Grundlagen
Medizinische Studien zu Melatonin – Grundlagen
Melatonin (N-Acetyl-5-Methoxytryptamin) wird überwiegend in der Zirbeldrüse, dem Pinealorgan, mit Sitz im Gehirn, produziert – und zwar vor allem in der Nacht bei vollkommener Dunkelheit. Denn dann steigt der Pegel von Melatonin auf das Achtfache des Tageswertes, was das Signal für den Organismus ist, die Ruhezeit für viele Organe und Körperfunktionen, aber gleichzeitig auch lebenswichtige Reparaturmechanismen einzuleiten. Melatonin wird damit zum wichtigsten inneren Zeitgeber.
Licht als Rhythmuszerstörer
Jeder kleinste Lichtimpuls hingegen beeinflusst diesen wichtigen Vorgang, darunter insbesondere das blaue Licht des Fernsehers und Handys, die leuchtende Anzeige des Weckers oder die Straßenbeleuchtung. Diese Alltagsgeräte haben sich als wahre Rhythmuszerstörer ergeben, die den Melatoninhaushalt in hohem Maße negativ beeinflussen.
Melatonin taktet innere Uhr
Denn jeder Lichtimpuls gelangt über die Retina an den Nucleus suprachiasmaticus (SCN), der mit dem Pinealorgan verbunden ist und als Schaltzentrale und „Master-Clock“ im Gehirn dient. Der Taktgeber für diese innere Uhr ist Melatonin, das die Information „Nachtbetrieb“ nicht nur an das Gehirn, sondern auch an alle anderen Organe und Zellen im Körper weitergibt. Wird dieser natürliche Mechanismus durch Licht in der Nacht gestört, hat dies ernste Konsequenzen nicht nur für den Tag-Nacht-Rhythmus, sondern auch für die Funktion der Organe und die Entstehung und den Verlauf vieler Erkrankungen.
Jede Zelle enthält Melatonin
Erst seit Kurzem ist bekannt, dass die sogenannten Kraftwerke einer jeden Zelle, die Mitochondrien, in der Lage sind, ebenfalls Melatonin zu produzieren. Dieses Melatonin wird nicht ins Blut abgegeben, sondern reguliert bestimmte Funktionen in den entsprechenden Zellen. Diese Produktion wird zum Teil aber ebenso durch das Melatonin der Zirbeldrüse gesteuert, sodass Störungen des Pinealorgans auch Veränderungen in der Funktion dieser Zellen hervorrufen, was u.a. zu Organschäden führen kann.
Medizinische Studien zu Melatonin – Grundlagen
Chronotyp, zirkadiane Rhythmen und Stimmung
2020-04 Bauducco S, Richardson C, Gradisar M
Es gibt immer mehr Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Stimmung und Chronotyp. Die Mehrheit der Studien untersucht den Chronotyp anhand von Präferenzen für morgendliche/abendliche Aktivitäten und nicht anhand des Schlafverhaltens an sich (d.h. anhand der Schlafmitte) oder biologischer Marker für die Schlafzeit (z.B. Wirkungseintritt von Melatonin bei Dämmerlicht).
Melatonin-Synthese und -Funktion: Evolutionsgeschichte bei Tieren und Pflanzen
2020-04 Zhao D, Yu Y, Shen Y, Liu Q, Zhao Z, Sharma R, Reiter RJ
Melatonin ist ein sehr altes Molekül, das bis zum Ursprung des Lebens zurückverfolgt werden kann. Die ursprüngliche Funktion von Melatonin war wahrscheinlich die eines Fängers freier Radikale. Melatonin hat sich vermutlich in Bakterien entwickelt; es wurde sowohl in α-Proteobakterien als auch in photosynthetischen Cyanobakterien nachgewiesen.
Virtuelle Entdeckung von Melatonin-Rezeptor-Liganden zur Modulation zirkadianer Rhythmen
2020-03 Stein RM, Kang HJ, McCorvy JD, Glatfelter GC, Jones AJ, Che T, Slocum S, Huang XP, Savych O, Moroz YS, Stauch B, Johansson LC, Cherezov V, Kenakin T, Irwin JJ, Shoichet BK, Roth BL, Dubocovich ML
Der Neuromodulator Melatonin synchronisiert zirkadiane Rhythmen und damit verbundene physiologische Funktionen durch Einwirkung auf zwei G-Protein-gekoppelte Rezeptoren: MT1 und MT2.
Melatonin bei der Behandlung von Fibromyalgiesymptomen: eine systematische Übersichtsarbeit
2020-02 Hemati K, Amini Kadijani A, Sayehmiri F, Mehrzadi S, Zabihiyeganeh M, Hosseinzadeh A, Mirzaei A
Die verfügbaren pharmakologischen Modalitäten für die Behandlung der Fibromyalgie (FM) sind mit einer Vielzahl von Nebenwirkungen und einem begrenzten Nutzen verbunden. In dieser Studie haben wir die Effekte von Melatonin bei der Behandlung von FM systematisch gesichtet.
