Melatonin

Melatonin (N-Acetyl-5-methoxytryptamin) ist das Hormon der Dunkelheit: Die Zirbeldrüse schüttet es nachts aus und meldet dem ganzen Körper, dass biologische Nacht ist. Für uns bei Mitochondriak® ist es weit mehr als ein Schlafhormon – Melatonin ist ein Beschützer Ihrer Mitochondrien, und die Kraftwerke Ihrer Zellen können es sogar selbst herstellen.

Den Takt gibt das Licht. Der Melatoninspiegel steigt am Abend und erreicht je nach Chronotyp gegen 3 Uhr nachts seinen Gipfel. [Quelle] Schon gewöhnliches Zimmerlicht vor dem Schlafengehen verkürzte diese innere Nacht bei jungen Erwachsenen um rund 90 Minuten. [Quelle]

Worüber kaum gesprochen wird: Die Forschung hat sich fast nur mit dem nächtlichen Melatonin der Zirbeldrüse befasst und die Bedeutung der anderen Quellen nahezu ignoriert, schreiben Dun-Xian Tan, Russel Reiter (UT Health San Antonio) und Kollegen. [Quelle] Dabei liegt die Melatoninkonzentration in den Mitochondrien weit über der im Blut. [Quelle] Jaroslav Lachký, Gründer von Mitochondriak®: „Das Hormon Melatonin ist so etwas wie der Beschützer unserer Mitochondrien.“

Was ist Melatonin – und warum ist es mehr als ein Schlafhormon?

Melatonin ist das chemische Signal der Nacht und eines der ältesten Schutzmoleküle des Lebens: Es sagt Ihrem Körper, wann Nacht ist, und schützt die Zellen dort, wo ihre Energie entsteht. Claustrat und Gronfier beschreiben es als Boten der Nacht, der die Zeit der zentralen Uhr an die Uhren der Organe verteilt – nicht „das Schlafhormon“, sondern den Verstärker des Kontrasts zwischen Tag und Nacht, Aktivität und Schlaf. [Quelle] Die innere Uhr ist der Dirigent, Melatonin ihr Taktstock.

Jaroslav Lachký: „Melatonin ist nicht nur ein Hormon, das uns beim Einschlafen hilft.“ Das Molekül ist uralt: Menschliches Melatonin ist chemisch identisch mit dem der Cyanobakterien, die seit Milliarden Jahren auf der Erde leben. [Quelle] Darío Acuña-Castroviejo (Universität Granada) und Kollegen fassen zusammen, wo es nachgewiesen wurde: unter anderem in Gehirn, Netzhaut, Haut, Darm und Immunzellen, in manchen Körperflüssigkeiten sogar konzentrierter als im Blut. [Quelle] Allein der Verdauungstrakt enthält etwa das 400-Fache der Melatoninmenge von Zirbeldrüse und Blutkreislauf. [Quelle]

Wie bildet Ihr Körper Melatonin?

Melatonin entsteht in vier Schritten aus der Aminosäure Tryptophan, mit Serotonin als Zwischenstation: Tageslicht auf der Netzhaut hemmt die Bildung, Dunkelheit regt die Ausschüttung an. [Quelle] Die vier Enzyme im Überblick: [Quelle]

Serotonin folgt der Sonne: Bei 101 gesunden Männern setzte das Gehirn im Winter am wenigsten Serotonin um, und seine Serotoninbildung stieg mit der Dauer des hellen Sonnenscheins, berichteten Lambert und Kollegen 2002. [Quelle] Jaroslav Lachký zieht die Linie zur Nacht: „Das gesamte überschüssige Serotonin sollte im Gehirn in der Zirbeldrüse zu Melatonin umgewandelt werden, nachdem wir mindestens ein paar Stunden im Dunkeln waren.“ Von dort tritt Melatonin laut Lachký „im Schutz von Dunkelheit und Kälte“ über den Recessus pinealis direkt ins Hirnwasser über. [Quelle] Tricoire und Kollegen bestätigten den Weg 2002 bei Schafen: Im Recessus war die Konzentration mehr als hundertmal höher als tiefer in der dritten Hirnkammer. [Quelle]

Wie steuert Licht Ihr Melatonin?

