Bénéfices santé de la mélatonine?

[Nutrimuscle-Conseils]

Melatonin, an ubiquitous metabolic regulator: functions, mechanisms and effects on circadian disruption and degenerative diseases
Andreea Iulia Socaciu, Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders volume 21, pages465–478(2020)

The last four decades, we assist to an increasing scientific interest on melatonin, a circadian hormone, a metabolic regulator which influences not only plants’ metabolism and their defense against pathogens but mostly the animals and humans’ metabolic pathways, their response to circadian disruption, stress and burnout syndrome. In humans, as a hormonal regulator, produced in the pineal grand as well in mitochondria, melatonin is involved in different, complex intracellular signaling pathways, with antioxidant and immune stimulating effects, proving to act as a circadian synchronizer, as a preventive and therapeutic agent in many degenerative diseases, and especially in hormone-dependent cancers.

Preclinical or clinical studies showed recently the mechanisms involved in regulating the cellular activity, its role in aging and circadian disturbances and impact on degenerative diseases. Melatonin proved to have an anti-inflammatory, antiapoptotic and powerful antioxidant effect by subtle mechanisms in mitochondrial metabolic pathways. This overview includes recent and relevant literature data related to the impact of endogenous and exogeneous melatonin on the prevention of cancer progression and treatment of various degenerative diseases. Metabolomics, an emerging new omics’ technology, based on high performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry is presented as an encouraging technique to fingerprint and realize a precise evaluation and monitoring of the turnover of melatonin and its metabolites in different pathological circumstances.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La mélatonine, un régulateur métabolique omniprésent: fonctions, mécanismes et effets sur les perturbations circadiennes et les maladies dégénératives
Andreea Iulia Socaciu, Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders volume 21, pages465–478 (2020)

Ces quatre dernières décennies, nous contribuons à un intérêt scientifique croissant sur la mélatonine, une hormone circadienne, un régulateur métabolique qui influence non seulement le métabolisme des plantes et leur défense contre les pathogènes mais surtout les voies métaboliques des animaux et des humains, leur réponse aux perturbations circadiennes, syndrome de stress et d'épuisement professionnel. Chez l'homme, en tant que régulateur hormonal, produit dans le grand pinéal ainsi que dans les mitochondries, la mélatonine est impliquée dans différentes voies de signalisation intracellulaires complexes, avec des effets antioxydants et stimulants immunitaires, se révélant agir comme un synchroniseur circadien, comme agent préventif et thérapeutique. dans de nombreuses maladies dégénératives, et en particulier dans les cancers hormono-dépendants.

Des études précliniques ou cliniques ont montré récemment les mécanismes impliqués dans la régulation de l'activité cellulaire, son rôle dans le vieillissement et les troubles circadiens et son impact sur les maladies dégénératives. La mélatonine s'est avérée avoir un effet anti-inflammatoire, anti-apoptotique et antioxydant puissant par des mécanismes subtils dans les voies métaboliques mitochondriales. Cet aperçu comprend des données de la littérature récentes et pertinentes liées à l'impact de la mélatonine endogène et exogène sur la prévention de la progression du cancer et le traitement de diverses maladies dégénératives. La métabolomique, une nouvelle technologie omique émergente, basée sur la chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse est présentée comme une technique encourageante pour l'empreinte digitale et réaliser une évaluation et un suivi précis du renouvellement de la mélatonine et de ses métabolites dans différentes circonstances pathologiques.

