Melatonin

Melatonin
„Melatonin – das Schlafhormon!“. Die Apothekenumschau, die GALA und die Jagd und Hund überschlagen sich, bekommt doch derzeit dieses Hormon als Wirkstoff mehr als nur ein wenig Auftrieb in der Gesundheitsbranche. Überall wird Melatonin angepriesen, als Wundermittel gegen Schlafbeschwerden, völlig natürlich und nebenwirkungsfrei – und auch noch ohne Rezept erhältlich!


Nehmen wir dieses „Zeug“ doch mal genauer unter die Lupe. Eins ist es definitiv – für unseren Organismus natürlich. Als körpereigenes Hormon ist es nämlich auch vom Körper selbst herstellbar. Damit es zu dieser Produktion kommt, muss allerdings einiges passieren, von dem wir bewusst überhaupt nichts mitbekommen. „Gut für uns, eine Sorge weniger“, wäre jetzt eine gerechtfertigte Reaktion. Schlecht für Melatonin – denn so ganz unbeteiligt sind wir an seiner Ausschüttung und eben auch deren Ausbleiben in unseren Organismus nämlich auch nicht.

Fangen wir doch mal ganz ganz ganz ganz vorne an. Ganz ganz ganz ganz früher lebten wir nämlich mal im Meer. Also wir als Menschen in ihrer heutigen Form natürlich nicht, aber unsere mehrzelligen Vorfahren. Über die letzten paar hunderttausend Jahre haben wir uns rein physiologisch gar nicht mal so sehr verändert, zumindest in unserem Grundprinzip. Warum ich das erzähle: Melatonin gab es auch damals (ganz ganz ganz ganz früher, dort im Meer) schon und gibt es auch heute noch bei Fischen und diversen anderen Meeresbewohnern. Diese Erfindung der Evolution blieb uns bis heute erhalten, hat sich auf fast alle Tiere ausgeweitet und sie ist in ihrer Wirkungsweise so simpel wie genial. Stellt man sich die Umgebung eines solchen damaligen Meeresbewohners aka Ur-Mensch über den Tagesverlauf vor, wird schnell klar: Es gibt genau zwei Zustände der Lichtumgebung. Blau und schwarz. Blau, weil alle anderen Lichtwellen im Wasser quasi aus diesem herausgefiltert werden und nur noch kurze Wellen, also blaues Licht gebrochen und damit als Farbe sichtbar wird. Schwarz, weil halt Nacht. Während der völligen Absenz von Licht und damit auch dessen Wellen bleibt ja nichts mehr übrig, das gefiltert werden kann. Und genau dieser binäre Zustand ist der Grund, weshalb wir so empfindlich auf blaues, also kurzwelliges Licht mit einer Wellenlänge von 420–485 Nanometern reagieren — für unser Hirn gibt es grob immer noch nur diese beiden Situationen. Blau bedeutet immer noch „Tag“ und nichts anderes, schwarz heißt Nacht.

Ab und zu messe ich über eine App meine Lichtumgebung. Einfach deshalb, weil es mich interessiert, wie hell es um mich herum ist, aber auch, weil ich um eine körperinterne Rhythmik weiß, die erst ab einer gewissen Lichteinwirkung mit der Umgebung synchronisiert werden kann. Die Beleuchtungsstärke misst man in der Einheit Lux, was die meisten bestimmt schon mal gehört haben. Spätestens auf der Verpackung von Leuchtmitteln findet man diese Angabe. Dazu später noch mehr.

