Международный эндокринологический журнал Том 20, №3, 2024

Мелатонін, окрім своєї ролі в регуляції сну, має низку ефектів щодо стану серцево-судинної системи, у тому числі має потенціал для зниження артеріального тиску. Мелатонін здатний опосередковано поліпшувати функцію ендотелію і знижувати активність адренергічної системи. Мелатонін може забезпечувати гіпотензивні ефекти шляхом стимуляції своїх рецепторів у периферичних судинах і центральній нервовій системі. Крім того, мелатонін може бути потенційним засобом для лікування пацієнтів з артеріальною гіпертензією, в тому числі категорії night-picker. Однак результати лише декількох рандомізованих досліджень свідчать про ефективність препаратів мелатоніну в лікуванні артеріальної гіпертензії. Мелатонін може знижувати артеріальний тиск за рахунок вазодилатації, прямого блокування Ca2+-каналів і посилення продукції оксиду азоту в ендотелії; антиоксидантних властивостей; пригнічення симпатичної нервової системи, зменшення вироблення норадреналіну, а також активації парасимпатичної нервової системи. Оскільки лікарський засіб зазвичай приймається перед сном, це може збільшити тривалість і якість сну і, отже, знизити артеріальний тиск уві сні. Низька секреція ендогенного мелатоніну під час сну може бути пов’язана з підвищеними показниками артеріального тиску вночі та коморбідними серцево-судинними захворюваннями. Крім того, мелатонін демонструє відмінний профіль безпеки. Отже, необхідні більш масштабні довгострокові дослідження з більшою гетерогенністю хворих, визначенням біомаркерів і особливостей вживання препаратів мелатоніну. Метою цього наративного огляду є аналіз особливостей механізмів дії, а також впливу екзогенного мелатоніну на параметри артеріального тиску в експерименті та клініці. Пошук проводився в Scopus, Science Direct (від Elsevier) і PubMed, включно з базами даних MEDLINE. Використані ключові слова «мелатонін», «артеріальний тиск», «артеріальна гіпертензія», ожиріння», «метаболічний синдром». Для виявлення результатів дослідження, які не вдалося знайти під час онлайн-пошуку, використовувався ручний пошук бібліографії публікацій.

Melatonin has several impacts on the cardiovascular system, including the potential to reduce blood pressure in addition to its role in regulating sleep. It has the ability to decrease adrenergic system activity and indirectly enhance endothelial function. Melatonin can provide antihypertensive effects by stimu­lating own receptors in the central nervous system and peripheral arteries. In addition, melatonin is a potential treatment for patients with hypertension, including the “night-peaker” category. Howe­ver, the results of only a few randomized trials suggest that melatonin supplements are effective in the treatment of hypertension. Melatonin can lower blood pressure due to vasodilatation, direct blocking of Ca2+ channels and increased production of nitric oxide in the endothelium; antioxidant properties; suppression of the sympathetic nervous system, reduction of norepinephrine production, as well as activation of the parasympathetic nervous system. Because the drug is usually taken at bedtime, it may increase the duration and quality of sleep and therefore lower blood pressure during sleep. Low endogenous melatonin secretion during sleep may be associated with elevated nocturnal blood pressure and comorbid cardiovascular diseases. In addition, melatonin exhibits an excellent safety profile. Consequently, larger-scale, longer-term studies with higher patient heterogeneity, biomarker identification, and idiosyncrasies related to melatonin use are required. The aim of this narrative review is to analyze the peculiarities of the mecha­nisms of action, as well as the effect of exogenous melatonin on blood pressure parameters in the experiment and clinic. The search was conducted in Scopus, Science Direct (from Elsevier), and PubMed, including the MEDLINE databases. The key words used were “melatonin,” “blood pressure”, “hypertension”, “obesity”, “metabolic syndrome”. We manually searched the bibliography of publications to find study results that the online search did not yield.

