Melatonin: Wirkung und Definition

Das Hormon Melatonin erfüllt im Körper vielfältige Aufgaben, die weit über seine bekannte Rolle als Regulator des Tag-Nacht-Rhythmus hinausgehen. Wenngleich viele Effekte noch nicht gänzlich verstanden sind, gibt es deutliche Hinweise auf die langanhaltend gesundheitsfördernde Wirkung von Melatonin. 

Dieser Artikel stellt wichtige Effekte von Melatonin vor und geht dabei sowohl auf die körpereigene Hormonproduktion als auch auf die externe Zufuhr durch Medikamente und sonstige Präparate ein.

Melatonin – Definition

Der Neurotransmitter Melatonin ist ein biogenes Amin, das in der Zirbeldrüse (Glandula pinealis) des Gehirns und im Darm aus Serotonin gebildet wird. Die ursprüngliche Substanz ist dabei die Aminosäure Tryptophan. 

Die Melatonin-Produktion im Gehirn steigt an, wenn das blaue Licht im Tageslichtspektrum absinkt, was mit Einbruch der Dämmerung der Fall ist. Durch einen erneuten Anstieg des Anteils an blauem Licht wird die Synthese wieder herabgesetzt. Dies erklärt, warum lange Bildschirmzeiten am Abend ohne ein Herausfiltern des blauen Lichtes die Melatoninbildung stören und somit seine Effekte beeinträchtigen können. Im Darm aktivieren hohe Tryptophanspiegel die Melatoninsynthese.

Melatonin – Wirkung und Funktion

Die Bildung in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit unterstützt die Aufrechterhaltung des Tag-Nachts-Rhythmus. Hohe Melatoninspiegel im Blut verursachen Müdigkeit und fördern das Einschlafen, während sich ein Abfallen der Spiegel genau gegenteilig auswirkt. Darüber hinaus hat es viele weitere Effekte auf das Nervensystem, aber auch auf andere Bereiche des Körpers.

Herz-Kreislauf-System

Die Bindung von Melatonin an seine Rezeptoren bewirkt an den glatten Muskelzellen der Blutgefäße eine vermehrte lokale Ausschüttung von Stickstoffmonoxid. Die Folge ist eine Entspannung der Gefäßwände, die sich weiten. Der Blutfluss wird hierdurch verlangsamt und der Blutdruck sinkt ab. Durch die gesteigerte Bildung in den Nachtstunden kommt es daher vor allem nachts zu einem Blutdruckabfall. Ist der Nachtschlaf gestört, kann sich dies entsprechend durch eine unzureichende nächtliche Absenkung des Blutdrucks zeigen, was wiederum das Herz-Kreislauf-System auf lange Sicht belastet und die Entstehung von Erkrankungen wie Gefäßverkalkungen fördert. 

Zentrales Nevensystem

Der bekannteste Effekt von Melatonin im Zentralen Nervensystem ist die Regulation des Schlafs und somit der Regeneration des Gehirns. Das hierfür erforderliche System setzt sich aus der Netzhaut, dem Hypothalamus im Mittelhirn und der Pinealisdrüse zusammen. 

Es unterstützt weiterhin die Freisetzung des Neurotransmitters GABA, der (Gamma-Aminobuttersäure) den Gehirnstoffwechsel verlangsamt und somit ebenfalls die Regeneration der Gehirnzellen im Schlaf fördert.

Zudem regt es die Bildung von Serotonin an. Hierdurch könnte es sich symptomlindernd bei Depressionen auswirken, die oftmals mit einem Serotoninmangel einhergehen. Auch die Schmerzwahrnehmung über das Rückenmark lässt sich durch Serotonin günstig beeinflussen, weswegen Medikamente zur Schmerzreduktion häufig mit Antidepressiva kombiniert werden. Melatonin könnte diese Effekte ergänzen und zudem durch eine entzündungshemmende Wirkung den auslösenden Schmerzreiz reduzieren. 