Licht bremst Melatonin über einen eigenen Lichtsensor der Netzhaut, das Melanopsin: Solange dieser Sensor blau-cyanes Licht meldet, hält die innere Uhr die Zirbeldrüse im Tagmodus. George Brainard (Thomas Jefferson University) prüfte 2001 an 72 jungen Erwachsenen in 627 nächtlichen Tests Licht von 420 bis 600 nm. Am stärksten unterdrückte Licht zwischen 446 und 477 nm das Melatonin, über ein Photopigment, das zu keinem Sehpigment der Stäbchen und Zapfen passte – heute als Melanopsin bekannt. [Quelle] Mehr unter Zirkadianer Rhythmus.

Warum löscht Licht am Abend Ihr Melatonin?

Weil Ihre innere Uhr helles Licht nach Sonnenuntergang als verlängerten Tag liest: Schon gewöhnliche Zimmerbeleuchtung verschiebt den Melatoninbeginn und verkürzt Ihre innere Nacht. Bei Joshua Gooley und Kollegen (116 Gesunde, 18 bis 30 Jahre) begann die Melatoninbildung nach acht Stunden Zimmerlicht (unter 200 Lux) vor dem Schlafengehen bei 99 % später als in gedämpftem Licht (unter 3 Lux), und die Melatoninphase war rund 90 Minuten kürzer. [Quelle] Andrew Phillips und Kollegen (Monash University) zeigten 2019 an 55 jungen Erwachsenen: Im Mittel halbierten rund 25 Lux am Abend die Melatoninbildung, bei der empfindlichsten Person schon 6 Lux. [Quelle] Wer abends am leuchtenden E-Reader statt im gedruckten Buch las, schlief später ein, bildete weniger Melatonin und war morgens weniger wach (Chang und Czeisler, Harvard Medical School, 2015). [Quelle]

Am Abend braucht Ihr Körper keinen zweiten Mittag. Mehr unter Blaues Licht und ALAN (Artificial Light at Night).

Warum braucht Ihr Melatonin Tageslicht?

Weil die Nacht am Morgen beginnt: Viel helles Licht am Tag hebt den nächtlichen Melatoningipfel und macht Ihr Melatonin unempfindlicher gegen Licht in der Nacht. Bei Takasu und Kollegen begann der Melatoninanstieg junger Erwachsener nach einer Woche in gedämpftem Licht am Tag (etwa 10 Lux) später, das Melatoninfenster wurde schmaler; nach einer Woche mit hellem Licht am Tag (etwa 5.000 Lux) stieg der nächtliche Gipfel deutlich an. [Quelle] Marc Hébert und Charmane Eastman (Chicago) ließen zwölf Erwachsene eine Woche lang draußen dunkle Brillen tragen: Danach unterdrückte nächtliches Licht (500 Lux) ihr Melatonin stärker als nach einer Woche mit viel hellem Licht. [Quelle] Bei Kenneth Wright (University of Colorado Boulder) lief die innere Uhr von acht Erwachsenen nach einer Woche Zelten mit nur natürlichem Licht rund zwei Stunden früher; das Melatonin stieg nahe dem Sonnenuntergang. [Quelle]

Tan, Reiter und Kollegen fassen zusammen, was wir seit Jahren vertreten: Licht in der Nacht zu meiden und tagsüber in die Sonne zu gehen, ist für die Melatoninbildung gleich wichtig. [Quelle] Jaroslav Lachký: „Deshalb gibt es auch die bekannte Kurve Cortisol–Melatonin, die bei einem gesunden Menschen gegenläufig sein sollte. Das heißt, nachts ist Melatonin am höchsten, tagsüber dagegen Cortisol.“

Können Ihre Mitochondrien Melatonin selbst bilden?

Ja: Mitochondrien besitzen die Enzyme der letzten beiden Schritte und stellen Melatonin selbst her, unabhängig vom nächtlichen Signal der Zirbeldrüse. Nach Reiter und Kollegen tragen Mitochondrien aus dem Gehirn AANAT und ASMT, und isolierte Mitochondrien aus Eizellen von Mäusen bildeten Melatonin, sobald sie Serotonin erhielten. Die Fähigkeit stammt von den Bakterien, aus denen die Mitochondrien hervorgingen. [Quelle]

