraverso il quale una molecola perde una molecola di anidride carbonica) in serotonina. La sintesi della melatonina dalla serotonina è catalizzata da due enzimi (arilalchilammina N-acetiltransferasi e idrossindolo-O-metiltransferasi) che si trovano in larga parte nella ghiandola pineale.
Seppur comunemente conosciuta come “ormone del sonno” (aumenta la notte, diminuisce al mattino), alla melatonina sono attribuite ulteriori proprietà, tra cui:
- antiossidanti: è uno dei più potenti antiossidanti naturali ad oggi conosciuti. In particolare, agisce direttamente sui radicali liberi e indirettamente stimolando enzimi antiossidanti in diversi tessuti;
- immunomodulatorie;
- regolatorie della pressione sanguigna (in particolare durante le ore notturne).
Il ruolo della melatonina nel sonno
La secrezione della melatonina svolge l’importante ruolo di predisporre l’organismo al sonno: la sua produzione è massima durante la notte (il picco è raggiunto tra le ore 1 e le 3 – secondo altre fonti dalle 2 alle 4) e minima durante il giorno. La sua funzione principale è quella di regolare le funzioni del corpo in accordo con i ritmi biologici e circadiani.
Il maggiore o minore rilascio di questo ormone attiene principalmente all’esposizione alla luce, naturale o artificiale. Con maggiori ore di luce, in estate, la produzione è minore, mentre aumenta nei mesi invernali, durante i quali il sole tramonta prima: la melatonina, pertanto, supporta l’organismo a adeguarsi ai cambi di stagione.
La produzione di melatonina è influenzata dalla luce che passa attraverso la retina, anche a palpebre chiuse – queste ultime, infatti, non hanno la funzione di schermare la luce bensì di proteggere e lubrificare il bulbo oculare. Ne consegue che è sufficiente una fonte luminosa, come una TV o il display dello smartphone, all’interno della camera in cui ci si accinge a dormire, per compromettere la qualità del sonno.
I ritmi circadiani
Sebbene la prima osservazione scientifica dell’esistenza di un ritmo biologico negli esseri viventi (anche nelle piante) fu fatta nel 1729 dall’astronomo francese Jean Jacques d’Ortous de Mairan, il termine “circadiano” (dal greco circa dies, ovvero di quasi un giorno) fu coniato da Franz Halberg nel 1959. Nel 2017, i ricercatori Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young sono stati insigniti del Premio Nobel per la medicina per i loro studi sul meccanismo molecolare che regola i ritmi circadiani.
Per ritmo circadiano si intende un ciclo biologico che inizia e termina nell’arco di circa 24 ore come, appunto, quello del sonno-veglia. Esistono, tuttavia, cicli biologici più brevi, come ad esempio il battito cardiaco o la respirazione, e cicli più lunghi, come ad esempio – in alcuni animali – quelli che regolano la durata del periodo di letargo. La scienza che studia i ritmi biologici è detta cronobiologia.
I ritmi circadiani – dalla cui regolarità dipende il benessere dell’individuo – sono influenzabili da fattori esterni, tra i quali la luce, la temperatura e le stagioni, ma è stata dimostrata l’esistenza di una sorta di orologio biologico “primario” del sistema nervoso, situato nell’ipotalamo (per la precisione nel nucleo soprachiasmatico).
Oltre ai ritmi circadiani esistono i ritmi ultradiani, ovvero che si ripetono più volte all’interno di un ritmo circadiano (ad esempio, le diverse fasi del sonno) e i ritmi infradiani, che hanno una durata superiore a un ciclo circadiano (ad esempio il ciclo mestruale).
Conseguenze della carenza di melatonina
Se, per differenti ragioni, il corpo produce meno melatonina, il primo segnale è generalmente un abbassamento della qualità del sonno che, se protratta nel tempo, può dare origine a veri e propri disturbi del sonno, tra i quali:
- risvegli notturni;
- eccessiva sonnolenza e sensazione di stanchezza durante il giorno;
- irritabilità e sbalzi di umore;
- insonnia iniziale (difficoltà ad addormentarsi), intermittente, terminale (risveglio notturno e impossibilità a riaddormentarsi).
