Die Mechanismen von Melatonin im Kampf gegen Übergewicht

Übergewicht gilt als globale Epidemie mit gravierenden Folgen für die öffentliche Gesundheit. In einem neuen Übersichtsartikel, der im International Journal of Molecular Sciences veröffentlicht wurde, haben Wissenschaftler den Zusammenhang zwischen Melatonin und Übergewicht näher untersucht. Melatonin ist vor allem als Schlafhormon bekannt, aber auch wichtig für den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel des Körpers. Die Autoren der Studie untersuchen die Rolle von Melatonin im Energiestoffwechsel des Körpers und bei oxidativem Stress und Entzündungen, die bekanntermaßen Übergewicht begünstigen. Sie untersuchen auch, wie Melatonin den zirkadianen Rhythmus beeinflusst und welche Rolle es bei Schlafstörungen und der Darmflora spielt, die ebenfalls das Körpergewicht beeinflussen.

Es wird angenommen, dass rund 30 Prozent der Weltbevölkerung (über zwei Milliarden Menschen) an Gewichtsproblemen leiden. Übergewicht und Fettleibigkeit stehen in Zusammenhang mit einer Reihe von Funktionsstörungen wie Insulinresistenz, erhöhten Cholesterinwerten und Bluthochdruck, die alle zum metabolischen Syndrom - dem Vorstadium von Typ-2-Diabetes - gehören. Auch die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung, chronische Entzündungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs treten ebenfalls häufiger bei Menschen auf, die zu viel wiegen. Übergewicht ist mit einem hohen menschlichen und sozioökonomischen Preis verbunden, der mehr Einsicht und Maßnahmen erfordert, wenn wir die Entwicklung aufhalten wollen. Es sieht so aus, als ob Melatonin aus mehreren Gründen ein gewisses Potenzial im Kampf gegen Übergewicht hat.

Was ist Melatonin?

Melatonin kommt in allen lebenden Organismen vor – einschließlich Bakterien. Beim Menschen spielt Melatonin eine wichtige Rolle bei der Steuerung des zirkadianen Rhythmus (24-Stunden-Uhr), der für die Regulierung einer Vielzahl von Körperfunktionen verantwortlich ist.
Wir produzieren Melatonin hauptsächlich in unserer Zirbeldrüse, die sich direkt in der Mitte unseres Gehirns befindet. Die Vorstufe von Melatonin heißt Serotonin und wird ebenfalls im Körper produziert, beginnend am frühen Morgen, sobald wir „blauem“ Tageslicht ausgesetzt sind. Bei Einbruch der Dunkelheit, wenn es draußen dunkel wird, wandelt der Körper Serotonin in Melatonin um, das uns schläfrig macht, damit wir nachts schlafen können.
Melatonin, im Wesentlichen ein Hormon oder ein Neurotransmitter, beeinflusst die Mehrheit der Zellen im Körper. Darüber hinaus ist es ein starkes Antioxidans, das Zellschäden repariert, während wir schlafen. Insgesamt beeinflusst Melatonin unseren zirkadianen Rhythmus, den Energieumsatz, die Gewichtsregulierung, den Blutzucker, die Immunabwehr, die entzündungshemmende Reaktion, den Zellschutz und sogar den Schutz vor Krebs.
Unsere körpereigene Melatoninsynthese nimmt mit dem Alter ab, weil die Zirbeldrüse verkalkt. Dies trägt zu unserem Alterungsprozess bei. In ihrem neuen Übersichtsartikel betrachten die Wissenschaftler die unterschiedlichen Rollen von Melatonin im Zusammenhang mit Übergewicht in allen Lebensphasen.

Wie Melatonin Übergewicht beeinflusst

Bereits 1984 fanden Forscher (Bartness et al.) heraus, dass Hamster an Gewicht zunahmen, wenn ihnen die Zirbeldrüse entfernt wurde. Seitdem geht die Wissenschaft davon aus, dass es einen Zusammenhang zwischen der Zirbeldrüse, Melatonin und einer Gewichtszunahme gibt. Später zeigten Tierversuche, dass eine Melatonin-Ergänzung dazu beitrug, das Körpergewicht zu senken, nämlich durch die Reduzierung des gefährlichen weißen Fetts (Bauchfett) bei Tieren, die eine fett- und kohlenhydratreiche Ernährung erhielten.
Klinische Studien am Menschen haben unterschiedliche Ergebnisse gezeigt. Laut einer neuen Metaanalyse von 23 Studien dokumentierten 11 der Studien, dass Melatoninpräparate im Vergleich zu Placebo einen signifikanten Einfluss auf Gewichtsverlust, BMI und Taillenumfang hatten. Es scheint auch, dass die Melatonin-Dosierung und die Behandlungsdauer das Ergebnis beeinflusst haben. In Studien, in denen die Teilnehmer 8 mg Melatonin oder mehr erhielten, waren die Ergebnisse besser als in Studien mit niedrigeren Dosierungen.

