La melatonina è un ormone che di solito viene prodotto dalla ghiandola pineale, una ghiandola che si trova nel cervello, e che influisce sull’ipotalamo, una regione importante del cervello stesso, rendendo più effettivo il ciclo sonno-veglia. Può essere acquistata in farmacia ma viene comunque prodotta anche da altri animali, oltre che da piante e microrganismi.
Un nuovo studio, condotto da ricercatori della UConn Health, ha trovato che la melatonina (Mel) promuove il sonno attraverso i recettori Mel accoppiati a proteine G. Tuttavia, l’obiettivo molecolare a valle dei recettori Mel per produrre l’effetto del sonno rimane enigmatico. Lo studio dimostra che un canale del potassio, il canale BK, gioca un ruolo nel sonno e che Mel promuove il sonno attivando questo canale attraverso uno specifico recettore Mel.
La melatonina (Mel) promuove il sonno attraverso i recettori accoppiati alle proteine G. Tuttavia, il bersaglio molecolare a valle (s) è sconosciuto. Abbiamo identificato il Caenorhabditis elegans BK canale SLO-1 come un obiettivo molecolare del recettore Mel PCDR-1-. Knockout di pcdr-1, slo-1, o homt-1 (un gene necessario per la sintesi Mel) provoca un sostanziale aumento del rilascio di neurotrasmettitori e accorciato la durata del sonno, e questi effetti sono nonadditivi in doppio knockout. Mel esogeno inibisce il rilascio di neurotrasmettitori e promuove il sonno in wild-type (WT) ma non pcdr-1 e slo-1 mutanti. In un sistema di espressione eterologa, Mel attiva il canale BK umano (hSlo1) in modo membrana-delimitata in presenza del recettore Mel MT1 ma non MT2. Un peptide che agisce per rilasciare Gβγ libero attiva anche hSlo1 in un modo MT1-dipendente e delimitato dalla membrana, mentre un inibitore Gβλ abolisce l’effetto stimolante di Mel. I nostri risultati suggeriscono che Mel promuove il sonno attivando il canale BK attraverso uno specifico recettore Mel e Gβλ.
Per riassumere, il presente studio dimostra che il canale BK è un bersaglio molecolare chiave che Mel può agire per produrre il suo effetto di promozione del sonno e che hSlo1 può anche essere attivato da Mel in un modo MT1-dipendente. Questi risultati suggeriscono che il canale BK potrebbe svolgere un ruolo evolutivamente conservato nell’effetto sonnifero di Mel. Le indagini su questa possibilità nei mammiferi porteranno probabilmente a importanti progressi nella nostra comprensione della biologia del sonno.