[Nutrimuscle-Conseils]

Melatonin Effectiveness in Amelioration of Oxidative Stress and Strengthening of Antioxidant Defense System: Findings from a Systematic Review and Dose-response Meta-analysis of Controlled Clinical Trials
Meysam Zarezadeh Clin Nutr February 09, 2022

Background and Aim
Oxidative stress is involved in the development of chronic diseases. It has been suggested that melatonin has a protective role against oxidative stress by activation of antioxidant enzymes and scavenging free-radicals. Present study aimed to investigate the effect of melatonin supplementation on oxidative stress and antioxidant biomarkers such as malondialdehyde (MDA), increased total antioxidant capacity (TAC), superoxide dismutase (SOD), and Glutathione peroxidase (GPx).
Methods
Systematic search was performed to identify relevant studies in PubMed/Medline, SCOPUS, Web of Science and Embase databases and Google Scholar up to September 2020. Meta-analysis was conducted using random-effect model. Subgroup analysis and meta-regression was used to identify sources of heterogeneity. The quality of studies was assessed using Cochrane Collaboration’s tool. Publication bias was assessed by visual inspection of funnel plot.
Results
A total number of 16 eligible articles were included in the meta-analysis. The dosages of melatonin varied between 3 to 400 mg/day, with a duration range between 1.42 to 12 weeks. Melatonin supplementation significantly increased serum levels of TAC [SMD: 1.59; 95% CI: 0.89, 2.29; P<0.001; (I2= 93.53%, P<0.001 No significant effects were observed on MDA [SMD: -3.09; 95% CI: -7.07, 0.89; P=0.12; (I2= 99.57%, P<0.001)], GPx [SMD: 0.86; 95% CI: -3.46, 5.19; P=0.61; (I2= 98.17%, P<0.001)] and SOD levels [SMD: 1.92; 95% CI: -3.57, 7.41; P=0.35; (I2= 98.27%, P<0.001)].
Conclusion
Results of the current meta-analysis showed that melatonin supplementation had a significant impact on attenuating of oxidative stress and enhancing antioxidant performance. Melatonin supplementation could be suggested as a safe complementary approach in amelioration of the chronic diseases.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Efficacité de la mélatonine dans l'amélioration du stress oxydatif et le renforcement du système de défense antioxydant : résultats d'un examen systématique et d'une méta-analyse dose-réponse d'essais cliniques contrôlés
Meysam Zarezadeh Clin Nutr 09 février 2022

Contexte et objectif
Le stress oxydatif est impliqué dans le développement de maladies chroniques. Il a été suggéré que la mélatonine a un rôle protecteur contre le stress oxydatif en activant des enzymes antioxydantes et en piégeant les radicaux libres. La présente étude visait à étudier l'effet de la supplémentation en mélatonine sur le stress oxydatif et les biomarqueurs antioxydants tels que le malondialdéhyde (MDA), l'augmentation de la capacité antioxydante totale (TAC), la superoxyde dismutase (SOD) et la glutathion peroxydase (GPx).
Méthodes
Une recherche systématique a été effectuée pour identifier les études pertinentes dans les bases de données PubMed/Medline, SCOPUS, Web of Science et Embase et Google Scholar jusqu'en septembre 2020. Une méta-analyse a été réalisée à l'aide d'un modèle à effets aléatoires. Une analyse de sous-groupe et une méta-régression ont été utilisées pour identifier les sources d'hétérogénéité. La qualité des études a été évaluée à l'aide de l'outil de Cochrane Collaboration. Le biais de publication a été évalué par inspection visuelle du graphique en entonnoir.
Résultats
Un nombre total de 16 articles éligibles ont été inclus dans la méta-analyse. Les dosages de mélatonine variaient entre 3 et 400 mg/jour, avec une durée comprise entre 1,42 et 12 semaines. La supplémentation en mélatonine a augmenté de manière significative les taux sériques de TAC [SMD : 1,59 ; IC à 95 % : 0,89, 2,29 ; P<0,001 ; (I2= 93,53 %, P<0,001 Aucun effet significatif n'a été observé sur le MDA [DMS : -3,09 ; IC à 95 % : -7,07, 0,89 ; P=0,12 ; (I2= 99,57 %, P<0,001)], GPx [DMS : : 0,86 ; IC à 95 % : -3,46, 5,19 ; P = 0,61 ; (I2 = 98,17 %, P<0,001)] et les taux de SOD [DMS : 1,92 ; IC à 95 % : -3,57, 7,41 ; P = 0,35 ; (I2 = 98,27 %, P<0,001)].
Conclusion
Les résultats de la méta-analyse actuelle ont montré que la supplémentation en mélatonine avait un impact significatif sur l'atténuation du stress oxydatif et l'amélioration des performances antioxydantes. La supplémentation en mélatonine pourrait être suggérée comme une approche complémentaire sûre dans l'amélioration des maladies chroniques.