Für die Ausschüttung von Melatonin im menschlichen Organismus braucht es erstens einen genetisch vorgegebenen Rhythmus (den sogenannten „circadianen Rhythmus“). Dieser wurde schon vor längerem entdeckt, nachdem an Pflanzen eine rhythmische Bewegung der Blätter und Blüten beobachtet wurde, die sich dann auch als unabhängig von Sonnen- beziehungsweise Lichteinstrahlung herausgestellt hat. An Menschen konnte diese Beobachtung ebenfalls in etlichen Versuchen nachgewiesen werden. Selbst in einer Laborumgebung ohne jegliche Einstrahlung von Licht oder vorgegebene externe Rhythmik (zum Beispiel durch Zeitpunkte der Nahrungsaufnahme oder sozialen Interaktion) blieb der menschliche Organismus rhythmisch. Allerdings nicht in einem 24-Stunden-Takt, wie zunächst vermutet, sondern mit ein wenig längeren „Tagen“. Und wie nennt man das dann, wenn diese Dauer in etwa einem Tag entspricht? Richtig, circadian (circa = ungefähr, dian = tägig). Die lauteste unserer inneren Uhren, unsere sogenannte „Master Clock“, der nucleus suprachiasmaticus mitten in unserem Hirn regelt diese interne Rhythmik und kümmert sich um die Ausschüttung des Melatonins. Neben der genetisch vorgegebenen Taktung wirkt als verstärkender und synchronisierender Faktor zweitens die Absenz von blauem Licht. Stellt euch das wie einen Kippschalter vor: Blau = Melatonin(ausschüttung) aus, Schwarz = Melatonin(ausschüttung) an. Wenn auf unserer Retina, also auf der Netzhaut im Auge über besondere Zellen ein lichtsensitives Protein namens Melanopsin photoperiodische Informationen (also hell oder dunkel in verschiedenen Abstufungen) erkennt, beginnt eine wahnsinnige Reaktionskaskade in unserem Hirn und Rückenmark. Der Sehnerv gibt an unseren nucleus suprachiasmaticus (zu deutsch: den suprachiasmatischen Kern, die „Hauptuhr“ unseres Körpers) weiter, ob oder dass es da draußen wenig bis kein blaues Licht mehr gibt – das Stammhirn sendet weiter an das Rückenmark, dieses wieder an das Halsganglion. Ihr seht, jetzt geht’s tiefer in die Neurologie und Biochemie — ab jetzt sind die meisten raus, aber das ist auch völlig okay so. Fakt und Ende der Kaskade ist, dass unsere Epiphyse, also ein Hirnareal, das besser unter seinem deutschen Namen „Zirbeldrüse“ bekannt ist, dieses Hormon Melatonin ausstößt. Resultiert dann also darin, dass die Melatoninkonzentration in Blut und Urin nachts (also unter Absenz von blauem Licht) in etwa das fünffache ihres Tageswerts annimmt.

Weshalb ich nochmal zu der Beleuchtungsstärke in ihrer Einheit Lux zurückkomme: Um die Intensität von Licht zu verstehen, möchte ich euch ein paar Beispiele anbringen. Aufgrund meiner Überraschung blieben mir einige Messungen besonders im Gedächtnis. Ich finde, diese Beobachtungen erklären die Helligkeit und Wirkung von Licht prägnant. Die erste dieser Messungen fand im Spätsommer um sieben Uhr morgens bei wolkenlosem Himmel im Freien statt. Beim Spaziergang mit meinem Hund war ich über 20.000 Lux ausgesetzt. Die zweite Messung fand an einem freundlichen/sonnigen Vormittag in meinem Büro statt: 340 Lux. Die dritte Messung kurz nach 12 mittags und kurz vor 22 Uhr in einer Filiale des Lebensmitteleinzelhandels: 189 Lux. Die vierte Messung nachts, umgeben von völliger Dunkelheit außer einem riesigen Lagerfeuer, in das man mit bloßem Auge kaum hineinschauen konnte, so geblendet war man: 7 Lux. Um eine synchronisierende Wirkung auf unseren Tag-Nacht-Rhythmus inklusive Hormonausschüttung (Melatonin/Cortisol) zu erreichen, muss unser Auge einer Beleuchtungsstärke von über 1000 Lux ausgesetzt werden, über mindestens mehrere Minuten. In der heutigen Zeit, in der sich die meisten Menschen zwischen dem dunklen Schlafzimmer (besonders lange im Winter), der Fahrt zur Arbeit (schlimmstenfalls noch mit Sonnenbrille), den Büroräumlichkeiten und dem Wohnzimmer nahezu nicht mehr in einer ausreichend hellen Umgebung bewegen, wird es für deren Hirn niemals wirklich Tag. Wie soll es also ohne Tag jemals richtig Nacht werden? Wie soll die innere Uhr gegenprüfen, was jetzt wirklich Sache ist? Wie soll sie dem Rest des Organismus Ruhezeit verordnen?

