Melatonin: Produktion

Veröffentlicht von: Dr. rer. nat. Geraldine Nagel (04. Dezember 2014)

Das Hormon Melatonin entsteht hauptsächlich im Gehirn – genauer gesagt in der Zirbeldrüse (Epiphyse, Glandula pinealis), einem Teil des Zwischenhirns. Geringe Mengen bilden jedoch auch die Netzhaut des Auges sowie der Darm.

Die Melatonin-Produktion ist an den Tag-Nacht-Rhythmus gekoppelt: Die Zirbeldrüse schüttet das Hormon vor allem bei Dunkelheit aus und nimmt auf diese Weise Einfluss auf den Schlaf. Je länger es dunkel ist, desto länger wird Melatonin ausgeschüttet. Tageslicht hemmt die Melatonin-Synthese dagegen größtenteils. Im Vergleich zum Tag findet sich nachts etwa zehnmal so viel Melatonin im Blut. Und auch die Jahreszeiten beeinflussen die Produktion des Hormons: Während des Sommers, wenn die Tage länger sind, zirkuliert weniger Melatonin im Blut als im Winter. Auch elektrisches Licht hemmt die Melatonin-Produktion: Bleibt das Licht während der Nachtschlafs an, sinkt die Melatonin-Konzentration im Blut um bis zu 50 Prozent.

Illustration: Die Zirbeldrüse im Gehirn

Die Zirbeldrüse schüttet bei Dunkelheit Melatonin aus.

Ob Licht vorhanden ist oder nicht, "erfährt" die Zirbeldrüse über Lichtsensoren (Photorezeptoren), die in der Netzhaut des Auges liegen. Nehmen die Photorezeptoren Lichtreize wahr, übermitteln sie dies an den Nucleus suprachiasmaticus (SCN), der im Hypothalamus (einem weiteren Teil des Zwischenhirns) liegt.

Der Nucleus suprachiasmaticus spielt eine wichtige Rolle für die Regulation der inneren Uhr. Von ihm aus gelangt die Information über das Licht über weitere Stationen schließlich bis zur Zirbeldrüse, die daraufhin je nach gemeldetem Status entweder vermehrt Melatonin ausschüttet oder weniger freisetzt.

Misst man die Mengen an Melatonin, die die Zirbeldrüse produziert, so findet sich in der Regel ein typischer Verlauf für die Nacht: Mit Einbruch der Dunkelheit steigt die Produktion gleichmäßig an und hat ihre höchsten Werte zwischen ein und drei Uhr nachts. Danach sinkt der Melatoninspiegel wieder.

Die Melatonin-Produktion verändert sich außerdem im Laufe des Lebens. Rund zwölf Wochen nach der Geburt bildet die Zirbeldrüse in der Nacht am meisten Melatonin. Derart hohe Konzentrationen erreicht der Körper nie wieder – denn ab diesem Zeitpunkt sinkt die Melatonin-Ausschüttung stetig. Bereits gegen Ende der Pubertät setzt die Zirbeldrüse nur noch 80 Prozent dieser anfänglichen Höchstmenge frei. Danach nimmt die Melatoninmenge schließlich mit jedem Lebensjahr langsam weiter ab. Wie stark diese Abnahme im Erwachsenenalter beim Einzelnen ist, variiert jedoch von Mensch zu Mensch.

Ausgangsprodukt für Melatonin ist die Aminosäure Tryptophan, die man in vielen Nahrungsmitteln findet, so zum Beispiel in:

  • Käse
  • Hühnchen
  • Eiern
  • Fisch
  • Milch
  • Nüssen
  • Soja
  • Tofu

Aus Tryptophan entsteht über verschiedene Zwischenstufen erst das Hormon Serotonin und schließlich Melatonin:

Tryptophan → Hydroxytryptophan → Serotonin → Acetylserotonin → Melatonin

Melatoninspiegel

Der durchschnittliche Melatoninspiegel im Blut liegt:

  • tagsüber bei 10 Pikogramm pro Milliliter (pg/ml), das entspricht 1 milliardstel Milligramm pro Milliliter (mg/ml)
  • nachts bei 100 Pikogramm pro Milliliter, das entspricht 1 millionstel Milligramm pro Milliliter

Niedriger Melatoninspiegel

Ein niedriger Melatoninspiegel kann folgende Ursachen haben:

Erhöhter Melatoninspiegel

Ein erhöhter Melatoninspiegel entsteht zum Beispiel durch:

Messung

Der nächtliche Verlauf der Melatonin-Konzentration im Blut lässt sich messen, wenn man jede Stunde Blutproben nimmt und diese auf ein bestimmtes Abbauprodukt von Melatonin (6-Hydroxy-Melatoninsulfat) untersucht. Alternativ kann eine Speichelprobe zwischen ein und drei Uhr nachts oder eine Analyse des Morgenurins Aufschluss geben.