Scopri Come la Melatonina Influenza la Glicemia: Tutto Quello che Devi Sapere!

Un nuovo filone di studi indica un possibile ruolo della melatonina, o meglio di una variante genica del suo recettore MT2, nella comparsa di diabete di tipo 2. Un nuovo attore si sta affacciando con prepotenza nel mondo del diabete di tipo 2 e il New England Journal of Medicine di questa settimana fa il punto della situazione. Si tratta della melatonina, un ormone secreto dalla ghiandola pineale durante la notte e che impronta fortemente i ritmi circadiani.

La melatonina è secreta di notte in risposta all’alternanza luce-buio e i suoi livelli sono 10 volte più alti che durante il giorno con un picco intorno alle 2 del mattino: si potrebbe affermare, quindi, che la produzione di questo ormone, stimolata dal buio, rappresenti un segnale per il nostro corpo che è tempo di dormire.

Il Legame tra Melatonina e Diabete di Tipo 2

Il diabete di tipo 2, oltre ad essere fortemente collegato all’obesità, presenta anche un’importante componente ereditaria che si distribuisce nei rivoli di inoltre 150 alleli di rischio, individuati dagli studi di genetica. Ma c’è un’importante eccezione: il gene MTNR1B, codificante la proteina MT2, un recettore di superficie accoppiato a proteine-G ed espresso sulle beta cellule.

Le alterazioni del gene Mtnr1b, incaricato di codificare i ricettori della melatonina chiamati Mt2, sono state associate ai livelli di glicemia a digiuno e al rischio di sviluppare diabete di tipo 2 in tre studi recentemente apparsi su Nature Genetics. Due di questi studi hanno messo per esempio in evidenza un cosiddetto Snp (single nucleotide polymorphism o polimorfismo su singolo nucleotide), siglato rs10830963, associato in modo molto significativo ai livelli di glucosio nel sangue e alla secrezione di insulina.

Un terzo studio ha identificato un altro polimorfismo, l’rs1387153, associato in misura altrettanto marcata ai valori di Fpg, o glucosio plasmatico a digiuno. I ricettori della melatonina si trovano nelle cellule del cervello, della retina e delle isole pancreatiche. La produzione di questa sostanza, un neuro-ormone che regola il ciclo circadiano, è più bassa durante le ore diurne e raggiunge un picco di notte, esattamente il contrario del ciclo di produzione di insulina naturale. In precedenza, nelle persone con diabete 2 è stato registrata una alterazione nei cicli di produzione della melatonina e dei ritmi circadiani.

Studi Genetici e la Variante MTNR1B

Studiando le cellule pancreatiche di donatori d’organo, era stato dimostrato che i portatori di questa variante ‘a rischio’ del gene MTNR1B presentano elevati livelli dell’mRNA corrispondente all’interno delle insule. Insomma, una up-regulation del recettore MTNR1B nei portatori dell’allele a rischio, si associa ad una ridotta secrezione di insulina, che potrebbe dunque contribuire ad aumentare la glicemia.

Allo studio hanno partecipato 845 persone sane, di cui il 40% eterozigoti ed il 10% omozigoti per la variante genetica “MTNR1B-G” (rs10830963). Questi effetti erano più evidenti nei portatori della variante “MTNR1B-G”, e soprattutto negli omozigoti. E come mai in questo caso l’assunzione serale dell’infusione di glucosio non creava differenze nella risposta glicemica.

Ben il 50% della popolazione europea è portatrice di una variante del gene MTNR1B, che produce il recettore della melatonina. I ricercatori del Brigham and Women Hospital (BWH) e l’Università di Murcia, in Spagna, sono riusciti a tracciare l’effetto degli integratori di melatonina sul controllo della glicemia.

Marta Garaulet e colleghi hanno studiato attentamente 17 soggetti sani, membri di una squadra di rugby femminile dell’Università di Murcia. Ciascuna partecipante ha assunto un integratore a base di melatonina o placebo alle 9 del mattino e alla stessa ora della sera, seguite da una bevanda altamente concentrata di glucosio utilizzato già in clinica per il test di tolleranza al glucosio per via orale.

Dei 17 partecipanti, 11 sono risultati portatori della variante del gene MNTR1B, quindi a rischio diabete di tipo 2. Il team di ricercatori ha scoperto che gli effetti della melatonina sulla capacità di controllare la glicemia erano significativamente diversi tra i due gruppi al mattino.

I portatori della variante del gene MTNR1B avevano un controllo della glicemia 6 volte peggiore rispetto ai soggetti non portatori della variante. “I nostri dati suggeriscono che quando i soggetti assumono la melatonina, la variante genetica di MTNR1B peggiora la tolleranza al glucosio nei portatori rispetto ai non portatori, anche in persone che non sono obese e non diabetiche”, ha detto Scheerconcludono gli autori.

Luce Notturna e Ritmi Circadiani

Le persone esposte alla luce tra le 00:30 e le 6:00 sono risultate avere una probabilità 1,5 volte superiore di sviluppare il diabete di tipo 2 rispetto a quanti rimanevano al buio nello stesso intervallo di tempo, come rilevato da uno studio pubblicato sulla rivista The Lancet Regional Health - Europe. L'interruzione del ritmo circadiano è stata fortemente implicata nello sviluppo del diabete di tipo 2, dato che l'esposizione alla luce notturna sposta i tempi e indebolisce il segnale del pacemaker circadiano centrale nell’ipotalamo.