Lipidspiegel im Blut

Viele übergewichtige Menschen haben eine nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD). Ihre Leber produziert zu viel Cholesterin und Triglyceride – typischerweise aus Fruchtzucker – und hat sich buchstäblich in eine „Fettfabrik“ verwandelt. Ältere Studien an übergewichtigen Ratten mit Diabetes haben eine positive Beziehung zwischen Melatonin-Ergänzungen, Gewichtsverlust und Lipidprofilen gezeigt.
Epidemiologische Studien deuten darauf hin, dass Melatonin-Ergänzungen das Potenzial haben, das Lipidprofil zu verbessern und dadurch Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorzubeugen. Es wird angenommen, dass Melatonin zu einem gesünderen Cholesterinhaushalt beitragen kann, indem es den LDL-Cholesterinspiegel senkt (der in Verbindung mit Übergewicht und dem metabolischen Syndrom häufig erhöht ist). Alles in allem scheint Melatonin dabei zu helfen, das Lipidgleichgewicht zu verbessern, da es den Stoffwechsel von Nahrungsfett und Kohlenhydraten im Körper erhöht.

Kohlenhydratumsatz und Insulinresistenz

Viele übergewichtige Menschen entwickeln eine Insulinresistenz, die auch Teil des metabolischen Syndroms und Typ-2-Diabetes ist. Eine Insulinresistenz liegt vor, wenn die Fähigkeit der Zellen, Glukose aufzunehmen, beeinträchtigt ist, da der Körper weniger empfindlich auf das von ihm produzierte Insulin reagiert. Infolgedessen wird es schwierig, ein Sättigungsgefühl zu erreichen. Überschüssige Kalorien im Blutkreislauf werden als Fett gespeichert, typischerweise das gefährliche Bauchfett, das sich um und zwischen den lebenswichtigen Organen bildet. Eine Insulinresistenz ist heimtückisch und typischerweise das Ergebnis einer Ernährung mit zu vielen raffinierten Kohlenhydraten und zu viel Omega-6 aus Pflanzenölen.
Forscher haben untersucht, wie Melatonin die Insulinresistenz in Fettgewebe, Bauchspeicheldrüsengewebe und Muskelgewebe beeinflusst. Bei übergewichtigen Patienten, die 12 Wochen lang ein Melatoninpräparat einnahmen, war eine messbare Abnahme ihrer Insulinresistenz zu verzeichnen. Dies deutet darauf hin, dass Melatonin den Kohlenhydratstoffwechsel verbessern kann, indem es die Insulinsensitivität des Körpers erhöht. Erhöhte nächtliche Melatoninspiegel während unseres Schlafs stehen daher im Zusammenhang mit einer verbesserten Insulinqualität. Es könnte sogar sein, dass ein gesunder Schlaf an sich positive Auswirkungen auf unsere Verdauung und unseren Stoffwechsel im Allgemeinen hat.

Die Wirkung von Melatonin auf Übergewicht und Sättigung

Die Autoren des neuen Übersichtsartikels untersuchen in zahlreichen Studien, wie Melatonin das Übergewicht durch eine Reihe komplexer Mechanismen im weißen Fett (von dem übergewichtige Menschen zu viel haben) und im braunen Fett (das Wärme erzeugt) beeinflusst. Sie gehen auf die komplizierte Rolle von Melatonin in der Leber, der Bauchspeicheldrüse und der Muskelmasse ein, die für den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel entscheidend ist. Sie untersuchen auch, wie Melatonin das Sättigungshormon Leptin beeinflusst. Es stellt sich tatsächlich heraus, dass viele Menschen mit einer Insulinresistenz auch eine Leptinresistenz aufweisen. Dies ist ein Teufelskreis, der sowohl Hunger als auch Gewichtsprobleme verstärkt. Die meisten Körperzellen haben Melatoninrezeptoren, was darauf hindeutet, dass fast alle unsere Gewebe Melatonin benötigen, um über Tag und Nacht normal zu funktionieren.

