Lexikon der Biologie

Melatonin



Über die Melatoninkonzentration (wenig Melatonin = Tag; viel Melatonin = Nacht) und über die Dauer des erhöhten Melatonin-Spiegels (kurze Dauer = kurze Nacht = Sommer; lange Dauer = lange Nacht = Winter) wird der Organismus über die Tageszeit und die Jahreszeit informiert und der gesamte Stoffwechsel sowie das Verhalten darauf eingestellt. Durch zeitlich abgestimmte Melatoningaben können Tagesrhythmen (z.B. Schlaf-Wach-Rhythmus; Chronopharmakologie [Abb.]) verschoben werden oder jahreszeitliche Anpassungen (z.B. Reproduktion, Fellwechsel, Körpergewicht) ausgelöst werden. Psychischer Streß und physische Überanstrengung können den Melatonin-Spiegel in der folgenden Nacht erhöhen, so daß es darüber zu einer psychischen Beeinflussung des Immunsystems kommt (Psychoneuroimmunologie).

Der Melatoninrezeptor ist ein Protein aus der Familie der G-Protein gekoppelten Rezeptoren. Bindung von Melatonin an den Rezeptor führt zur Inhibition der Bildung von cAMP über einen Pertussistoxin-sensitiven (Pertussistoxin) Mechanismus. Bisher wurden 3 verschiedene, hochaffine Melatoninrezeptoren aus Gewebe von Wirbeltieren kloniert. Die beiden in Säugetieren vorkommenden Rezeptoren Mel1a und Mel1b (neue Nomenklatur: MT1 und MT2) werden vor allem im Nucleus suprachiasmaticus des Hypothalamus, in der Pars tuberalis der Hypophyse und in der Netzhaut exprimiert. Der 3. Rezeptortyp (Mel1c) wurde bisher nur bei Fischen, Amphibien und Reptilien gefunden.

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