[Nutrimuscle-Conseils]

The role of melatonin in the molecular mechanisms underlying metaflammation and infections in obesity: A narrative review
Claudia Pivonello, Ob Rev 03 December 2021

Obesity is a chronic condition whose management is a critical challenge for physicians. The scientific community has increased its focus on the molecular mechanisms involved in obesity etiopathogenesis to better manage patients with obesity and its associated complications. The tight connection between adipose tissue and the immune system has been demonstrated to play a crucial role in inflammation, and melatonin is important for circadian rhythm regulation and metabolic homeostasis, in which it orchestrates several molecular mechanisms involved in obesity and associated inflammation.

Melatonin also regulates innate and adaptive immunity; its antioxidant properties are linked to reduced predisposition to infection and weight gain in patients with obesity through the modulation of the immune response, which has a significant beneficial effect on inflammation and, consequently, on the metabolic state.

Low melatonin levels have been linked to obesity, and melatonin supplementation can reduce body weight, improve metabolic profile, and ameliorate immune responses and pro-inflammatory stimuli. The role of melatonin in obesity is mainly related to improved oxidative stress signaling, modulation of adipokine secretion, and a switching from white-to-brown adipose tissue phenotype and activity.

Moreover, the role of melatonin in obesity modulation by controlling circadian rhythm has recently emerged as a pivotal mechanism for lipid and glucose metabolism dysfunction in adipose, muscle, and liver tissues. Melatonin may also regulate the immune system by acting directly on thymus morphology and activity as well as by modulating oxidative stress and inflammatory states during infections. The tight association between melatonin and immune response regulation is coordinated by Toll-like receptors, which are rhythmically expressed during the day. Their expression may be strongly modulated by melatonin as their signaling is highly inhibited by melatonin. The current review summarizes studies of melatonin-induced mechanisms involved in infection regulation, particularly the modulation of obesity-associated inflammation and systemic complications.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Le rôle de la mélatonine dans les mécanismes moléculaires sous-jacents à la métaflammation et aux infections dans l'obésité : une revue narrative
Claudia Pivonello, Ob Rev 03 décembre 2021

L'obésité est une maladie chronique dont la prise en charge est un défi crucial pour les médecins. La communauté scientifique s'intéresse de plus en plus aux mécanismes moléculaires impliqués dans l'étiopathogénie de l'obésité pour mieux prendre en charge les patients obèses et ses complications associées. Il a été démontré que le lien étroit entre le tissu adipeux et le système immunitaire joue un rôle crucial dans l'inflammation, et la mélatonine est importante pour la régulation du rythme circadien et l'homéostasie métabolique, dans laquelle elle orchestre plusieurs mécanismes moléculaires impliqués dans l'obésité et l'inflammation associée.

La mélatonine régule également l'immunité innée et adaptative ; ses propriétés antioxydantes sont liées à une réduction de la prédisposition aux infections et à la prise de poids chez les patients obèses grâce à la modulation de la réponse immunitaire, ce qui a un effet bénéfique significatif sur l'inflammation et, par conséquent, sur l'état métabolique.

De faibles niveaux de mélatonine ont été associés à l'obésité, et la supplémentation en mélatonine peut réduire le poids corporel, améliorer le profil métabolique et améliorer les réponses immunitaires et les stimuli pro-inflammatoires. Le rôle de la mélatonine dans l'obésité est principalement lié à l'amélioration de la signalisation du stress oxydatif, à la modulation de la sécrétion d'adipokines et au passage du phénotype et de l'activité du tissu adipeux blanc au brun.