Übergewicht in der Kindheit

Wenn der Stoffwechsel der Mutter während der Schwangerschaft gestört ist, zum Beispiel durch Insulinresistenz, Diabetes oder Nachtschichtarbeit, kann dies das Risiko für Übergewicht ihres Kindes in der frühen Lebensphase erhöhen. Das liegt unter anderem daran, dass die Zirbeldrüse der Mutter weniger Melatonin absondert. Andererseits kann das Melatonin aus der Muttermilch dem Kind helfen, späteres Übergewicht zu vermeiden.

Übergewicht in den Wechseljahren

Wenn Frauen die Menopause erreichen und ihr Sexualhormonspiegel sinkt, kann dies zu Hitzewallungen und anderen Arten von Beschwerden führen. Normalerweise ist es der Mangel an Östrogen, der erklärt, warum sie sich hungriger fühlen und an Gewicht zunehmen. Es scheint jedoch, dass der sinkende Melatoninspiegel einen noch bedeutenderen Einfluss auf die Gewichtszunahme hat, die Frauen in dieser Lebensphase typischerweise erfahren. Außerdem leiden viele Frauen unter starken, hormonell bedingten Schlafstörungen, was eine Melatonin-Ergänzung sehr relevant macht.

Tag-Nacht-Rhythmus, Schlafstörungen und Übergewicht

Nach dem astronomischen Tag ist es für uns Menschen am besten, tagsüber wach zu sein, wenn es draußen hell ist, und nachts zu schlafen, wenn es dunkel ist. Viele Menschen haben jedoch angefangen, die Grenzen zu überschreiten und einen Lebensstil zu führen, der ihren natürlichen Rhythmus aus dem Gleichgewicht bringt. Dies kann auf Schichtarbeit, Nachtschichten, Jetlag und die massive Belastung durch blaues Licht von Gerätebildschirmen (Smartphones, Tablets usw.) am späten Abend zurückzuführen sein. Wenn Sie sich vor dem Schlafengehen künstlichem Licht aussetzen, hemmt dies die körpereigene Melatoninsynthese, was das Einschlafen und das Erreichen des von Traumaktivität geprägten Schlafstadiums erschwert.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Schlafmangel mit Übergewicht, verminderter Insulinsensitivität und Herz-Kreislauf-Erkrankungen zusammenhängt. Es ist auch bekannt, dass der Bedarf an schnellen Kohlenhydraten und Stimulanzien steigt, wenn Sie müde sind und nicht genug Schlaf bekommen. Aus diesem Grund neigt man dazu, tagsüber zu viele (und die falschen) Kalorien zu sich zu nehmen.
Mehrere Studien haben gezeigt, dass Melatonin als natürliches Schlafmittel wirkt, das den Mangel des Körpers auf natürliche Weise ausgleicht. Melatonin und ein gesunder Schlaf wirken sich beide positiv auf das Körpergewicht aus, indem sie die Stoffwechselvorgänge während des Schlafs regulieren und es leichter machen, die leeren Kalorien zu vermeiden, wenn wir wach und ausgeruht sind.

Unpassender Hunger spät in der Nacht

Frauen, die spät in der Nacht zu viel essen, können unter einer niedrigen oder gestörten Melatoninsynthese leiden. Dies erhöht die Produktion des Stresshormons Cortisol und eines anderen Hormons namens Ghrelin, das Hunger auslöst. Die hormonellen Ungleichgewichte verursachen spät in der Nacht ein Verlangen nach Kalorien. Wenn Menschen Schlafstörungen haben und einen Melatoninmangel aufweisen, sollten sie erwägen, ein Nahrungsergänzungsmittel einzunehmen, um unpassenden Hunger zu verhindern.

Oxidativer Stress, Entzündungen und Übergewicht

Übergewicht ist oft mit oxidativem Stress verbunden, vor allem weil die Zellen im weißen Gewebe eine Vielzahl entzündungsfördernder Zytokine freisetzen. Dies löst eine chronische, geringgradige Entzündung aus, die große Mengen an freien Radikalen erzeugt. Die Erkrankung ist gefährlich für Ihre Gesundheit, da sich die freien Radikale auf andere Stellen im Körper ausbreiten und Kettenreaktionen in Zellen und Geweben auslösen. Zu einer ernsthaften Bedrohung wird es, wenn die freien Radikale Cholesterin und ungesättigte Fettsäuren in den Zellmembranen angreifen. Oxidativer Stress und chronische leichte Entzündungen bilden die Grundlage für eine Vielzahl verschiedener chronischer Erkrankungen wie Atherosklerose, Diabetes, Alzheimer und Krebs. Melatonin hat aufgrund seiner starken antioxidativen Eigenschaften eine mildernde Wirkung auf die schädliche Wirkung freier Radikale.