мелатонін; артеріальний тиск; артеріальна гіпертензія; ожиріння; метаболічний синдром; огляд літератури

melatonin; blood pressure; hypertension; obesity; metabolic syndrome; literature review

1. Cipolla-Neto J, Amaral FGD. Melatonin as a hormone: new physiological and clinical insights. Endocr Rev. 2018 Dec 1;39(6):990-1028. doi: 10.1210/er.2018-00084.
2. Simko F, Baka T, Krajcirovicova K et al. Effect of melatonin on the renin-angiotensin-aldosterone system in l-NAME-induced hypertension. Molecules. 2018 Jan 29;23(2):265. doi: 10.3390/molecules23020265. 
3. Nikolaev G, Robeva R, Konakchieva R. Membrane melatonin receptors activated cell signaling in physiology and disease. Int J Mol Sci. 2021 Dec 31;23(1):471. doi: 10.3390/ijms23010471.
4. Costantino S, Paneni F, Cosentino F. Ageing, metabolism and cardiovascular disease. J Physiol. 2016 Apr 15;594(8):2061-2073. doi: 10.1113/JP270538.
5. Ashour AM. The effect of melatonin supplement on high arterial blood pressure: An overview from Clinicaltrials.gov. J Multidiscip Healthc. 2024 Feb 2;17:517-520. doi: 10.2147/JMDH.S446521.
6. Abdulqader BK. Effect of endogenous melatonin hormone on cardiovascular system: A review of literature. Ann Coll Med Mosul. 2023 Jun;45(1):84-91. doi: 10.33899/mmed.2023.137511.1180.
7. Wang YQ, Jiang YJ, Zou MS, Liu J, Zhao HQ, Wang YH. Antidepressant actions of melatonin and melatonin receptor agonist: Focus on pathophysiology and treatment. Behav Brain Res. 2022 Feb 26;420:113724. doi: 10.1016/j.bbr.2021.113724.
8. Smolensky MH, Hermida RC, Portaluppi F. Circadian mechanisms of 24-hour blood pressure regulation and patterning. Sleep Med Rev. 2017 Jun;33:4-16. doi: 10.1016/j.smrv.2016.02.003. 
9. Campos LA, Baltatu OC, Senar S, Ghimouz R, Alefishat E, Cipolla-Neto J. Multiplatform-integrated identification of melatonin targets for a triad of psychosocial-sleep/circadian-cardiometabolic disorders. Int J Mol Sci. 2023 Jan 3;24(1):860. doi: 10.3390/ijms24010860.
10. Ishigaki S, Ohashi N, Isobe S, et al. Impaired endogenous nighttime melatonin secretion relates to intrarenal renin-angiotensin system activation and renal damage in patients with chronic kidney disease. Clin Exp Nephrol. 2016 Dec;20(6):878-884. doi: 10.1007/s10157-015-1224-x.
11. Cherkas A, Abrahamovych O, Golota S, et al. The correlations of glycated hemoglobin and carbohydrate metabolism parameters with heart rate variability in apparently healthy sedentary young male subjects. Redox Biology. 2015 Aug;5:301-307. doi: 10.1016/j.redox.2015.05.007.
12. Williams B, Mancia G, Spiering W, et al; ESC Scientific Document Group. 2018 ESC/ESH Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J. 2018 Sep 1;39(33):3021-3104. doi: 10.1093/eurheartj/ehy339.
13. Huang QF, Yang WY, Asayama K, et al. Ambulatory blood pressure monitoring to diagnose and manage hypertension. Hypertension. 2021 Feb;77(2):254-264. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.14591.
14. Sorokman T, Makarova O, Ostapchuk V. Melatonin in the saliva of adolescent girls with polycystic ovary syndrome. International Journal оf Endocrinology (Ukraine). 2022;18(2):100-103. https://doi.org/10.22141/2224-0721.18.2.2022.1154
15. Lumsden SC, Clarkson AN, Cakmak YO. Neuromodulation of the pineal gland via electrical stimulation of its sympathetic innervation pathway. Front Neurosci. 2020 Apr 2;14:264. doi: 10.3389/fnins.2020.00264.