Inoltre, data l’importanza della melatonina come antiossidante e immunomodulatore, la sua carenza può provocare problemi di salute (e un calo generale della qualità di vita) non strettamente associati al sonno e al riposo notturno:
- sindrome metabolica (disordini del metabolismo);
- maggiore stress ossidativo e invecchiamento cellulare;
- minore risposta immunitaria.
Una scarsa qualità del sonno può provocare, nel medio-lungo termine:
- Depressione: bassi livelli di melatonina sono associati a disordini dei ritmi circadiani, i quali possono favorire le condizioni per lo sviluppo di disagi psichiatrici e mentali;
- Aumento di peso: seppure non vi sia ancora una robusta letteratura scientifica derivante da studi sugli esseri umani, ricerche condotte su diverse specie di animali, indicano la carenza di melatonina come possibile fattore di rischio per l’aumento di peso.
Va comunque precisato che le conseguenze sopra elencate sono risolvibili assecondando la naturale produzione di melatonina, ad esempio migliorando l’ambiente in cui si dorme, evitando fonti di disturbo luminoso, quali televisore o smartphone accesi, e, eventualmente, assumendo integratori alimentari.
Da cosa è causata una minore produzione di melatonina?
La causa principale è l’invecchiamento. I livelli di melatonina, infatti, dopo i 40 anni cominciano a calare progressivamente; dopo i 90 anni, la produzione di melatonina è inferiore del 20%, motivo per cui molti anziani hanno difficoltà a prendere sonno. Inoltre, la presenza di alcune condizioni neurologiche è associata a una minore secrezione di questo ormone.
Più comunemente, disordini nella secrezione di melatonina possono essere causati dall’esposizione alla luce: la presenza di una fonte di luce durante la notte, infatti, può bloccare la produzione della melatonina, quindi è importante dormire in un ambiente perfettamente buio.
Da evidenziare, infine, che la sintesi della melatonina può essere influenzata da cambi di latitudine, sbalzi di temperatura, stress e viaggi che prevedono il passaggio a un diverso fuso-orario (jet-lag).
Integrazione di melatonina
La melatonina è sintetizzata a partire dall’amminoacido essenziale triptofano, che è contenuto nelle seguenti fonti alimentari:
- formaggi e latticini;
- albume;
- semi di sesamo;
- arachidi;
- carni bianche;
- semi di zucca.
Piccole concentrazioni di questa sostanza possono essere assunte anche attraverso il consumo di cioccolato, olio extravergine di oliva e pesce.
In caso non si assuma sufficiente triptofano tramite la dieta, l’integrazione orale di melatonina vanta una robusta letteratura scientifica ed è considerata generalmente sicura:
- non provoca dipendenza e non influisce sulla normale produzione di melatonina;
- supera i processi digestivi;
- supera la barriera emato-encefalica.
L’assunzione di melatonina (spesso in abbinamento a minerali come lo zinco o vitamine) è indicata in caso di:
- disordini minori del sonno (es: difficoltà ad addormentarsi)
- jet-lag;
- insonnia.
Va comunque precisato che la melatonina può presentare, seppur raramente, alcuni effetti collaterali di minore entità, quali mal di testa, vertigini, nausea e sonnolenza diurna. Inoltre, può interferire con diversi farmaci (anticoncezionali, immunosoppressori, corticosteroidi, farmaci per il trattamento del diabete, ecc.); pertanto, è sempre consigliato chiedere il parere del proprio medico curante prima di assumere integratori di melatonina.
In sintesi
La melatonina è un ormone naturalmente prodotto dal sistema neuroendocrino e ha la funzione di regolare il ciclo sonno-veglia. Inoltre, è un potente antiossidante e supporta il sistema immunitario. La sua secrezione è massima nelle ore notturne e minima durante il giorno, in quanto strettamente connessa alle condizioni di luce (naturale o artificiale). In caso di disturbi del sonno, jet-lag o insonnia, l’integrazione di melatonina mezz’ora prima di andare a letto è generalmente considerata sicura e non provoca dipendenza.