Darmflora und Übergewicht

Unser Verdauungssystem ist sehr wichtig für unsere allgemeine Gesundheit und unser Wohlbefinden. Interessanterweise ist unsere Verdauung während des Schlafens am aktivsten. Die Darmflora ist lebenswichtig für die Nährstoffaufnahme, die Milchsäureproduktion und für eine Reihe von Stoffwechselprozessen, die unser Gewicht steuern. Wissenschaftler haben signifikante Unterschiede in der Darmflora bei Übergewichtigen und Normalgewichtigen festgestellt.
Wie bereits erwähnt, wird der größte Teil unseres Melatonins von der Zirbeldrüse hergestellt, aber auch die Darmflora produziert die Substanz. Tatsächlich gibt es im Darmgewebe besonders viele Melatonin-Rezeptoren. Offenbar trägt Melatonin zur essentiellen Vielfalt unserer Darmflora bei. Studien haben gezeigt, dass Melatoninpräparate die Darmflora im Zusammenhang mit einer durch Schlaflosigkeit verursachten Colitis verbessern können. Die Autoren erwähnen auch, dass Melatonin hilft, die Nährstoffaufnahme zu regulieren, die für den Energiestoffwechsel des Körpers wichtig ist. Auch eine ballaststoffreiche Ernährung trägt zur Vielfalt unserer Darmflora bei.

Melatonin-Ergänzungen

Melatonin-Ergänzungen enthalten normalerweise Melatonin in genau der gleichen Form wie das Melatonin, das der Körper produziert. Melatonin ist ein sicheres und gründlich getestetes Produkt ohne nennenswerte Nebenwirkungen.
Melatonin sollte immer kurz vor dem Schlafengehen eingenommen werden. Da Melatonin eine natürliche Schläfrigkeit hervorruft, kann es die Verkehrstüchtigkeit, die Fähigkeit zum Bedienen von Maschinen oder Aktivitäten, die Ihre volle Aufmerksamkeit erfordern, beeinträchtigen.
Melatonin wird normalerweise nicht für Kinder unter 12 Jahren oder schwangere und stillende Frauen empfohlen, sofern nicht anders von einem Arzt verordnet. Die normale Dosis beträgt 3 mg täglich und sollte 30-60 Minuten vor dem Schlafengehen eingenommen werden. Einige Studien haben Dosen von bis zu 10 mg untersucht.

Fazit

Zusammenfassend stellt der Übersichtsartikel fest, dass sich Melatonin positiv auf Blutfette, Insulinresistenz und Übergewicht auswirkt. Das liegt wahrscheinlich an der Rolle von Melatonin bei der Regulierung von Prozessen, die für den zirkadianen Rhythmus, das Fettgewebe, die Darmflora, oxidativen Stress, Entzündungen, Schlafstörungen usw. relevant sind. Nicht alle Studien zeigen, dass Melatonin einen positiven Effekt auf die Gewichtsabnahme hat. Daher fordern die Autoren größere Studien, vielleicht mit erhöhten Melatonin-Dosen und längeren Interventionszeiten. Dies kann zu einem besseren Verständnis der Rolle von Melatonin bei der Gewichtskontrolle beitragen.
In jedem Fall ist es wichtig, gut zu schlafen, um die Verdauung zu unterstützen, zumal Schlafmangel am nächsten Tag einen erhöhten Hunger auslösen kann. Auf lange Sicht kann dies Ihrer Insulinsensitivität schaden. Eine Melatonin-Supplementierung ist eine gute Idee, wenn Sie allgemein Schlafprobleme haben und abnehmen möchten.

Quellen:

Qingyun Guan et al. Mechanism of melatonin in Obesity: A Review. International Journal of Molecular Sciences. 2022

Ewa Waleca-Kapica et al. Melatonin and Female Hormone Secretion in Postmenopausal Overweight Women. International Journal of Molecular Sciences. 2015

Jiménez-Aranda A et al. Melatonin induces browning of inguinal white adipose tissue in Zucker diabetic fatty rats. J Pin Res 2013 E pub ahead of print

Brown Fat Cell Discovery May Lead To Treatment of Obesity. Sci-news.com 2013