De plus, le rôle de la mélatonine dans la modulation de l'obésité en contrôlant le rythme circadien est récemment apparu comme un mécanisme central du dysfonctionnement du métabolisme des lipides et du glucose dans les tissus adipeux, musculaires et hépatiques. La mélatonine pourrait également réguler le système immunitaire en agissant directement sur la morphologie et l'activité du thymus ainsi qu'en modulant le stress oxydatif et les états inflammatoires lors des infections. L'association étroite entre la mélatonine et la régulation de la réponse immunitaire est coordonnée par les récepteurs de type Toll, qui sont exprimés de manière rythmique au cours de la journée. Leur expression peut être fortement modulée par la mélatonine car leur signalisation est fortement inhibée par la mélatonine. La présente revue résume les études des mécanismes induits par la mélatonine impliqués dans la régulation de l'infection, en particulier la modulation de l'inflammation associée à l'obésité et des complications systémiques

[Nutrimuscle-Conseils]

Daily evening melatonin prolongs survival among patients with advanced non-small-cell lung cancer
William J. M. Hrushesky Biological Rhythm Research Volume 53, 2022 - Issue 7 Pages 1043-1057

Cancer patients show the signs and symptoms of a failing circadian organization. Melatonin, secreted only during nightly darkness, promotes nightly sleep and synchronizes daily molecular and physiologic clocks. Using a placebo-controlled randomized double-blind clinical trial, we determined whether the hypothesized proper physiologic daily timing, the evening, is essential for cancer patients to benefit from melatonin. Eighty-four advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) patients from two centers (42 each) receiving standard etoposide/cisplatin therapy, were randomly assigned to one of three arms (I, 8AM & 8PM placebo; II, 8AM 20 mg melatonin and 8PM placebo; III, 8AM placebo and 8PM 20 mg melatonin. Each patient was followed until death. After adjusting for covariates, the Cox proportional hazards regression analysis found that the overall survival was enhanced only among those patients randomized to receive evening melatonin (p = 0.031 HR = 0.39). Survival benefit in the PM melatonin arm was optimized in patients who reported normal sleep quality. After adjusting for significant covariates at baseline, we found an overall survival advantage for PM melatonin when compared against placebo. Moreover, PM melatonin’s therapeutic effect was optimal in patients who self-reported normal sleep quality.

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Traduction de l'étude

La mélatonine quotidienne du soir prolonge la survie des patients atteints d'un cancer du poumon non à petites cellules avancé
William JM Hrushesky Biological Rhythm Research Volume 53, 2022 - Numéro 7 Pages 1043-1057

Les patients cancéreux présentent les signes et les symptômes d'une organisation circadienne défaillante. La mélatonine, sécrétée uniquement pendant l'obscurité nocturne, favorise le sommeil nocturne et synchronise les horloges moléculaires et physiologiques quotidiennes. À l'aide d'un essai clinique randomisé en double aveugle contrôlé par placebo, nous avons déterminé si le moment quotidien physiologique approprié hypothétique, le soir, est essentiel pour que les patients atteints de cancer bénéficient de la mélatonine. Quatre-vingt-quatre patients atteints d'un cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC) avancé de deux centres (42 chacun) recevant un traitement standard à l'étoposide/cisplatine ont été répartis au hasard dans l'un des trois groupes (I, 8 h et 20 h placebo ; II, 8 h 20 mg de mélatonine et 20h00 placebo ; III, 8h00 placebo et 20h00 20 mg de mélatonine. Chaque patient a été suivi jusqu'à sa mort. Après ajustement pour les covariables, l'analyse de régression des risques proportionnels de Cox a révélé que la survie globale n'était améliorée que chez les patients randomisés pour recevoir de la mélatonine le soir (p = 0,031 HR = 0,39). Le bénéfice de survie dans le bras mélatonine PM a été optimisé chez les patients qui ont signalé une qualité de sommeil normale. Après ajustement pour les covariables significatives au départ, nous avons trouvé un avantage de survie global pour la mélatonine PM par rapport au placebo. De plus, la mélatonine PM l'effet thérapeutique était optimal chez les patients qui déclaraient eux-mêmes une qualité de sommeil normale.

