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La mélatonine, souvent dénommée hormone du sommeil, est surtout connue comme étant l'hormone centrale de régulation des rythmes chronobiologiques, et d'un certain point de vue, de pratiquement l'ensemble des sécrétions hormonales, chez l'humain, chez tous les mammifères et semble-t-il chez la plupart des espèces animales complexes. Cette neurohormone est synthétisée à partir d'un neurotransmetteur, la sérotonine, qui dérive elle-même du tryptophane, un acide aminé essentiel. Elle est sécrétée par la glande pinéale (dans le cerveau) en réponse à l'absence de lumière.
La mélatonine semble avoir de multiples fonctions, autres qu'hormonales chez l'humain et les mammifères, en particulier comme antioxydant. Elle semble aussi jouer un rôle dans le système immunitaire.

Rôles multiples

Elle est considérée par les biochimistes et les chronobiologistes comme une hormone primordiale, car elle régule la sécrétion de la plupart des hormones humaines (paracrines et endocrines). La mélatonine agit différemment selon son origine :

    celle produite dans la glande pinéale et à partir du tractus gastro-intestinal agit comme une hormone endocrine car elle diffuse dans le sang ;
    celle produite par la rétine agit comme une hormone paracrine.

Glycémie, appétit, sommeil, etc. et mélatonine : Une étude internationale a montré que la glycémie dépendait aussi de l'expression de quelques gènes dont celui codant un récepteur (MT2) de la mélatonine. Or ce récepteur MT2 est trouvé dans la rétine, dans le nerf optique, dans la région du diencéphale mais aussi dans les cellules du pancréas sécrétant l'insuline (chargée de contrôler la glycémie).

On pensait déjà que la mélatonine intervenait aussi dans l'appétit (et peut-être dans certains cas d'obésité), car injectée à des rats, elle augmente leur prise de nourriture et leur poids8 et inversement une nourriture grasse perturbe le sommeil de souris de laboratoire via une hormone adiponectine, et une perturbation du rythme circadien les fait grossir. Par ailleurs, une mutation du gène codant pour le récepteur 2 (MT2) de la mélatonine est associée à une augmentation du risque d'obésité et au diabète de type 2, mais aussi aux troubles du sommeil.



Maladie d'Alzheimer

Une étude27 publiée en 2008 montre que pour la maladie d'Alzheimer la prise de mélatonine (de même que l'exposition à la lumière naturelle), améliore les symptômes de troubles des cycles du sommeil, en agissant comme inducteur de sommeil mais aussi comme facteur d'allongement de la durée de celui-ci.
L'exposition à la lumière naturelle diminuerait aussi chez ces malades :

    les symptômes de dépression (-19 %) ;
    les limitations fonctionnelles au quotidien (-53 %) ;
    la détérioration cognitive (-5 %).

La prise de mélatonine facilite l'endormissement (endormissement 8 minutes plus tôt en moyenne) et allonge le sommeil de 27 minutes en moyenne). L'association lumière + mélatonine a aussi diminué les comportements agressifs (-9 %), les phases d'agitation et de réveils nocturnes.
Le Dr Albert Lachman (spécialiste des troubles du sommeil) estime qu'en améliorant le sommeil du malade on améliore aussi les fonctions cognitives et l'humeur. Il conseille « de bien éclairer les pièces en journée, de laisser les rideaux ouverts et, à l'inverse, de diminuer les sources de lumière en soirée pour que l'organisme reçoive le signal que la nuit est là ». « Malheureusement, dans certaines maisons de repos, pour des questions d'organisation, on fait plutôt l'inverse » ajoute-t-il.


Système immunitaire

La mélatonine endogène produite par le système pinéal influe positivement sur le système immunitaire29. Associée au calcium, la mélatonine peut également aider à la réponse immunitaire des lymphocytes T. Son utilisation médicale pour augmenter la réponse est cependant soumise à controverse puisqu'elle favoriserait également les maladies auto-immunes.
Libido

La mélatonine augmenterait la libido (chez les rats de sexe masculin) par un antagonisme des récepteurs de la sérotonine de type 5-HT(2A)30.


Traitements associés à un dérèglement de l'horloge biologique


Bêta-bloquants

Les bêta-bloquants, une classe de médicaments fréquemment employés dans le traitement de l'hypertension, abolissent la sécrétion nocturne de mélatonine; ils causent également des insomnies. Une étude de 3 semaines sur des patients hypertensifs recevant ce traitement a montré que la mélatonine améliorait la qualité du sommeil et la durée de la phase 2 du sommeil (non-REM), sans affecter les autres phases. La durée de latence avant l'endormissement a également décru.


