Melatonin: synthesis, physiological signals, and its role in cancer treatment

Melatonina (N-acetylo-5-metoksytryptamina) to indolamina – pochodna tryptofanu – wszechobecna w świecie żywych organizmów. Jej konserwatywny charakter świadczy o pełnieniu przez nią zasadniczych funkcji dla utrzymania prawidłowej fizjologii organizmów żywych. Hormon produkowany jest głównie w szyszynce, a rytm jego sekrecji zależny jest od informacji fotoperiodycznej. Za pierwszorzędną rolę melatoniny uznaje się regulację wewnętrznego zegara biologicznego. Warunkuje odpowiednią synchronizację i utrzymywanie rytmów dobowych, szczególnie cyklu snu i czuwania. Wykazano jednak, że melatonina ma charakter plejotropowy i dzięki specyficznym reakcjom receptorowym oraz aktywności niereceptorowej, działa na wielu poziomach wewnątrz organizmu. Ze względu na złożoność sygnalizacji melatoniny, hormon może wpływać na elementy wielu układów: pokarmowego, immunologicznego, nerwowego, rozrodczego i sercowo-naczyniowego. Indolamina funkcjonuje w organizmie jako „zmiatacz” wolnych rodników oraz cząsteczka wykazująca charakter zarówno prozapalny jak i przeciwzapalny, co związane jest z przejawianiem przez nią aktywności onkostatycznej na każdym z etapów nowotworzenia. Obecny stan wiedzy sugeruje, że melatonina zwiększa efektywność konwencjonalnych terapii przeciwnowotworowych, a także łagodzi ich skutki uboczne wśród pacjentów. Proponuje się więc podawanie hormonu jako dodatku wspomagającego zarówno chemioterapię, radioterapię jak immunoterapię, co wiąże się z koniecznością przeprowadzenia znaczącej liczby dodatkowych eksperymentów i badań klinicznych.

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamine) is an indolamine, a derivative of tryptophan, ubiquitous in the world of living organisms. Its conservative nature suggests that it performs essential functions for maintaining the proper physiology of living organisms. This hormone is primarily produced in the pineal gland, and its secretion rhythm is dependent on photoperiodic information. The primary role of melatonin is considered to be the regulation of the internal biological clock. It ensures proper synchronization and maintenance of circadian rhythms, particularly the sleep-wake cycle. However, it has been shown that melatonin has a pleiotropic nature and, through specific receptor reactions as well as non-receptor activity, acts on multiple levels within the organism. Due to the complexity of melatonin signaling, the hormone can affect elements of various systems: digestive, immune, nervous, reproductive, and cardiovascular. Indolamine functions in the body as a "scavenger" of free radicals and a molecule exhibiting both pro-inflammatory and anti-inflammatory properties, which is associated with its oncostatic activity at every stage of tumorigenesis. The current state of knowledge suggests that melatonin increases the effectiveness of conventional cancer therapies and also alleviates their side effects among patients. Therefore, it is proposed to administer the hormone as an adjunct to support chemotherapy, radiotherapy, and immunotherapy, which necessitates conducting a significant number of additional experiments and clinical studies.