Yalikun Suofu, Robert Friedlander und Kollegen (University of Pittsburgh) zeigten 2017 an Nervenzellen von Mäusen: Melatonin entsteht in der Mitochondrienmatrix und bremst über den Rezeptor MT1 auf den Mitochondrien selbst die stressbedingte Freisetzung von Cytochrom c, einen frühen Schritt der Apoptose. Die Autoren nennen das automitokrin. [Quelle] Bei Ratten fanden Venegas und Kollegen (Universität Granada) das meiste Melatonin in Zellmembran und Mitochondrien, ohne zirkadianen Rhythmus; nach Entfernung der Zirbeldrüse sank es dort nicht, es stieg sogar. [Quelle] Für Tan und Reiter können Zellen außerhalb der Zirbeldrüse weit mehr Melatonin bilden als diese und so auf rasche Änderungen der ROS reagieren. [Quelle] Die Zirbeldrüse sendet nachts ein Rundfunksignal an den ganzen Körper; die Mitochondrien unterhalten ihre eigene Werksfeuerwehr, genau dort, wo die Funken fliegen.

Wie schützt Melatonin Ihre Mitochondrien?

Melatonin fängt freie Radikale ab, schaltet die körpereigenen Schutzenzyme hoch und hält die Mitochondrien in Form – Russel Reiter ordnet es als Antioxidans ein, das gezielt in den Mitochondrien wirkt. Nach Reiter und Kollegen entgiftet es reaktive Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen direkt, regt antioxidative Enzyme an, bremst prooxidative und bindet Übergangsmetalle, sodass weniger des aggressiven Hydroxylradikals entsteht. [Quelle]

Mit dem ersten Treffer endet die Arbeit des Melatonins nicht: Annia Galano, Tan und Reiter berechneten 2013 quantenchemisch, dass seine Abbauprodukte AFMK und AMK das Hydroxylradikal so schnell abfangen, wie Moleküle aufeinandertreffen können – eine Radikalfänger-Kaskade. [Quelle] Zudem hemmt Melatonin laut Tan und Kollegen die Permeabilitäts-Transitionspore, aktiviert Entkopplungsproteine (UCPs), erhält das Membranpotenzial, fördert meist die Verschmelzung der Mitochondrien und regt ihr Recycling (Mitophagie) an. [Quelle] In Eizellen von Mäusen, deren Mitochondrien das meiste Melatonin bilden, brachte es im Labor mehr mtDNA-Kopien, ein höheres Membranpotenzial und mehr ATP, dafür weniger ROS (He und Kollegen 2016). [Quelle]

Jaroslav Lachký: „Melatonin ist ein starkes Antioxidans, vor allem aber repariert und regeneriert es unsere Mitochondrien.“ Mehr unter Oxidativer Stress und Freie Radikale.

Welche Rolle spielen rotes Licht und Nahinfrarot?

Rotes Licht meldet Ihrer inneren Uhr kaum Tag, und das Nahinfrarot der Sonne fördert nach Tan und Reiter die Melatoninbildung in den Zellen: abends Rot, tagsüber volle Sonne. Bei Mariana Figueiro und Mark Rea (Rensselaer Polytechnic Institute) erhielten zwölf Personen wiederholt je eine Stunde blaues oder rotes Licht mit 40 Lux: Nur das blaue senkte das nächtliche Melatonin, auf das Cortisol wirkten beide. [Quelle]

Tagsüber kommt das Nahinfrarot hinzu, ein großer Teil des Sonnenlichts, der tief in Muskeln, Gehirn und Knochen dringt. Nach Tan, Reiter und Kollegen fördert es die Melatoninbildung; die Wirkung von Sonnenbädern und Photobiomodulation könnte zum Teil über dieses lokale Melatonin laufen. Beim harten Training im Tageslicht stieg sogar das Melatonin im Schweiß. Als Schaltstelle sehen die Autoren die Cytochrom-c-Oxidase (CCO), die in den Mitochondrien Nahinfrarot aufnimmt. [Quelle] Mehr unter Nahinfrarotlicht (NIR).

Jiexiu Zhao und Kollegen gaben 2012 zehn Basketballspielerinnen 14 Abende lang je 30 Minuten eine Ganzkörperbestrahlung mit rotem Licht, zehn weitere blieben ohne Licht: In der Rotlichtgruppe verbesserten sich Schlafqualität, Serum-Melatonin und Ausdauer. [Quelle] Das war eine Ganzkörperanwendung, keine rote Raumlampe.