Aber was macht denn nun Melatonin überhaupt? Nun, hier müssen wir erst einmal unterscheiden in tag- und nachtaktive Organismen. Mäuse als letztere macht es beispielsweise wach, weil es die Dunkelheit in hormonelle Signale „übersetzt“ und damit ausdrückt, dass es nun Zeit ist, aktiv zu werden. Im Menschen als tagaktives Lebewesen kommuniziert unser oft als „Schlafhormon“ bezeichnetes Melatonin relativ schüchtern und vorsichtig: „Du-hu? Es wäre dann jetzt langsam Zeit, schlafen zu gehen…“. Melatonin initiiert aber weder Müdigkeit, noch Schlaf selbst! Schlaf ist ein Zustand der verminderten Reaktionsfähigkeit, der nicht direkt und aktiv herbeigeführt werden kann, weder durch Willenskraft, noch körperintern. Mit seinem Antagonisten (also seinem Gegenspieler) Cortisol, unserem „Stresshormon“, gibt Melatonin einen genetisch verankerten Tag-Nacht-Rhythmus vor. Dieser circadiane Rhythmus hat einen Umfang von ein wenig über 24 Stunden, deshalb auch nur „circa“ (ungefähr) „dian“ (tägig) und wird jeden Tag durch sogenannte „Zeitgeber“, zum Beispiel Lichteinfluss, synchronisiert. Würden wir, wie die beiden Herren Kleitman und Richardson als zwei der ersten Forscher mit einem solchen Experiment, temporär ohne den Einfluss von Licht und Uhren leben, wäre die Produktion von Melatonin auch ohne Lichteinfluss periodisch, aber unsere Tage immer ein wenig länger. Eine Rhythmik würde uns bleiben, weil sie genetisch verankert ist. Die Erkenntnis, dass unsere Tage eher eine Länge größer 24 Stunden haben, hat sogar schon zur Überlegung geführt, Schichtarbeit in ihrer Organisation völlig neu zu konstruieren: Dem circadianen Rhythmus und der Meinung mancher Chronobiologen zufolge sollte der gemeine Schichtarbeiterbetrieb eine jeden Tag um eine Stunde nach hinten rollierende Arbeitszeit anbieten.

Die Synthese unseres Schlafhormons läuft über mehrere mehr oder weniger weitläufig bekannte Stufen ab. Ausgangsstoff ist die Aminosäure L‑Tryptophan, welche in zahllosen Lebensmitteln vorhanden, in manchen aber mengenmäßig verstärkt zu finden ist. Aus L‑Tryptophan wird im nächsten Schritt 5‑htp (5‑Hydroxytryptophan), welches unter Anderem als Nahrungsergänzungsmittel auf dem Markt ist. 5‑htp wurde ursprünglich als Antidepressivum genutzt, weil es als direkte biochemische Vorstufe von Serotonin fungiert. Serotonin ist den meisten bekannt als „Glückshormon“, weil es stimmungsaufhellend wirkt. Nun kommt der tatsächlich spannende Teil der Synthese: Aus Serotonin stellt unser Körper auf direktem Wege Melatonin her. Bedeutet: Wird die Melatoninsynthese angestoßen, reduziert sich die Serotoninmenge im Körper, da Serotonin für den Umbau in Melatonin benötigt wird. Die Kombination aus einer hohen Melatonin- und einer niedrigen Serotoninkonzentration wirkt depressiv. Wer den Fall kennt, dass er nachts wach liegt und über Probleme grübelt und diese von Minute zu Minuten größer und schwerwiegender und unlösbarer und emotional aufreibender wirken: hier ist die biochemische Erklärung dafür. Melatonin ist zum schlafen da, nicht zum denken. Mit diesem bedrückenden Gedankenkarussell habe ich auch schon wach gelegen, konnte aber nach einem wissenden Schmunzeln relativ schnell wieder entspannen und einschlafen. #WISSENISTNACHT

