K čemu je bezobratlým hormon spánku?

Náš spánek je do jisté míry řízen melatoninem vylučovaným malou částí mezimozku – šišinkou čili epifýzou. Produkci tohoto hormonu ovlivňují vnitřní biologické hodiny i informace o světelných podmínkách na sítnici. Ostatní obratlovci to mají podobně, avšak funkce melatoninu u bezobratlých je z větší části záhadná. Melatonin zde jistě plní významnou ochrannou úlohu coby antioxidant. Tím ovšem jeho význam nekončí, jak naznačuje skutečnost, že některé buňky bezobratlých jsou opatřeny přímo melatoninovými receptory.

Výzkumný tým z ústavu EMBL v německém Heidelbergu (jehož součástí je i český postdok Pavel Vopálenský) nyní odhaluje novou signální roli melatoninu u kroužkovců. Předmětem nové práce je studie denní vertikální migrace u larev mořského mnohoštětinatce Platynereis dumerilii. Podobně jako celá řada dalších mořských bezobratlých i tyto obrvené larvy (trochofory) přes noc vyplouvají k hladině, a pak ve dne zase klesají do hlubiny ve snaze uniknout nebezpečnému UV záření. A řízení tohoto pohybu má patrně na svědomí právě melatonin. Výsledky nasvědčují, že je melatonin potmě vyráběn ve speciálních buňkách mozku larev, kde může být jeho produkce řízena jak biologickými hodinami, tak vnějším světlem (obdobně, jako je tomu u zmíněné lidské šišinky). Hormon následně aktivuje další neurony, které pomocí neuropřenašeče acetylcholinu regulují přímo činnost brv na tělním povrchu.

Pod vlivem melatoninu se tedy obratlovci noří do spánku, zatímco larvy bezobratlých vyplouvají k hladině. Mechanismus je v obou případech obdobný, a my tak můžeme trochu nahlédnout do evoluční minulosti tohoto hormonu. (Cell 159, 46–57, 2014)