Was zeigen Studien zu Licht und Melatonin?

Die Studien ergeben ein klares Muster: Licht am Abend kostet Melatonin, Licht am Tag stärkt die Nacht, und Rot spricht die Melatonin-Uhr kaum an.

Die Studien arbeiteten mit eigenen Lichtquellen und Parametern; sie beschreiben die Forschung, nicht die Anwendung unserer Geräte.

Was halten wir von Melatonin als Präparat?

Wir setzen auf Ihr eigenes Melatonin: Dunkelheit, rotes Abendlicht, Morgensonne und Erdkontakt kommen vor jeder Kapsel. Ein Präparat ist für uns höchstens eine vorübergehende Hilfe, etwa bei Jetlag oder Schichtarbeit, aber keine Routine. Nahrungsergänzungsmittel mit Melatonin brauchen laut Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) keine Zulassung, gesetzliche Höchstmengen gibt es meist nicht, und manche erreichen mit der empfohlenen Tagesmenge die übliche Arzneimitteldosis oder überschreiten sie. Das BfR rät von unkritischer Einnahme ab. [Quelle]

So setzen Mitochondriaks das um

Mitochondriaks holen sich ihr Melatonin nicht aus der Dose, sondern aus einem klaren Wechsel von hellem Tag und dunkler Nacht: Lichthygiene statt Einschlafhilfe. Eine Expertengruppe um Timothy Brown (University of Manchester) empfiehlt am Auge tagsüber mindestens 250 Lux melanopische EDI, ab drei Stunden vor dem Schlafen höchstens 10 Lux, im Schlafzimmer höchstens 1 Lux. [Quelle]

• Morgens raus: In den ersten 30 Minuten nach dem Aufwachen ins Tageslicht, auch bei Wolken, ohne direkt in die Sonne zu schauen. Eine Sonnenbrille tragen Mitochondriaks nur bei Schnee oder beim Autofahren gegen die Sonne.
• Tagsüber Sonne tanken: Pausen und Bewegung im Freien; gewöhnen Sie Ihre Haut schrittweise an die Sonne (Lichtschwiele), ohne Sonnenbrand.
• Abends rot: Nach Sonnenuntergang rote Lampen (E27, E14, GU10) statt weißer LEDs, sparsam und indirekt eingesetzt; vor Bildschirmen eine Brille mit roten Gläsern (siehe Blaulichtfilter-Brillen am Abend). Der Nachtmodus ist nur eine Teillösung.
• Nachts dunkel und kühl: Verdunkeln Sie das Schlafzimmer, decken Sie Standby-LEDs mit roter Filterfolie ab und schlafen Sie kühl. Für nächtliche Wege genügt ein schwaches rotes Nachtlicht.
• Barfuß auf die Erde: Wiese, Sand oder Waldboden, wo es sicher ist – Grounding gehört für uns zum Tagesrhythmus.
• Bei Tageslicht essen, regelmäßig leben: keine späten Mahlzeiten, feste Zeiten für Licht, Dunkelheit und Schlaf, auch am Wochenende.

Mehr Tipps im Artikel Besser schlafen. Mitochondriak®-Produkte sind keine Medizinprodukte (Hinweis zum Charakter unserer Produkte).

Verwandte Begriffe

• Zirkadianer Rhythmus – die innere Uhr, deren Nachtsignal Melatonin ist.
• Melanopsin – Lichtsensor der Netzhaut für die innere Uhr.
• Blaues Licht – der Spektralbereich, der Melatonin am stärksten unterdrückt.
• ALAN (Artificial Light at Night) – künstliches Licht, das die innere Nacht verkürzt.
• Mitochondrien – Kraftwerke der Zelle, die Melatonin selbst bilden.
• Oxidativer Stress – Zuviel an reaktiven Sauerstoffverbindungen.
• Freie Radikale – reaktive Moleküle, die Melatonin abfängt.
• Cytochrom-c-Oxidase (CCO) – Lichtempfänger der Mitochondrien für Rot und Nahinfrarot.
• Nahinfrarotlicht (NIR) – unsichtbarer Teil des Sonnenlichts.

Häufige Fragen zu Melatonin

Was ist Melatonin einfach erklärt?