Zusammenhang zwischen Schlaf-Chronotyp und Adipositas bei Teilnehmenden schwarzer und weißer Hautfarbe an der Bogalusa-Herzstudie
2020-01 Sun X, Gustat J, Bertisch SM, Redline S, Bazzano L
Untersuchungen lassen darauf schließen, dass Schlafdauer und -qualität miteinander in Wechselwirkung stehende Faktoren sind, die zu Adipositas beitragen. Nur wenige Studien befassen sich jedoch fokussiert mit dem Schlaf-Chronotyp, der die zirkadiane Präferenz einer Person repräsentiert. Ebenso wenig wurden diese Faktoren in Stichproben von Personen mittleren Alters und diverser ethnischer Zugehörigkeit beurteilt.
Melatonin hemmt GABAerge Neuronen im Hypothalamus, einhergehend mit einer Reduzierung des Wachheitszustands
2020-01 Huang Y, Li Y, Leng Z
Melatonin ist zwar für die zirkadiane Regulation des Schlafes notwendig, die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Wirkung von Melatonin sind jedoch noch unklar. In der vorliegenden Studie konnten wir nachweisen, dass Melatonin die Aktivität GABAerger Neuronen im lateralen Hypothalamus supprimiert.
Auswirkungen von Licht auf den zirkadianen Rhythmus, den Schlaf und die Stimmung des Menschen
2019-09 Blume C, Garbazza C, Spitschan M
Der Mensch lebt in einem 24-Stunden-Rhythmus, in der Licht und Dunkelheit einem tageszyklischen Muster folgen. Unser zirkadianer Taktgeber, der Nucleus suprachiasmaticus (SCN) im Hypothalamus, ist über einen von der Netzhaut ausgehenden Signalweg auf den 24-stündigen Sonnentag abgestimmt und synchronisiert unsere inneren biologischen Rhythmen.
Melatonin: wirksame Gegenmaßnahme gegen chaotische Zeitgeber
2019-07 Arendt J
Im letzten Jahr wurde Melatonin 60 Jahre alt, zumindest liegt seine Entdeckung 60 Jahre zurück. Das Molekül an sich ist möglicherweise fast so alt wie das Leben selbst. Es ist also an der Zeit, seine Funktionen, Wirkweisen und klinischen Anwendungsmöglichkeiten einmal aus einer ganz neuen Perspektive zu betrachten.
Neue Einblicke in den zirkadianen Rhythmus und mit ihm korrelierenden Krankheiten
2019-06 Xie Y, Tang Q, Chen G, Xie M, Yu S, Zhao J, Chen L
Zirkadiane Rhythmen (CR) sind endogene, autonome Oszillatoren, die von der molekularen zirkadianen Uhr erzeugt werden und die innere Uhr mit dem 24-Stunden-Tageszyklus der äußeren Umgebung koordinieren.
Melatonin-MT1-Rezeptor als neue Zielstruktur in der Neuropsychopharmakologie: MT1-Liganden, pathophysiologische und therapeutische Implikationen und Ausblick
2019-06 Comai S, Lopez-Canul M, De Gregorio D, Posner A, Ettaoussi M, Guarnieri FC, Gobbi G
Melatonin (MLT), ein Neuromodulator, der hauptsächlich über zwei G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, MT1 und MT2, wirkt, reguliert zahlreiche Hirnfunktionen, darunter zirkadiane Rhythmen, Stimmung, Schmerz und Schlaf. MLT und nicht-selektive MT1/MT2-Rezeptor-Agonisten werden in der klinischen Praxis bei neuropsychiatrischen und/oder Schlafstörungen eingesetzt.
Melatonin als Antioxidans: leistet mehr als es verspricht
2016-10 Reiter RJ, Mayo JC, Tan DX, Sainz RM, Alatorre-Jimenez M, Qin L
Melatonin reduziert oxidativen Stress unter einer bemerkenswert großen Anzahl von Bedingungen ungewöhnlich wirksam. Erzielt wird diese Wirkung auf vielfältige Art und Weise: über die direkte Detoxifikation reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies und indirekt über die Stimulierung antioxidativer Enzyme bei gleichzeitiger Supprimierung der Aktivität prooxidativer Enzyme.
Melatonin, das Hormon der Dunkelheit: von der Schlafförderung zur Ebola-Behandlung
2014-12 Masters A, Pandi-Perumal SR, Seixas A, Girardin JL, McFarlane SI
Melatonin ist ein Hormon, das die geheimnisvolle Zirbeldrüse bei Dunkelheit ausschüttet, daher der Name Hormon der Dunkelheit. Es hat als therapeutischer Wirkstoff bei verschiedenen Erkrankungen, insbesondere Schlafstörungen, großes Interesse geweckt.
Günstige Effekte von Melatonin auf die Behandlung von Virusinfektionen: ein neues Anwendungsgebiet für diesen „molekularen Alleskönner“?
