Melatonin

 Melatonin (von griech. melas = dunkelfarbig, tonos = Spannung) ist ein Hormon das in der Epiphyse (Epiphysenhormon) der Wirbeltiere und des Menschen aus Serotonin durch N-Acetylierung (s. N-Acetyl-Transferasen) und 5-Methylierung gebildet wird. Weitere Produktionsorte des Melatonins sind Netzhaut und Darm.

Bei versch. Fischen und Amphibien induziert Melatonin als Gegenspieler des Melanotropins eine Konzentrierung des Melanins in den Zellen und verursacht damit eine Aufhellung der Haut.

Bei Vögeln und Säugern folgt die Bildung des Melatonins einem circadianem Rhythmus (Chronobiologie).

So steigt die Melatoninkonzentration während der Nacht an. Der maximale Peak wird gegen 3 Uhr morgens erreicht. Die Melatonin-induzierte Tiefschlafphase stimuliert die Ausschüttung des Wachstumshormons Somatropin (STH). Entsprechende chronische Störungen führen zum vorzeitigen Sistieren der Somatotropin-Produktion.

Die Melatoninproduktion wird durch Tageslicht vermindert. Bei Dunkelheit steigt die Produktion und Sekretion des Melatonins wieder an. Das für den letzten Syntheseschritt verantwortliche Enzym, die Hydroxyindol-O-Methyltransferase, ist tagsüber weniger aktiv als nachts (wahrscheinlich liegt die Ursache hierin in einer rhythmisch aktivierten Genexpression für dieses Enzym).   

Melatonin nimmt somit eine bedeutende Rolle bei der Koordinierung der circadian-rhythmischen Vorgänge im Organismus ein.  Es nimmt eine eine wichtige Rolle als Zeitgeber ein.

Weiterhin senkt Melatonin die Sekretion des luteinisierenden Hormons (LTH), verhindert damit sexuelle Reifungsprozesse. Besonders eine Verringerung (aber auch eine Erhöhung) des Melatoninspiegels bewirkt Schlafstörungen oder Störungen des Schlaf-Wach-Rhythmus.

1. Asghari MH et al. (2016)  A review of the protective effect of melatonin in pesticide-induced toxicity. Expert Opin Drug Metab Toxicol 29:1-10.
2. Williams WP 3rd et al. (2016) Comparative Review of Approved Melatonin Agonists for the Treatment of Circadian Rhythm Sleep-Wake Disorders. Pharmacotherapy doi: 10.1002/phar.1822.