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Lexikon der Biologie: Melatonin

Melatonin s [von *mela- , griech. tonos = Spannung], melaninkonzentrierendes Hormon, 5-Methoxy-N-Acetyltryptamin, Abk. MCH, MLT oder auch MEL, Hormon, das in der Zirbeldrüse (Epiphyse; „Epiphysenhormon“) der Wirbeltiere und des Menschen aus Tryptophan über Serotonin als Zwischenprodukt durch N-Acetylierung (N-Acetyl-Transferasen) und 5-Methylierung gebildet wird (5-Hydroxytryptophan; Chronobiologie [Abb.]), aber auch bei Wirbellosen und Einzellern vorkommt. Es induziert als Gegenspieler des Melanotropins eine Konzentrierung des Melanins. Der Expansionsgrad des Pigments und damit die Hautfarbe hängt vom Verhältnis der Hormone Melanotropin und Melatonin im Blut ab (Farbwechsel). Melatonin ( vgl. Abb. ) wirkt bereits bei sehr niedrigen Konzentrationen: 10–10 mg/ml verursachen die völlige Aufhellung der Haut bei einigen Fischen und Amphibien. Eine weitere wichtige Funktion ist die eines Zeitgebers ( vgl. Infobox ; Chronobiologie I ), wobei es bei Säugern auf die suprachiasmatischen Kerngebiete (Nucleus suprachiasmaticus) wirkt, welche die hauptsächlichen zentralnervösen Schrittmacher darstellen. Die Biosynthese unterliegt einer circadianen Rhythmik, wobei das für den letzten Syntheseschritt verantwortliche Enzym, die Hydroxyindol-O-Methyl-Transferase, tagsüber weniger aktiv ist als nachts (Hemmung der Melatonin-Synthese bzw. Zerstörung des Melatonins durch Licht). Die Ursache dafür beruht offenbar auf einer rhythmisch aktivierten Genexpression für dieses Enzym. In Versuchen an Nagern und Vögeln konnte ein Einfluß des Magnetfelds (Magnetfeldeffekt) auf die Melatoninproduktion nachgewiesen werden. Bei Säugern inhibiert es die Funktion der Schilddrüse, stimuliert die Synthese von Östradiol, senkt die Sekretion von luteinisierendem Hormon und die Synthese von Progesteron, verhindert damit sexuelle Reifungsprozesse und senkt insgesamt den Stoffwechsel. Da die Placenta für Melatonin durchgängig ist, kann die Wachstumsgeschwindigkeit der embryonalen Fortpflanzungsorgane (Fetalentwicklung) durch die Photoperiode beeinflußt werden. Melatonin ist ein wirksamer Radikalfänger (freie Radikale) mit verschiedentlich postulierter positiver Wirkung gegenüber Streß, Altern und Krebs, konnte jedoch medizinisch bisher nur zur Abmilderung des jet-lags erfolgreich eingesetzt werden. Chronopharmakologie (Abb.), Elektrosmog, Hormone (Tab.), Melanopsin, Schlaf.



Melatonin

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