Autres

La mélatonine joue un rôle dans la régulation du rythme éveil/sommeil, du rythme circadien, mais aussi dans la régulation de la pression artérielle, la protection des os. Elle est également subalterne en terme de maintenance artificielle.

Aliments riches en mélatonine

Selon une étude des chercheurs du Health Science Center de l'Université du Texas, les noix et les noisettes sont une source importante de mélatonine facilement absorbée par l'organisme. Après avoir comparé le taux sanguin de rats nourris de noix à celui de rats nourris normalement, les chercheurs ont noté que la consommation de noix entraînait une multiplication par trois des taux sanguins de mélatonine. Ils pensent que les bienfaits des noix découlent de la synergie entre la mélatonine et les nutriments qu'elles contiennent.

La mélatonine se retrouve également dans le maïs, les tomates et les pommes de terre, mais en quantités nettement inférieures. La teneur en mélatonine de plusieurs aliments serait encore très mal connue, selon les auteurs de l'étude.

Les chercheurs n'ont pas déterminé la quantité de noix qui devrait être consommée quotidiennement afin de profiter de ses effets protecteurs. Ils affirment qu'en raison de la multitude de composés bénéfiques qu'elles contiennent, leur consommation est nettement préférable à la prise de suppléments de mélatonine :selon ces chercheurs subventionnés par la Commission californienne des noix (California Walnut Commission), il est préférable de consommer des noix à des suppléments de mélatonine.


Synthèse diurne constitutive

La sérotonine est synthétisée de façon constitutive le jour et même la nuit pour certains individus. Elle provient de la transformation du tryptophane faisant intervenir deux enzymes. Tout d'abord, le tryptophane est transformé en 5-hydroxytryptophane par l'enzyme tryptophane hydroxylase (TH). Le 5-hydroxytryptophane subit ensuite une autre modification par l'enzyme aminoacide aromatique décarboxylase (AA-DC) pour donner la sérotonine. La sérotonine est stockée dans la glande pinéale (ou épiphyse) au fur et à mesure de sa synthèse. La TH est une enzyme mitochondriale. C'est l'enzyme limitante de la production de sérotonine.
Synthèse nocturne régulée

La nuit, la sérotonine est sécrétée et l'enzyme arylalkylamine-N-acétyltransférase (AA-NAT) catalyse sa dégradation en N-acétylsérotonine (ou N-acétyl-5 hydroxytryptamine). Ce composé est ensuite transformé en mélatonine (ou N-acétyl-5 méthoxytryptamine) grâce à l'enzyme hydroxyindole-O-méthyltransférase (HIOMT). L'AA-NAT est une enzyme photosensible et son activité est dépendante de la quantité de sérotonine. Elle est l'enzyme limitante de la production de mélatonine.

Régulation par l'AA-NAT

Chez les rongeurs, l'adrénaline nocturne, par augmentation d'AMPc, active la transcription de l'AA-NAT puis l'inhibe par accumulation graduelle d'ICER (Induced cAMP Element Response), maximum en fin de nuit.

Chez les ongulés et les primates, l'adrénaline nocturne, par augmentation d'AMPc, inhibe la protéolyse de l'AA-NAT synthétisée de façon constitutive.

Usage médical

Dosage et posologie


La sécrétion nocturne de mélatonine est impliquée dans le déclenchement du sommeil. Elle est donc utilisée depuis quelques années, dans certains pays, pour soigner les troubles du sommeil (insomnies des personnes âgées, ou le décalage horaire).

Aux États-Unis, au Canada et au Mexique, par exemple, la mélatonine est en vente libre. En France, la mélatonine est en vente uniquement sur ordonnance dans les pharmacies mais elle n'est pas remboursable. Cette molécule est toutefois inscrite sur la liste I des substances vénéneuses depuis le 7 avril 200934.

En Europe, la mélatonine a obtenu une AMM via la procédure centralisée dosé à 2 mg. En France, cette spécialité ne dispose que d'une ATU depuis 2005.

