Therapeutic potential of melatonin and its analogs in Parkinson’s disease: focus on sleep and neuroprotection

Abstract

Sleep disorders constitute major nonmotor features of Parkinson's disease (PD) that have a substantial effect on patients' quality of life and can be related to the progression of the neurodegenerative disease. They can also serve as preclinical markers for PD, as it is the case for rapid eye movement (REM)-associated sleep behavior disorder (RBD). Although the etiology of sleep disorders in PD remains undefined, the assessment of the components of the circadian system, including melatonin secretion, could give therapeutically valuable insight on their pathophysiopathology. Melatonin is a regulator of the sleep/wake cycle and also acts as an effective antioxidant and mitochondrial function protector. A reduction in the expression of melatonin MT 1 and MT 2 receptors has been documented in the substantia nigra of PD patients. The efficacy of melatonin for preventing neuronal cell death and for ameliorating PD symptoms has been demonstrated in animal models of PD employing neurotoxins. A small number of controlled trials indicate that melatonin is useful in treating disturbed sleep in PD, in particular RBD. Whether melatonin and the recently developed melatonergic agents (ramelteon, tasimelteon, agomelatine) have therapeutic potential in PD is also discussed.

Thymic Hormones, Antioxidant Enzymes and Neurogenesis of Bulbus Olfactorius in Rats With Parkinsonism: The Effect of Melatonin

“…Серед останніх гормон епіфіза мелатонін пригнічує розвиток ХП/паркінсонізму в екс-периментальних і клінічних умовах [21][22][23]. Він виявляє широкий спектр біологічної активності, показана його участь у антиок-сидантному захисті організму [6,24].…”

“…Крім того, встановлено його позитивний вплив на порушений функціональний стан тимуса, баланс регуляторних субпопуляцій Т-лімфо-цитів і активність макрофагів [25,26]. Є дані щодо підсилення під впливом мелатоніну проліферативного потенціалу НСК головно-го мозку та їх диференціювання у напрямку нейронів [22,27,28].…”

“…Крім того, мелатонін підвищує число Т-хелперів у лімфоїдних орга-нах, діючи через рецептори в цих клітинах [22]. Як результат, у щурів із геміпаркінсонізмом відновлюються внутрішньосистемні зв'язки, і, не виключено, вміст різних Т-субпопуляційний лімфоцитів у селезінці.…”

“…Ми припустили, що застосування при паркінсонізмі фармакологічних засобів, які спроможні одночасно вплинути на актив-ність факторів імунної системи та анти-оксидантного захисту, може спричинити і нейропротекторний ефект. Так, за даними літератури, позитивний вплив мелатоніну на етапи нейрогенезу у головному мозку пов'язаний не тільки з комбінацією анти-оксидантного і антиапоптотичного ефек-тів, але й посиленням проліферативного потенціалу НСК та їх диференціювання у нейрони, зміною активності та/або вмісту деяких факторів мікрооточення (зокрема, BDNF, нейротрофічний фактор головного мозку), які важливі для виживання нейраль-них клітин та утворення нових нейронів [22,27]. Дійсно, нами встановлено, що курсове введення мелатоніну підтримує підвищений вміст НСК у нюховій цибулині дослідних щурів без рухової асиметрії.…”

“…З одного боку, відомо щодо зменшення числа та/або афінності рецепторів до мелатоніну в різних тканинах організму, в тому числі у нейроген-них зонах головного мозку при прогресуванні ХП [6,22]. З іншого боку, ми припускаємо, що подібний напрямок змін частки НСК у нюховій цибулині таких щурів після введення мела-тоніну можна пояснити посиленням їх дифе-ренціювання у бік нейронів.…”