Questo pacemaker centrale orchestra i tempi dei processi metabolici necessari per l'omeostasi del glucosio, compresi i ritmi circadiani nella capacità di secrezione dell'insulina che raggiungono il picco durante il giorno e i ritmi circadiani nella secrezione di glucosio che raggiungono il picco durante la notte.

La mancata corrispondenza dei ritmi circadiani interni con i ritmi ambientali e comportamentali esterni può causare uno stato prediabetico negli esseri umani sani. L'esposizione prolungata alla mancata corrispondenza interno-esterno è associata a un rischio più elevato di diabete di tipo 2 in chi lavora a turni e nelle persone sottoposte a jet lag sociale (dormire poco durante la settimana e tentare di recuperare il sonno perduto nel weekend).

Dal momento che i modelli di esposizione alla luce sono un fattore esterno modificabile che influenza la fisiologia circadiana interna, possono anche essere un fattore di rischio modificabile per lo sviluppo del diabete di tipo 2.

I ricercatori hanno utilizzando i dati di 85mila partecipanti al database U.K. Biobank, realizzando così lo studio più ampio condotto fino a oggi che collega il rischio di diabete all’esposizione personale alla luce notturna. I partecipanti (età media 62,3 anni, 58% femmine) hanno indossato i sensori di luce per una settimana, registrando la luce diurna e notturna da tutte le fonti, ovvero luce solare, lampade, lampioni o schermi digitali. Sono poi stati monitorati per 8 anni.

«Circa la metà delle persone che abbiamo valutato erano sottoposti a livelli di luce molto fiochi durante la notte, meno di un lux, che equivale a meno della luce di una candela, ed erano i soggetti protetti contro il diabete di tipo 2» ha detto Phillips.

Invece i partecipanti esposti a una maggiore luce notturna, nelle ore comprese dalle 00:30 alle 6:00, avevano un rischio più elevato di sviluppare il diabete di tipo 2 che aumentava con una relazione dose-risposta, quindi quanto era maggiore l’esposizione alla luce tanto il rischio di diabete era più elevato.

Il 10% dei soggetti con la più alta esposizione alla luce, equivalente a circa 48 lux o a un’illuminazione ambientale relativamente scarsa, aveva una probabilità 1,5 volte maggiore di sviluppare il diabete rispetto a quelli che trascorrevano le stesse ore al buio, un aumento del rischio pari a quello derivante da una storia familiare di diabete di tipo 2, hanno fatto presente i ricercatori.

Ritmi Circadiani e Controllo Glicemico

L'orologio interno regola l'assunzione di cibo, l'assorbimento dello zucchero e il rilascio di insulina. La disregolazione del ritmo circadiano è associata alla resistenza all’insulina, un precursore del diabete di tipo 2. Phillips ha ipotizzato un ruolo anche per la melatonina, l’ormone del sonno. «Tra le altre azioni, la melatonina gestisce la glicemia e le nostre risposte all'insulina.

Quindi l’esposizione cronica alla luce durante la notte riduce il livello di melatonina che, a lungo termine, potrebbe portare a scarsi risultati metabolici. In passato è stata valutata l’integrazione di melatonina per aiutare a gestire il diabete, ma senza successo».

Effetti della Melatonina e Interazioni Farmacologiche

Secondo alcuni studi condotti negli ultimi anni, bassi livelli di secrezione di melatonina (ormone fondamentale per la regolazione del ritmo sonno-veglia) si assocerebbero a un aumento del rischio di sviluppare diabete di tipo 2 mentre, al contrario, una sua integrazione potrebbe influenzare positivamente alcuni parametri legati al metabolismo del glucosio.

Complessivamente emerge un ruolo protettivo della melatonina nel controllo di alcuni indicatori dell’andamento di questa patologia. L’analisi degli studi ha infatti evidenziato che l’integrazione con melatonina migliorava la sensibilità all’insulina e riduceva significativamente i livelli di glicemia a digiuno e di emoglobina glicata nei soggetti supplementati, rispetto al placebo; questi effetti si osservavano soprattutto con l’assunzione di 10 mg al giorno e tra i soggetti con malattia diabetica conclamata, anche in trattamento farmacologico.

Quali sono gli effetti della melatonina?

I sedativi, come i depressori del sistema nervoso centrale, le benzodiazepine e i sedativi ipnotici.
Gli anticoagulanti e gli antiaggreganti piastrinici. La melatonina riduce le capacità coagulanti del sangue.
Gli immunosoppressori. La melatonina stimola il sistema immunitario, cioè lo rende più potente.
L'insulina e gli altri farmaci per il diabete. La melatonina può avere un effetto iperglicemizzante, cioè può innalzare i livelli di glucosio nel sangue.
La pillola anticoncezionale. Nella donna, l'uso della pillola anticoncezionale aumenta la secrezione di melatonina endogena.
Gli anticonvulsivanti (o antiepilettici).
La nifedipina.
Il verapamil. È un altro anti-ipertensivo del gruppo dei calcio-antagonisti.
La fluvoxamina.

Curiosità: caffeina e melatonina interagiscono tra loro?

La caffeina è un alcaloide capace di ridurre i livelli di melatonina nell'organismo umano.

Tabella Riassuntiva: Effetti dell'Integrazione di Melatonina

Parametro	Effetto dell'Integrazione di Melatonina
Sensibilità all'insulina	Miglioramento
Livelli di glicemia a digiuno	Riduzione significativa
Emoglobina glicata	Riduzione significativa