16. Repova K, Baka T, Krajcirovicova K, et al. Melatonin as a potential approach to anxiety treatment. Int J Mol Sci. 2022 Dec 19;23(24):16187. doi: 10.3390/ijms232416187.
17. Simko F, Baka T, Paulis L, Reiter RJ. Elevated heart rate and nondipping heart rate as potential targets for melatonin: a review. J Pineal Res. 2016 Sep;61(2):127-37. doi: 10.1111/jpi.12348.
18. Nishi EE, Almeida VR, Amaral FG, et al. Melatonin attenuates renal sympathetic overactivity and reactive oxygen species in the brain in neurogenic hypertension. Hypertens Res. 2019 Nov;42(11):1683-1691. doi: 10.1038/s41440-019-0301-z.
19. Jiao L, Wang Y, Zhang S, et al. Melatonin improves cardiac remodeling and brain-heart sympathetic hyperactivation aggravated by light disruption after myocardial infarction. J Pineal Res. 2022 Nov;73(4):e12829. doi: 10.1111/jpi.12829.
20. Cherkas A, Eckl P, Gueraud F, Abrahamovych O, et al. Helicobacter pylori in sedentary men is linked to higher heart rate, sympathetic activity, and insulin resistance but not inflammation or oxidative stress. Croat Med J. 2016 Apr 23;57(2):141-149. doi: 10.3325/cmj.2016.57.141.
21. Serhiyenko V, Serhiyenko A, Segin V, Serhiyenko L. Association of arterial stiffness, N-terminal pro-brain natriuretic peptide, insulin resistance, and left ventricular diastolic dysfunction with diabetic cardiac autonomic neuropathy. Vessel Plus. 2022 Feb 17;6:11. doi: 10.20517/2574-1209.2021.83.
22. Martinez A, Lakkimsetti M, Maharjan S, et al. Beta-bloc–kers and their current role in maternal and neonatal health: A narrative review of the literature. Cureus. 2023 Aug 24;15(8):e44043. doi: 10.7759/cureus.44043.
23. Tobeiha M, Jafari A, Fadaei S, et al. Evidence for the benefits of melatonin in cardiovascular disease. Front Cardiovasc Med. 2022 Jun 20;9:888319. doi: 10.3389/fcvm.2022.888319.
24. Langston-Cox A, Marshall SA, Lu D, Palmer KR, Wallace EM. Melatonin for the management of preeclampsia: A review. Antioxidants (Basel). 2021 Mar 3;10(3):376. doi: 10.3390/antiox10030376.
25. Reiter RJ, Sharma R, Chuffa LGA, Simko F, Dominguez-Rodriguez A. Mitochondrial melatonin: beneficial effects in protecting against heart failure. Life (Basel). 2024 Jan 5;14(1):88. doi: 10.3390/life14010088.
26. Di Santo P, Mathew R, Jung RG, et al; CAPITAL DOREMI investigators. Impact of baseline beta-blocker use on inotrope response and clinical outcomes in cardiogenic shock: a subgroup analysis of the DOREMI trial. Crit Care. 2021 Aug 10;25(1):289. doi: 10.1186/s13054-021-03706-2.
27. Hoseini SG, Heshmat-Ghahdarijani K, Khosrawi S, et al. Melatonin supplementation improves N-terminal pro-B-type natriuretic peptide levels and quality of life in patients with heart failure with reduced ejection fraction: Results from MeHR trial, a randomized clinical trial. Clin Cardiol. 2022 Apr;45(4):417-426. doi: 10.1002/clc.23796.
28. Anghel L, Baroiu L, Popazu CR, et al. Benefits and adverse events of melatonin use in the elderly (Review). Exp Ther Med. 2022 Mar;23(3):219. doi: 10.3892/etm.2022.11142.
