Магний, мелатонин и циркадный ритм «сон – бодрствование»
Одним из самых мощных факторов, влияющих на человека и фармакотерапию, является действие биоритмов. Каждая клетка организма чувствует время — чередование дня и ночи, смену времен года.
Наиболее изучен циркадианный (околосуточный, циркадный) биологический ритм. Экспериментальные и клинические данные дают основание полагать, что состояние этого ритма является универсальным критерием общего состояния организма.
Воздействие лекарственных веществ на организм также подвержено ритмическим колебаниям. Лекарственное вмешательство в динамику естественных биоритмов может быть причиной формирования новых и достаточно стабильных ритмических сдвигов физиологических функций, то есть, источником, так называемого фармакогенного ритма. Его появление служит показателем возникновения нежелательных побочных реакций.
Назначение препаратов с учетом хронофармакологии позволяет достичь более высокой эффективности лечения, снизить побочные эффекты и дозу препаратов.
Обеспеченность ионами магния – одно из условий физиологического сна.
Исследования показали, что у здоровых добровольцев концентрация магния в крови снижается в ночное время (02.00–05.00) на фоне повышения экскреции магния с мочой.
Ионы Mg2+ являются естественным антагонистом NMDA-рецепторов и агонистом ГАМК-рецепторов и необходимы для поддержания циркадианного цикла «сон – бодрствование».
ГАМК считается важным тормозящим нейромедиатором. ГАМКергические синапсы СХЯ (супрахиазмального ядра) проявляют циркадианный ритм изменений синаптической пластичности.
NMDA-рецепторы являются важнейшей частью развития центральной нервной системы. Процессы обучения, памяти и нейропластичности зависят от механизма NMDA-рецепторов. Сверхактивация NMDA-рецепторов, вызывающая чрезмерный приток Ca2+, может привести к эксайтотоксичности — процессу, ведущему к повреждению и гибели нервных клеток под воздействием нейромедиаторов. Предполагается, что эксайтотоксичность участвует в некоторых нейродегенеративных расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона. Поэтому блокирование NMDA-рецепторов теоретически может быть полезным при лечении таких заболеваний. Важно сохранять физиологическую активность NMDA-рецептора, пытаясь блокировать его чрезмерную эксайтотоксическую активность.
Особое значение имеют взаимодействия магния и гормона сна – мелатонина.
Между мелатонином и магнием существуют двунаправленные взаимодействия. Мелатонин секретируется шишковидной железой, магний играет важную роль в росте и развитии этого органа. И наоборот, уровни магния снижаются при нарушении функции эпифиза.
Магний стимулирует повышение активности серотонин-N-ацетилтрансферазы, фермента биосинтеза мелатонина, который катализирует ацетилирование N-серотонина в N-ацетилсеротонин. Следовательно, дефицит магния в диете приводит к снижению биосинтеза мелатонина.
Индуцированное светом подавление синтеза мелатонина за счет ингибирования серотонин-N-ацетилтрансферазы опосредуется Mg-зависимыми NMDA-рецепторами.
Ответ синтеза/секреции мелатонина в шишковидной железе на уровни магния зависит от стадии циркадианного цикла. В эксперименте перфузия шишковидных желез с физиологическими концентрациями кальция (5,2 ммоль/л) и магния (1,34 ммоль/л) в состоянии, соответствовавшем середине темного периода, приводила к стимуляции синтеза мелатонина. Между тем в течение светового периода эффектов воздействия магния на синтез мелатонина не наблюдалось.
И магний, и мелатонин характеризуются цитопротекторными свойствами. И тот и другой проявляют нейропротекторные эффекты на модели неонатальной ишемии головного мозга.
Клинические результаты подтверждают данные фундаментальных исследований о взаимосвязи между магнием и мелатонином. Ежедневный прием препарата магния (500 мг/сут) в течение восьми недель приводит к статистически значимому увеличению общей продолжительности сна, улучшению его качества, возрастанию концентрации мелатонина и кортизола в сыворотке крови.
Двунаправленность взаимодействий между циркадианным ритмом, уровнями мелатонина и магния в плазме крови указывает на важные аспекты компенсации дефицита магния. Так, уровни магния в крови непосредственно влияют на циркадианный ритм, регулируемый супрахиазмального ядра гипоталамуса и шишковидной железой. В то же время нарушения циркадианных часов усиливают потери магния организмом.
- Поэтому коррекция циркадианных часов (например, с помощью фототерапии или, наоборот, посредством максимально возможного снижения освещенности ночью) может быть важным компонентом для компенсации недостаточности магния.
- Пероральный прием препаратов магния и мелатонина в вечернее время выравнивает циркадианный ритм сна и бодрствования, предупреждает удлинение сегмента QT в ночное время, гармонизирует взаимовлияния симпатическо-парасимпатической вегетативной нервной системы.
Природные источники магния
- Тыквенные семечки, пшеничные отруби, какао 20%, семена кунжута, орехи лесные,
- кешью, жареный миндаль, очищенные кедровые орехи, необработанные ростки пшеницы,
- гречка, арбуз, арахис, фундук, морская капуста, овсяные хлопья, высушенный шиповник,
- грецкий орех, сушеные финики, свежий шпинат, курага, чернослив, чечевица.
(использованы материалы статьи «О циркадианном ритме и хронофармакологии оратата магния» Громова О.А., Торшин И.Ю., Калачаева А.Г., Гришина Т.Р., Егорова Е.Ю., 2015г)