Die antioxidative und entzündungshemmende Wirkung wurden in Studien untersucht. Hierbei ergaben sich protektive Effekte unter anderem an den Nervenzellen, was das Risiko für die Entstehung von Gehirnerkrankungen wie Schlaganfällen oder Demenzen senken könnte. Auch ergaben sich Hinweise auf eine verbesserte Prognose bei bösartigen Erkrankungen, wenn Melatonin zur Therapie ergänzt wurde. Bislang werden diese Effekte jedoch mit Zurückhaltung betrachtet. Die verwendeten Dosen lagen in den Untersuchungen deutlich über den vom Körper selbst produzierten Werten. Dies kann angesichts des Abbauwegs zu zahlreichen Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten führen und gleichzeitig die Rate an Nebenwirkungen erhöht.

Glatte Muskulatur

Neben den Wirkungen auf das Herz-Kreislauf-System beeinflusst Melatonin auch die glatte Muskulatur weiterer Organsysteme. 

Im Magen-Darm-Trakt werden knapp 90 Prozent der gesamten Melatoninmenge im Körper produziert. Dort sorgt der Transmitter für eine Optimierung der Verdauung und könnte zudem durch seine entzündungshemmenden Eigenschaften die belastete Darmschleimhaut vor Infektionen und einem zu starken Einfluss der Magensäure schützen. Eine gesunde Darmschleimhaut wiederum ist die Grundvoraussetzung für eine optimale Ausschöpfung der Nährstoffe aus der angebotenen Nahrung.

Entspannende Effekte auf die glatte Muskulatur der Bronchien unterstützen eine gute Belüftung der Lunge und helfen, die Sauerstoffaufnahme zu optimieren und Erkrankungen der Atemwege abzuwehren.

Ein weiterer Bereich, der von den Effekten des Melatonins profitiert, ist das Urogenitalsystem. Da der Impuls zur Blasenentleerung durch den Muskeltonus reguliert wird und dieser unter Einfluss von Melatonin sinkt, könnte die Einnahme von Melatonin die Symptome des nächtlichen Harndrangs verringern.

Mobilisierung von Energiereserven

Direkte Effekte von Melatonin auf die Mobilisierung von Eigenreserven sind nicht beschrieben. Allerdings unterstützt Melatonin einen gesunden Stoffwechsel und möglicherweise auch die Funktion des Immunsystems. Es fördert die Regeneration der Zellen, die mit den vorhandenen Ressourcen des Körpers anschließend besser haushalten können.

Sonstige Effekte

Die Ausschüttung von Melatonin unterdrückt die Bildung des anregenden und blutdrucksteigernden Cortisols, das auch als „Stresshormon“ bezeichnet wird. Dauerhaft erhöhte Cortisolspiegel führen zu erhöhtem Blutdruck und Blutzucker und belasten so den ganzen Körper. Daher wirkt sich eine gute Balance von Melatonin und Cortisol positiv auf die Gesundheit aus.

Ein bisher wenig untersuchter Effekt des Melatonins betrifft seine möglicherweise hemmende Wirkung auf die Fortpflanzung. Während vor der Pubertät hohe Melatoninspiegel vorliegen, sinken diese anschließend stark ab. Unter Melatonineinnahme kann es zudem zu einer Reduktion der Spermienproduktion beim Mann kommen. Auch Auswirkungen auf die Eierstöcke der Frau sind möglich. Diese Thesen werden durch die Tatsache gestützt, dass Melatonin im Tierreich die Paarungszeiten beeinflusst. Daher ist eine längerfristige Einnahme von Melatonin sorgfältig abzuwägen. 

Melatonin – Abbau

Melatonin wird von der Leber vor allem über das Enzyme CYP-1A2 abgebaut. Nach mehreren Umbauschritten kann es als 6-Sulfatoxymelatonin (6-SM) mit dem Urin ausgeschieden werden.