Jetzt brauchen wir aber nicht meinen, das Zeug sei überhaupt nur negativ und damit eigentlich völlig überflüssig und eher eine Last als ein Segen. Melatonin fördert nächtens den Ausstoß von sogenanntem HGH (human growth hormone), dem menschlichen Wachstumshormon, welches im Schlaf die Aufgabe hat, verschiedene Baustellen in unserem Körper anzugehen. Die Reparatur von abgenutzten Zellen unserer Blutgefäße zum Beispiel, die tagsüber exzessiver Nutzung zum Opfer gefallen sind. Cortisol (zur Erinnerung: unser „Stresshormon“) bewirkt in seiner Wirkungszeit tagsüber unter Anderem einen Anstieg des Blutdrucks und der Herzfrequenz, was wiederum mehr Druck auf unsere Gefäßwände ausübt. Dieser Druck lässt Zellen altern und abnutzen und es bedarf damit deren nächtlicher Reparatur. Melatonin erweitert periphere Blutgefäße und unterstützt damit die Durchblutung (besonders wichtig bei Frauen, deren periphere Blutgefäße durch Östrogene temporär sowieso stärker zusammengezogen werden). Melatonin stärkt unser Immunsystem und hemmt das Tumorwachstum, was es in der Krebstherapie interessant und nützlich macht. Melatonin ist eines der stärksten Antioxidantien, die unser Körper so zu bieten hat. Es wirkt als solches nicht nur im Hirn, sondern auch noch in unserem Verdauungstrakt, im Rückenmark, im Blut und in der Haut und kann damit freie Radikale und so auch oxidativen Stress reduzieren. Gerade in der Thematik der Krebsforschung und in Verbindung mit Medikationen diesbezüglich steht es in immer stärker werdendem Interesse.

Speaking of Medikation: Auch in anderen medizinischen Gebieten wird Melatonin zurzeit erfolgreich als Therapieansatz genutzt. Es ist zum Beispiel in der Lage, als Akutgabe für Schlaganfallpatienten deren Hirnschäden einzudämmen. Bei Frauen, welche die Option der künstlichen Befruchtung für sich in Anspruch nehmen wollen oder müssen, hat eine Melatoningabe zur Vorbereitung auf den Eingriff eine Erhöhung der Fertilität gezeigt. Menschen, die unter diagnostizierten Schlafstörungen leiden und bei denen eine Melatonintherapie angewandt wurde, konnten bessere Werte bezüglich der Einschlafzeit und des Durchschlafens erzielen. Für die eben genannten Therapieansätze kann und muss Melatonin als Wirkstoff unterschiedlich dosiert werden. Man unterscheidet hier zwischen pulsatiler, langsamer und schneller Dosierung des Wirkstoffs. Melatonin in seiner Reinform hat nur eine Halbwertszeit von 25 Minuten. Das bedeutet, dass die Hälfte einer reinen Melatonindosierung innerhalb von 25 Minuten verstoffwechselt und/oder ausgeschieden ist und damit in dieser Form nicht weiter als über das Einschlafen hinaus wirkt.

Melatonin als freiverkäuflicher Wirkstoff konnte in seiner Wirkung weder belegt, noch als schädlich nachgewiesen werden, es liegen zu dieser Darreichungsform und zur Gabe bei gesunden Menschen (zumindest was Erkrankungen angeht, die eine Melatonintherapie als Medikation notwendig machen) keine Langzeitstudien vor. Wer Melatonin als Nahrungsergänzungsmittel zu sich nimmt oder zu sich nehmen möchte, sollte dies immer mit einem Schlafmediziner abklären, sowohl bezüglich der Notwendigkeit, der Praktikabilität, aber ganz besonders bezüglich der Dosierung und Einnahmedauer.