Que se passe t-il lorsque nous dormons ? (Part I)

  
Comment l’hormone du sommeil, la mélatonine, est-elle synthétisée ?
La mélatonine est une hormone favorisant le sommeil, appelée aussi hormone du sommeil. 

1) Formation de la mélatonine par ses précurseurs (tryptophane et sérotonine) :

     Le sommeil provient de la sécrétion par la glande pinéale, d'une hormone appelée mélatonine (en réponse à l'absence de lumière). En effet cette hormone favorise le sommeil car elle règle les rythmes chronobiologiques. La biosynthèse de la mélatonine se décompose en deux temps. Tout d'abord elle provient de la transformation du tryptophane (acide aminé essentiel) en sérotonine (C₁₀H₁₂N₂O) qui est un neurotransmetteur, c'est à dire une molécule chimique qui assure la transmission d'un message d'un neurone à l'autre.
Ensuite vient la synthèse de la sérotonine en mélatonine. Ce processus se fait à l'aide d'enzyme après hydroxilation du tryptophane, qui crée le 5-hydroxytryptophane ou oxitriptan. Lui-meme servant après transformation chimique à la synthèse de la Sérotonine (5-HT). (voir schéma ci-dessous)

La synthèse de la mélatonine, en vert : acide aminé, en jaune : enzyme et en bleu : hormone

    Lors de la synthèse de la mélatonine, la sérotonine est au coeur d'un échange entre les synapses.
Cet échange est assuré par deux processus distincts et complémentaires : la conduction électrique et la transmission chimique. La conduction électrique permet de faire voyager rapidement l'influx nerveux à l'intérieur d'un même neurone. La transmission chimmique permet de transmettre l'influx nerveux d'un neurone à l'autre et s'effectue au niveau de la synapse et au moyen de neurotransmetteurs.
 
    La synapse est le point de contact chimique entre deux neurones, un des neurones jouant le rôle d'émetteur (pré-synaptique) et l'autre neurone de récepteur (post synaptique). Lors de l'arrivée d'un message nerveux à l'extrémitié du neurone pré-synaptique des vésicules de neurostransmetteur déversent une partie de leur contenu dans l'espace (ou fente synaptiques). Le neurotransmetteur se fixe alors, par complémentarité de forme, sur des récepteurs spécifiques portés par le neurone post-synaptique. Cela peut déclencher la naissance d'un nouveau message nerveux de nature éclectique.
 

Transmission de la sérotonine d'un neurone à l'autre dans une synapse


     La synthèse de la mélatonine entraîne des transformations moléculaires comme l'illustre le schéma ci-dessous. En effet, la formule topologique de la mélatonine est un dérivé de celle de la sérotonine.  
 Transformation de la molécule de sérotonine en molécule de mélatonine




2) Trajet de l'information jusqu'au cerveau et sécrétion de l'hormone :

     Puis, vient la modification nocturne de la sérotonine en mélatonine C₁₃H₁₆N₂O₂.
Quand la lumière diminue, le nerf optique envoie l’information au noyau suprachiasmatique et au noyau paraventriculaire. Ces noyaux eux-même transmettent ce message à la glande pinéale qui sécrète la mélatonine.

    La mélatonine traverse alors les capillaires pour aller dans le sang : c'est une hormone endocrine.
La sécrétion de mélatonine est inhibée durant le jour et stimulée durant la nuit (elle augmente la nuit et diminue lorsque la rétine est de nouveau soumise à la lumière), le maximum étant atteint entre 2h et 5h du matin ce qui lui vaut le nom "hormone de sommeil" ou "hormone de l’obscurité".


De l'information à la sécrétion d'hormone