29. Xie Z, Chen F, Li WA, et al. A review of sleep disorders and melatonin. Neurol Res. 2017 Jun;39(6):559-565. doi: 10.1080/01616412.2017.1315864.
30. Serhiyenko VA, Serhiyenko LM, Sehin VB, Serhiyenko AA. Pathophysiological and clinical aspects of the circadian rhythm of arterial stiffness in diabetes mellitus: A minireview. Endocr Regul. 2022 Oct 20;56(4):284-294. doi: 10.2478/enr-d2022-0031.
31. Ozkalayci F, Kocabas U, Altun BU, Pandi-Perumal S, Altun A. Relationship between melatonin and cardiovascular disease. Cureus. 2021 Jan 27;13(1):e12935. doi: 10.7759/cureus.12935.
32. Lee EK, Poon P, Yu CP, Lee VW, Chung VC, Wong SY. Controlled-release oral melatonin supplementation for hypertension and nocturnal hypertension: A systematic review and meta-analysis. J Clin Hypertens (Greenwich). 2022 May;24(5):529-535. doi: 10.1111/jch.14482.
33. Rexhaj E, Pireva A, Paoloni-Giacobino A, et al. Prevention of vascular dysfunction and arterial hypertension in mice generated by assisted reproductive technologies by addition of melatonin to culture media. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2015 Oct;309(7):H1151-H1156. doi: 10.1152/ajpheart.00621.2014.
34. Cvikova D, Sutovska H, Babarikova K, Molcan L. Hypotensive effects of melatonin in rats: Focus on the model, measurement, application, and main mechanisms. Hypertens Res. 2022 Dec;45(12):1929-1944. doi: 10.1038/s41440-022-01031-x.
35. Kim H, Jung HR, Kim JB, Kim DJ. Autonomic dysfunction in sleep disorders: from neurobiological basis to potential therapeutic approaches. J Clin Neurol. 2022 Mar;18(2):140-151. doi: 10.3988/jcn.2022.18.2.140.
36. Hadi A, Ghaedi E, Moradi S, Pourmasoumi M, Ghavami A, Kafeshani M. Effects of melatonin supplementation on blood pressure: a systematic review and metaanalysis of randomized controlled trials. Horm Metab Res. 2019 Mar;51(3):157-164. doi: 10.1055/a-0841-6638.
37. Amstrup AK, Rejnmark L. Effects of melatonin on blood pressure, arterial stiffness and quality of life in postmenopausal wo–men: A randomized controlled trial. Complement Ther Med. 2024 May;81:103026. doi: 10.1016/j.ctim.2024.103026.
38. Raygan F, Ostadmohammadi V, Bahmani F, Reiter RJ, Asemi Z. Melatonin administration lowers biomarkers of oxidative stress and cardio-metabolic risk in type 2 diabetic patients with coronary heart disease: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Clin Nutr. 2019 Feb;38(1):191-196. doi: 10.1016/j.clnu.2017.12.004.
39. Goyal A, Terry PD, Superak HM, et al. Melatonin supplementation to treat the metabolic syndrome: a randomized controlled trial. Diabetol Metab Syndr. 2014 Nov 18;6:124. doi: 10.1186/1758-5996-6-124.
40. Agahi M, Akasheh N, Ahmadvand A, Akbari H, Izadpanah F. Effect of melatonin in reducing second-generation antipsychotic meta–bolic effects: A double blind controlled clinical trial. Diabetes Metab Syndr. 2018 Jan-Mar;12(1):9-15. doi: 10.1016/j.dsx.2017.08.004.
41. Baker J, Kimpinski K. Role of melatonin in blood pressure regulation: An adjunct anti-hypertensive agent. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2018 Aug;45(8):755-766. doi: 10.1111/1440-1681.12942.
42. Vancampfort D, Rosenbaum S, Ward PB, et al. Type 2 diabetes among people with posttraumatic stress disorder: systematic review and meta-analysis. Psychosom Med. 2016 May;78(4):465-473. doi: 10.1097/PSY.0000000000000297.