[Nutrimuscle-Conseils]

Understanding the Mechanism of Action of Melatonin, Which Induces ROS Production in Cancer Cells
by Javier Florido Antioxidants 2022, 11(8), 1621;

Reactive oxygen species (ROS) constitute a group of highly reactive molecules that have evolved as regulators of important signaling pathways. In this context, tumor cells have an altered redox balance compared to normal cells, which can be targeted as an antitumoral therapy by ROS levels and by decreasing the capacity of the antioxidant system, leading to programmed cell death. Melatonin is of particular importance in the development of innovative cancer treatments due to its oncostatic impact and lack of adverse effects. Despite being widely recognized as a pro-oxidant molecule in tumor cells, the mechanism of action of melatonin remains unclear, which has hindered its use in clinical treatments. The current review aims to describe and clarify the proposed mechanism of action of melatonin inducing ROS production in cancer cells in order to propose future anti-neoplastic clinical applications.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Comprendre le mécanisme d'action de la mélatonine, qui induit la production de ROS dans les cellules cancéreuses
par Javier Florido Antioxydants 2022, 11(8), 1621 ;

Les espèces réactives de l'oxygène (ROS) constituent un groupe de molécules hautement réactives qui ont évolué en tant que régulateurs d'importantes voies de signalisation. Dans ce contexte, les cellules tumorales ont un équilibre redox altéré par rapport aux cellules normales, ce qui peut être ciblé comme thérapie antitumorale par les niveaux de ROS et en diminuant la capacité du système antioxydant, conduisant à la mort cellulaire programmée. La mélatonine revêt une importance particulière dans le développement de traitements innovants contre le cancer en raison de son impact oncostatique et de l'absence d'effets indésirables. Bien qu'elle soit largement reconnue comme une molécule pro-oxydante dans les cellules tumorales, le mécanisme d'action de la mélatonine reste incertain, ce qui a entravé son utilisation dans les traitements cliniques. La présente revue vise à décrire et clarifier le mécanisme d'action proposé de la mélatonine induisant la production de ROS dans les cellules cancéreuses afin de proposer de futures applications cliniques anti-néoplasiques.

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Is Melatonin the “Next Vitamin D”?: A Review of Emerging Science, Clinical Uses, Safety, and Dietary Supplements
by Deanna M. Minich Nutrients 2022, 14(19), 3934;

Melatonin has become a popular dietary supplement, most known as a chronobiotic, and for establishing healthy sleep. Research over the last decade into cancer, Alzheimer’s disease, multiple sclerosis, fertility, PCOS, and many other conditions, combined with the COVID-19 pandemic, has led to greater awareness of melatonin because of its ability to act as a potent antioxidant, immune-active agent, and mitochondrial regulator.

There are distinct similarities between melatonin and vitamin D in the depth and breadth of their impact on health. Both act as hormones, affect multiple systems through their immune-modulating, anti-inflammatory functions, are found in the skin, and are responsive to sunlight and darkness. In fact, there may be similarities between the widespread concern about vitamin D deficiency as a “sunlight deficiency” and reduced melatonin secretion as a result of “darkness deficiency” from overexposure to artificial blue light.

The trend toward greater use of melatonin supplements has resulted in concern about its safety, especially higher doses, long-term use, and application in certain populations (e.g., children). This review aims to evaluate the recent data on melatonin’s mechanisms, its clinical uses beyond sleep, safety concerns, and a thorough summary of therapeutic considerations concerning dietary supplementation, including the different formats available (animal, synthetic, and phytomelatonin), dosing, timing, contraindications, and nutrient combinations.

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La vitamine D et la mélatonine en tant que capteurs de lumière et d'obscurité avec des fonctions partagées

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Mitochondria: the birth place, battle ground and the site of melatonin metabolism in cells
Melatonin Research Vol 2 No 1 (2019) Dun-Xian Tan

It was a surprising discovery when mitochondria, as the power houses of cells, were also found to synthesize the potent mitochondrial targeted antioxidant, melatonin. The melatonin synthetic enzyme serotonin N-acetyltransferase (SNAT) was found in matrix and also in the intermembrane space of mitochondria.