Les doses suggérées sont cependant très élevées. Victor Herbert, M.D., J.D., de la Mt. Sinai School of Medicine, passe en revue plusieurs études du Massachusetts Institute of Technology qui montrent que les suppléments de mélatonine en vente libre contiennent de 3 à 10 fois plus de cette hormone qu'il n'est nécessaire pour augmenter la qualité du sommeil38. Ces hautes doses peuvent même être contre-productives : Lewy et collègues apportent un soutien expérimental à l'idée, déjà répandue, que des doses élevées de mélatonine peuvent exercer une action qui se propage à des phases qui ne sont pas des phases de réponse à la mélatonine (« too much melatonin may spill over onto the wrong zone of the melatonin phase-response curve »). Dans cette étude, 0,5 mg de mélatonine a été efficace, mais pas 20 mg (40 fois plus).

Sur un plan pratique, 0,3 mg (=300 µg c'est-à-dire microgrammes) représente une dose quotidienne suffisante pour recaler un rythme circadien déphasé ; cela implique que la mélatonine, pour ceux qui peuvent se la procurer, est beaucoup plus abordable qu'on aurait pu le penser. Contrairement à un médicament de type somnifère, la mélatonine ne provoque pas d'effets secondaires de type dépendance.[réf. nécessaire]

Néanmoins, contrairement à ce qui peut être dit par les fabriquants de compléments alimentaires, les doses de mélatonine sécrétées par l'organisme varient énormément entre individu (certaines personnes n'en sécrètent que très peu). À cela s'ajoute en plus une grande variabilité au cours de la vie en fonction de l'âge. Une administration de mélatonine nécessite donc un dosage individualisé basé sur un bilan sanguin à différentes heures de la journée comme cela est pratiqué en chrono-chimiothérapie pour réguler les cycles de sommeil des patients (voir travaux de l'unité de chronobiologie du l'hôpital Paul Brousse de Villejuif).[réf. nécessaire]
Analogues pharmaceutiques de la mélatonine

Alors que la mélatonine n'est pas largement recommandée par les autorités médicales40, Ramelteon ((S)-N-(2-(1,6,7,8-tetrahydro-2H-indeno-(5,4)furan-8-yl)ethyl)propionamide), vendue sous le nom de Rozerem (propriété de Takeda Pharmaceuticals), qui est conçue pour activer les récepteurs de la mélatonine MT1 et MT2, a été approuvée pour le traitement de l'insomnie aux États-Unis41.

Divers analogues sont étudiés visant les récepteurs de la mélatonine, par exemple testés contre les effets de la tension intraoculaire (chez lapin au début des années 2000).

Depuis 2011, il est prouvé que les récepteurs MT1 et MT2 agissent de manières opposées, le MT1 agissant sur le sommeil paradoxal (REM) et le MT2 sur le sommeil non-paradoxal (non-REM). Le développement d'un ligand sélectif du récepteur MT2 permet d’isoler les effets réparateurs spécifiques de son activation45.
Usages en médecine vétérinaire

La plupart des animaux semblent produire de la mélatonine et/ou y être sensibles. La mélatonine est aussi un produit vétérinaire qui permet des gestations à toute période de l'année chez des mammifères d'élevage (chèvre…). Les poules exposées à la lumière pondent toute l'année, phénomène induit par l'éclairage forcé.

Rôles de la lumière et de l'obscurité

L'impact de l'éclairage artificiel sur l'humain est encore mal mesuré, mais les aveugles souffrent souvent de troubles du sommeil. La prise quotidienne de mélatonine une heure avant le coucher recalerait leur rythme circadien sur le cycle de vingt-quatre heures et donc améliorerait, voire préviendrait, les troubles du sommeil.
Sécurité

La mélatonine est a priori non toxique et les effets secondaires rapportés sont peu fréquents, excepté la somnolence, si prise à haute dose. La mélatonine exogène n'affecte normalement pas sa sécrétion endogène, à court ou moyen terme. Toutefois, la prise de mélatonine associée à un inhibiteur des monoamine oxydases (IMAO) peut provoquer un surdosage car les IMAO inhibent la métabolisation de la mélatonine par l'organisme.

Une étude du département de nutrition de l'université Andrews indique que certains comprimés de mélatonine contiendraient jusqu'à 10 fois la dose nécessaire pour provoquer l'effet physiologique sur le niveau de mélatonine dans le sang pour améliorer le repos nocturne. Selon cette étude, à ces fortes doses, la mélatonine pourrait provoquer des migraines et des sautes d'humeur et déstabiliser l'équilibre hormonal de l'organisme (voir Usage médical, supra).[réf. souhaitée]

Souce Wikipedia


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