43. Ziegler D, Porta M, Papanas N, et al. The role of biofactors in diabetic microvascular complications. Curr Diabetes Rev. 2022 Apr 6;18(4):e250821195830. doi: 10.2174/1871527320666210825112240.
44. Możdżan M, Możdżan M, Chałubiński M, Wojdan K, Broncel M. The effect of melatonin on circadian blood pressure in patients with type 2 diabetes and essential hypertension. Arch Med Sci. 2014 Aug 29;10(4):669-75. doi: 10.5114/aoms.2014.44858.
45. Bazyar H, Zare Javid A, Bavi Behbahani H, Moradi F, Moradi Poode B, Amiri P. Consumption of melatonin supplement improves cardiovascular disease risk factors and anthropometric indices in type 2 diabetes mellitus patients: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Trials. 2021 Mar 25;22(1):231. doi: 10.1186/s13063-021-05174-z.
46. Pourhanifeh MH, Hosseinzadeh A, Dehdashtian E, Hemati K, Mehrzadi S. Melatonin: new insights on its therapeutic properties in diabetic complications. Diabetol Metab Syndr. 2020 Apr 8;12:30. doi: 10.1186/s13098-020-00537-z.
47. Harpsøe NG, Andersen LP, Gögenur I, Rosenberg J. Clinical pharmacokinetics of melatonin: a systematic review. Eur J Clin Pharmacol. 2015 Aug;71(8):901-9. doi: 10.1007/s00228-015-1873-4.
48. Vural EM, van Munster BC, de Rooij SE. Optimal dosages for melatonin supplementation therapy in older adults: a systematic review of current literature. Drugs Aging. 2014 Jun;31(6):441-51. doi: 10.1007/s40266-014-0178-0.
49. Rahbari-Oskoui FF, Abramson JL, Bruckman AM, et al. Nighttime administration of high-dose, sustained-release melatonin does not decrease nocturnal blood pressure in African-Ameri–can patients: Results from a preliminary randomized, crossover trial. Complement Ther Med. 2019 Apr;43:157-164. doi: 10.1016/j.ctim.2019.01.026.
50. Pandi-Perumal SR, BaHammam AS, Ojike NI, et al. Melatonin and Human Cardiovascular Disease. J Cardiovasc Pharmacol Ther. 2017 Mar;22(2):122-132. doi: 10.1177/1074248416660622.
51. Fatemeh G, Sajjad M, Niloufar R, Neda S, Leila S, Khadijeh M. Effect of melatonin supplementation on sleep quality: a systema–tic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Neurol. 2022 Jan;269(1):205-216. doi: 10.1007/s00415-020-10381-w.
52. Borghi C, Cicero AF. Nutraceuticals with a clinically detec–table blood pressure-lowering effect: a review of available randomized clinical trials and their meta-analyses. Br J Clin Pharmacol. 2017 Jan;83(1):163-171. doi: 10.1111/bcp.12902.
53. Akbari M, Ostadmohammadi V, Mirhosseini N, et al. The effects of melatonin supplementation on blood pressure in patients with metabolic disorders: a systematic review and meta-analysis of randomi–zed controlled trials. J Hum Hypertens. 2019 Mar;33(3):202-209. doi: 10.1038/s41371-019-0166-2.
54. Kara H, Kara A. Melatonin in cardiovascular diseases. In: Ge–len V, Şengül E, Kükürt A, editors. Melatonin — recent updates. London, UK: IntechOpen; 2022. pp. 74-105. doi: 10.5772/intechopen.100989.
55. Serhiyenko V, Sehin V, Hotsko M, Serhiyenko L, Serhiyen–ko О. Metabolic syndrome, dyssomnia, and melatonin. International Journal of Endocrinology (Ukraine). 2024;20(2):133-142. https://doi.org/10.22141/2224-0721.20.2.2024.1375.