2012-09 Boga JA, Coto-Montes A, Rosales-Corral SA, Tan DX, Reiter RJ
Melatonin (N-Acetyl-5-Methoxytryptamin) ist ein multifunktionelles Signalmolekül, das eine Vielzahl wichtiger Funktionen aufweist. Der therapeutische Nutzen von Melatonin für verschiedene medizinische Fachgebiete wurde im Rahmen zahlreicher klinischer Studien untersucht.
Anwendung von Melatonin in der Klinik: Evaluierung von Humanstudien
2010-12 Sánchez-Barceló EJ, Mediavilla MD, Tan DX, Reiter RJ
In den letzten zwei Jahrzehnten wurde anhand zahlreicher klinischer Studien der therapeutische Nutzen von Melatonin in verschiedenen medizinischen Bereichen untersucht. Ziel dieses Beitrags ist es, die wissenschaftlichen Rahmenbedingungen für die bisher durchgeführten klinischen Studien genau zu beleuchten.
Melatonin: ein Multitasking-Molekül
2010-12 Reiter RJ, Tan DX, Fuentes-Broto L
Es hat sich gezeigt, dass Melatonin (N-Acetyl-5-Methoxytryptamin) ein allgemein verbreitetes Molekül mit unterschiedlicher Funktionsweise ist. Die Mechanismen, welche seine Synthese in der Zirbeldrüse steuern, sind gut erforscht; daneben weiß man auch zunehmend besser über die von der Netzhaut und der biologischen Uhr gesteuerten Prozesse Bescheid, welche die circadiane Produktion von Melatonin in der Zirbeldrüse modulieren.
Melatonin: ein pleiotropes Molekül, das Entzündungsprozesse reguliert
2010-12 Radogna F, Diederich M, Ghibelli L
Melatonin ist ein Neurohormon, das in der Zirbeldrüse gebildet wird und den Schlaf sowie die circadianen Funktionen reguliert. Melatonin reguliert daneben auch Entzündungs- und Immunprozesse, indem es diese Reaktionen aktiviert bzw. hemmt.
Wirkung von Melatonin als Antioxidans und Einsatzmöglichkeiten als Therapeutikum und Anti-Aging-Mittel beim Menschen
2010-11 Bonnefont-Rousselot D, Collin F.
In diesem Review sollen die vorteilhaften Eigenschaften von Melatonin in Bezug auf seine antioxidative Wirkung beschrieben werden. Oxidativer Stress, d. h. ein Ungleichgewicht zwischen der Bildung von reaktiven Sauerstoffverbindungen und der antioxidativen Abwehr, ist an verschiedenen Erkrankungen, wie etwa kardiovaskulären oder neurologischen Erkrankungen, und am Alterungsprozess beteiligt. Aus diesem Grund begann man, nach Oxidationshemmern (Antioxidantien) zu forschen. Die klassischen Antioxidantien entfalteten allerdings, vor allem bei Stoffwechselerkrankungen, häufig keine vorteilhafte Wirkung.
Signalwege von Melatonin und Zellschutzfunktion
2010-10 Luchetti F, Canonico B, Betti M, Arcangeletti M, Pilolli F, Piroddi M, Piroddi M, Canesi L, Papa S, Galli F
Neben seiner bekannten regulierenden Wirkung auf den Schlaf-Wach-Rhythmus übt das Zirbeldrüsenhormon Melatonin auch noch andere biologische Funktionen aus und vollzieht in verschiedenen Zellarten und im peripheren Gewebe spezifische Stoffwechselvorgänge. In unterschiedlichen Gewebearten und Organen präsentiert sich Melatonin nicht nur als parakrines, sondern auch als intrakrines und autokrines Hormon mit insgesamt homöostatischen Funktionen und einer pleiotropen Wirkungsweise, wozu auch Faktoren zählen, welche die Zelle schützen und ihr Überleben begünstigen.
Melatonin, synthetische Analoga und Schlaf-Wach-Rhythmus
2009-03 Escames G, Acuña-Castroviejo D
Melatonin, ein im Tierreich weit verbreitetes Hormon, wird neben der Zirbeldrüse auch noch in mehreren anderen Organen und Geweben produziert. Während Melatonin außerhalb der Zirbeldrüse seine Wirkung als zytoprotektives Molekül entfaltet, wird das Hormon in der Zirbeldrüse einem bestimmten Rhythmus entsprechend produziert. Die Entdeckung von Melatonin im Jahr 1958 und die Charakterisierung seiner Synthese zu einem etwas späteren Zeitpunkt führten zur Beschreibung seiner photoperiodischen Regulierung und seiner Beziehung zu den biologischen Rhythmen wie dem Schlaf-Wach-Rhythmus.
Randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte klinische Studie zur toxikologischen Wirkung einer Melatonin-Langzeittherapie.
2000-11 Seabra ML, Bignotto M, Pinto LR Jr, Tufik S
Ziel der vorliegenden Doppelblindstudie war es, die toxikologischen Eigenschaften von Melatonin (10 mg) zu untersuchen. 40 freiwillige Probanden wurden randomisiert einer von zwei Gruppen zugeteilt. Über einen Zeitraum von 28 Tagen erhielt eine Gruppe Melatonin (N = 30), die andere ein Placebo (N = 10).