We hypothesize that the melatonin synthesis occurs in the matrix due to substrate (N-acetyl co-enzyme A) availability while the intermembrane space may serve as the recycling pool of SNAT to regulate the melatonin circadian rhythm.

Another surprise was that the melatonin membrane receptors, including MT1 and MT2, were also present in mitochondria. The protective effects of melatonin against neuronal injury induced by brain ischemia/reperfusion were proven to be mainly mediated by mitochondrial melatonin receptors rather than the cell surface membrane receptors which is contrary to the classical principle. In addition, melatonin metabolic enzyme has also been identified in the mitochondria. This enzyme can convert melatonin to N-acetylserotonin to strengthen the antitumor effects of melatonin. Thus, mitochondria are the generator, battle ground and metabolic sites of melatonin. The biological significance of the strong association between mitochondria and melatonin should be intensively investigated.

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Potential avenue for treating iron overload disorders
Jiancheng Yang Ageing Research Reviews Volume 81, November 2022, 101717


Highlights
• Iron overload is a highly risk factor in multiple human chronic and common diseases.
• Melatonin has a high iron chelation ability and free radical scavenging activity.
• Melatonin can inhibit the lipid peroxidation process induced by iron overload.
• Melatonin is a potential therapy for iron overload-related disorders.


Iron overload as a highly risk factor, can be found in almost all human chronic and common diseases. Iron chelators are often used to treat iron overload; however, patient adherence to these chelators is poor due to obvious side effects and other disadvantages. Numerous studies have shown that melatonin has a high iron chelation ability and direct free radical scavenging activity, and can inhibit the lipid peroxidation process caused by iron overload. Therefore, melatonin may become potential complementary therapy for iron overload-related disorders due to its iron chelating and antioxidant activities. Here, the research progress of iron overload is reviewed and the therapeutic potential of melatonin in the treatment of iron overload is analyzed. In addition, studies related to the protective effects of melatonin on oxidative damage induced by iron overload are discussed. This review provides a foundation for preventing and treating iron homeostasis disorders with melatonin.

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Traduction de l'étude

Voie potentielle pour le traitement des troubles de surcharge en fer
Revues de recherche sur le vieillissement de Jiancheng Yang Volume 81, novembre 2022, 101717


Points forts
• La surcharge en fer est un facteur de risque élevé dans de multiples maladies humaines chroniques et courantes.
• La mélatonine a une capacité élevée de chélation du fer et une activité de piégeage des radicaux libres.
• La mélatonine peut inhiber le processus de peroxydation des lipides induit par une surcharge en fer.
• La mélatonine est une thérapie potentielle pour les troubles liés à la surcharge en fer.


La surcharge en fer en tant que facteur de risque élevé peut être trouvée dans presque toutes les maladies humaines chroniques et courantes. Les chélateurs du fer sont souvent utilisés pour traiter la surcharge en fer ; cependant, l'adhésion du patient à ces chélateurs est médiocre en raison d'effets secondaires évidents et d'autres inconvénients. De nombreuses études ont montré que la mélatonine a une capacité élevée de chélation du fer et une activité directe de piégeage des radicaux libres, et peut inhiber le processus de peroxydation lipidique causé par une surcharge en fer. Par conséquent, la mélatonine pourrait devenir une thérapie complémentaire potentielle pour les troubles liés à la surcharge en fer en raison de ses activités chélatrices du fer et antioxydantes. Ici, les progrès de la recherche sur la surcharge en fer sont passés en revue et le potentiel thérapeutique de la mélatonine dans le traitement de la surcharge en fer est analysé. En outre, les études liées aux effets protecteurs de la mélatonine sur les dommages oxydatifs induits par la surcharge en fer sont discutées. Cette revue fournit une base pour prévenir et traiter les troubles de l'homéostasie du fer avec la mélatonine