Grundlagen

Medizinische Studien zu Melatonin – Grundlagen

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

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-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: 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.

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.

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