Мелатонин, гормон, вырабатываемый шишковидной железой, играет решающую роль в регуляции различных клеточных процессов, таких как хронобиология, апоптоз, пролиферация, окислительное повреждение, иммунная регуляция, пигментация и митохондриальный метаболизм. Предыдущие исследования выявили взаимосвязь между нарушением циркадного цикла и нестабильностью генома, включая изменения в паттернах метилирования ДНК.
Потенциальная роль мелатонина в регуляции метилирования ДНК является многообещающей областью исследований в связи с влиянием нестабильности генома на инициацию рака и развитие незлокачественных заболеваний, поскольку метилирование ДНК стало новой мишенью в клинической терапии.
Мелатонин играет решающую роль в регуляции экспрессии генов, включая гены, связанные с эпигенетическими процессами, благодаря своим разнообразным биологическим эффектам. Мелатонин также влияет на уровни метилирования ДНК, что может привести к повышенной дифференцировке клеток.
Например, в одном исследовании сообщалось, что эмбрионы мышей, лишенные аралкиламин-N-ацетилтрансферазы (AANAT), ключевого фермента в производстве мелатонина, демонстрировали пониженную экспрессию TET2 и изменения в метилировании ДНК. Примечательно, что этот процесс был обратимым при приеме добавок с мелатонином.
Предыдущие исследования показали, что снижение уровня мелатонина, вызванное АЛАНОМ, может способствовать повышению частоты гормонозависимых видов рака. Кроме того, ALAN может быть ответственен за рост опухолей и развитие глобального гипометилирования ДНК в опухолях рака молочной железы 4T1 у мышей, акклиматизированных к короткому дню BALB /c.
Воздействие ALAN объясняется гипометилированием ДНК в ткани поджелудочной железы, а также снижением уровня глюкозы и инсулина у крыс, что отражает значительное влияние ALAN на метаболические реакции. Одно недавнее исследование показало, что воздействие АЛАНА связано с более высокими показателями сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и ожирения, особенно среди пожилых пациентов.
В исследовании по разведению хомяков исследователи обнаружили, что использование зимнего мелатонина приводило к снижению экспрессии DNMT в гипоталамусе, что приводило к гипометилированию промотора dio3, что приводило к регрессии гонад.
Мелатонин также напрямую влияет на развитие эмбриона через его участие в перепрограммировании метилирования ДНК. Мелатонин также может способствовать развитию эмбрионов, вызывая модификации в метилировании ДНК генов, связанных с плюрипотентностью и тканеспецифическими функциями.
Выводы
Мелатонин широко изучался как потенциальный вариант профилактики или лечения рака, и значительный объем литературы, подтверждающий его эффективность, постоянно расширяется. В текущем исследовании изучалось возможное влияние мелатонина на метилирование ДНК.
“Изменения секреции мелатонина из-за работы в ночную смену могут привести к гиперметилированию генов, которые участвуют в циркадном биоритме. Это говорит о том, что мелатонин потенциально может оказывать прямое влияние на метилирование ДНК”, – говорится в исследовании.