Melatonin ist das Hormon der Dunkelheit: Ihr Körper bildet es nachts und meldet damit allen Organen, dass Nacht ist. Es entsteht vor allem in der Zirbeldrüse aus Serotonin und ist zugleich ein starkes Antioxidans, das auch die Mitochondrien selbst herstellen. Für uns ist es deshalb Taktgeber und Zellschutz zugleich, weit mehr als ein Schlafhormon.

Wann bildet der Körper am meisten Melatonin?

Der Spiegel steigt am Abend mit der Dunkelheit, erreicht gegen 3 Uhr nachts seinen Höhepunkt und sinkt bis zum Morgen. Laut BfR haben Kinder zwischen etwa vier und sieben Jahren die höchsten nächtlichen Werte, danach sinken sie mit dem Alter. Helles Licht am Abend verschiebt den Anstieg, viel helles Licht am Tag hebt den Gipfel.

Welches Licht hemmt Melatonin am stärksten?

Am stärksten wirkt blau-cyanes Licht zwischen etwa 446 und 477 nm. Doch schon gewöhnliches Licht wirkt in kleiner Menge: Im Mittel halbierten am Abend rund 25 Lux die Melatoninbildung. Es zählt die gesamte Lichtmenge am Auge, vom Deckenlicht bis zum Bildschirm. Der Nachtmodus des Smartphones ist deshalb nur eine Teillösung.

Hemmt rotes Licht die Melatoninbildung?

Rotes Licht spricht die Melatonin-Uhr kaum an: In einer Laborstudie mit zwölf Personen senkte nur blaues Licht das nächtliche Melatonin, rotes nicht. Den Cortisolspiegel veränderte Rot aber wie Blau: Rot ist kein Tag, aber auch keine Dunkelheit. Deshalb nutzen Mitochondriaks rotes Licht abends sparsam und indirekt und schlafen in echter Dunkelheit.

Wie kann ich meine Melatoninbildung natürlich unterstützen?

Mit einem klaren Hell-Dunkel-Wechsel: viel Tageslicht am Tag, rotes statt weißes Licht am Abend und Dunkelheit in der Nacht. Helles Licht am Tag hebt den nächtlichen Melatoningipfel. Dazu kommen feste Zeiten, ein kühles Schlafzimmer und Barfußgehen auf natürlichem Boden. Für uns beginnt alles mit Tageslicht in den ersten 30 Minuten nach dem Aufwachen.

Bilden auch Mitochondrien Melatonin?

Ja: Mitochondrien besitzen die Enzyme der letzten beiden Bildungsschritte und stellen Melatonin selbst her. In Nervenzellen von Mäusen entsteht es in der Mitochondrienmatrix und bremst dort ein frühes Signal des Zelltods. Bei Ratten sank es in den Zellorganellen nach Entfernung der Zirbeldrüse nicht. Nach Tan und Reiter fördert das Nahinfrarot im Sonnenlicht diese lokale Melatoninbildung.

Sollte ich Melatonin als Nahrungsergänzungsmittel nehmen?

Nicht als Routine: Wir setzen zuerst auf Dunkelheit, rotes Abendlicht, Morgensonne und Erdkontakt. Ein Präparat ist für uns höchstens eine vorübergehende Hilfe, etwa bei Jetlag oder Schichtarbeit. Das BfR rät von unkritischer Einnahme ab, besonders bei Kindern, Jugendlichen, Schwangeren und Stillenden. Anhaltende Schlafprobleme lassen Sie bitte ärztlich abklären, bevor Sie zu Kapseln greifen.

Was Sie sich merken sollten

• Melatonin ist das Signal der Nacht: Es gipfelt gegen 3 Uhr, und schon Zimmerlicht am Abend verkürzt diese innere Nacht.
• Die Nacht beginnt am Morgen: Viel helles Licht am Tag hebt den nächtlichen Melatoningipfel.
• Mitochondrien bilden ihr eigenes Melatonin und schützen sich damit vor freien Radikalen, unabhängig vom Signal der Zirbeldrüse.
• Tagsüber Sonne, abends Rot, nachts Dunkelheit: So unterstützen Mitochondriaks ihr eigenes Melatonin – ganz ohne Kapsel.

LICHT formt LEBEN – wie Licht, ATP und Tagesrhythmus zusammenspielen, lesen Sie im Beitrag Mitochondrien stärken.