Melatonin

Melatonin ist als Derivat des Tryptophans ein biogenes Amin, das in der Glandula pinealis aus Serotonin synthetisiert wird. Es wird zu den Neurotransmittern gezählt.

Melatonin hat die Summenformel C₁₃H₁₆N₂O₂ und eine molare Masse von 232,28 g/mol.

Melatonin ist ein Metabolit des Tryptophanstoffwechsels. Bei der körpereigenen Melatoninsynthese in der Epiphyse ist der Ausgangsstoff Serotonin. Die Serotonin-N-Acetyltransferase überträgt einen Acetylrest auf die primäre Aminogruppe des Serotonin, sodass N-Acetylserotonin entsteht. Coenzym dieser Reaktion ist Coenzym A. Das Reaktionsprodukt N-Acetylserotonin wird weiter über die Acetylserotonin-O-Methyltransferase mit zugehörigem Coenzym S-Adenosylmethionin methyliert, sodass Melatonin entsteht.

Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Synthese wird von der Serotonin-N-Acetyltransferase katalysiert.

Das Hormon Melatonin steuert u.a. zusammen mit Adenosin den Schlaf-Wach-Rhythmus des Körpers auf der Basis eines komplexen Schaltkreises zwischen Epiphyse und Schrittmacherzellen im Nucleus suprachiasmaticus des Hypothalamus. Melatonin wird fast ausschließlich nachts produziert, Tageslicht hemmt die Melatoninsynthese.

Melatoninrezeptoren befinden sich neben dem Hypothalamus in den thermoregulatorischen Zellen des Hirnstamms, in zerebralen Blutgefäßen und in einigen Zellen des Immunsystems.

Die Bioverfügbarkeit von oral aufgenommenem Melatonin liegt bei circa 15 %. Der Metabolismus erfolgt über die Cytochrom P450-Enzyme CYP1A2 und CYP2C19. Es liegt ein ausgeprägter First-Pass-Effekt vor. Die T_max wird nach 3 Stunden erreicht. Die Eliminationshalbwertzeit beträgt 3,5-4 h bei retardierten Formulierungen und nur 20 min bei nicht-retardierten Arzneimitteln. Die Elimination erfolgt weitgehend renal.

Melatoninhaltige Medikamente werden in der Therapie bestimmter Schlafstörungen angewendet. Dyssomnien, die mit einer Störung des zirkadianen Rhythmus einhergehen, sprechen am besten auf Melatoningabe an. Dazu zählen Insomnie, Jetlag, Schichtarbeit sowie nächliches Aufwachen und sonstige Störungen des Tag-Nacht-Rhythmus.

Die Wirksamkeit von exogenem Melatonin bei der Behandlung verschiedener Dyssomnien konnte in Studien inbesondere für Personen über 55 Jahre gezeigt werden.^[1][2] Aus diesem Grund sind Melatoninpräparate in der Europäischen Union zur Kurzzeitbehandlung von Schlafstörungen, die durch eine schlechte Schlafqualität charakterisiert sind, bei Menschen über 55 Jahren zugelassen.^[3] Dabei wird in der Literatur jedoch betont, dass der therapeutische Effekt nur für eine relativ kleine Anzahl an Patienten nachgewiesen wurde. Ebenso seien schlafinduzierende Medikamente zurückhaltend zu verordnen, da ein erhöhtes Risiko für eine Abhängigkeitsentwicklung besteht.

Melatonin wird darüber hinaus bei der Behandlung von Methamphetamin-induzierten Störungen eingesetzt.

Bei der kurzzeitigen Einnahme von Melatonin treten in der Regel keine Nebenwirkungen auf. Vereinzelt werden Symptome wie Schläfrigkeit und Konzentrationsstörungen beobachtet. Da das Hormon den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert, kann dieser negativ beeinträchtigt werden.

Um Wechselwirkungen zu vermeiden, sollte Melatonin nicht zusammen mit Antiepileptika, Antidepressiva oder Antikoagulantien eingenommen werden.

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Vor allem in den USA gilt Melatonin als "Wundermittel" und wird u.a. gegen Krebserkrankungen sowie kardiovaskuläre Erkrankungen eingesetzt. Als Wirkrationale werden z.B. mögliche antioxidative Eigenschaften des Hormons angeführt. Die Substanz ist in den USA in vielen Nahrungsergänzungsmitteln enthalten. Viele der Wirkungen, die Melatonin zugeschrieben werden, sind derzeit (2021) nicht durch klinische Studien belegt.