Der Neuromodulator Melatonin synchronisiert zirkadiane Rhythmen und damit verbundene physiologische Funktionen durch Einwirkung auf zwei G-Protein-gekoppelte Rezeptoren: MT1 und MT2.
Es gibt höchst belastbare Belege dafür, dass Melatonin Krebserkrankungen in den Phasen der Entstehung, Progression und Metastasierung abschwächt. In vielen Fällen wurden molekulare Mechanismen, die diesen hemmenden Wirkungen zugrunde liegen, postuliert. Überraschend ist jedoch die große Anzahl von Prozessen, über die Melatonin angeblich die Entwicklung und das Wachstum von Krebs hemmt.
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.
Es ist bekannt, dass Melatonin die Insulinausschüttung der Betazellen bei Nagetieren durch Interaktion mit den Melatoninrezeptoren MT₁ und / oder MT₂ an der Zelloberfläche hemmt. Allerdings ist über die Funktion dieses Hormons in den Langerhans’schen Inselzellen der menschlichen Bauchspeicheldrüse nichts bekannt.
Melatonin beeinflusst die Insulinausschüttung sowohl in vivo als auch in vitro.
Die circadiane Rhythmik der Melatoninsekretion in der Zirbeldrüse, die vom Nucleus suprachiasmaticus (SCN) gesteuert wird, spiegelt die Mechanismen wider, die an der Steuerung des Schlaf-Wach-Zyklus beteiligt sind. Melatonin kann schlaffördernde und den Schlaf-Wach-Rhythmus regulierende Aktionen durch spezifische Aktivierung der Melatoninrezeptoren MT1 (Melatonin 1a) und MT2 (Melatonin 1b) beeinflussen.
Es bestehen funktionelle Wechselwirkungen zwischen den Betazellen des endokrinen Pankreas und der Hypophyse, in der das circadiane Molekül Melatonin mit seiner synchronisierenden Wirkung entsteht. Ziel dieser Studie war es, sowohl bei Diabetes-Patienten als auch in einem Modellversuch mit diabetischen Ratten eine mögliche Wechselwirkung zwischen Insulin und Melatonin aufzuzeigen.