University of Connecticut – Wirkung von Melatonin: Wie wirkt Melatonin im Körper? Melatonin ist als Schlafmittel und zur Überwindung des Jetlag bekannt. Aber wie Melatonin im Gehirn funktioniert, ist bisher nicht wirklich bekannt.
Wirkung von Melatonin im Gehirn
Nun konnten Forscher an der UConn Health (University of Connecticut) nachweisen, dass Melatonin auch Würmern beim Schlafen hilft. Die Forscher vermuten, dass sie herausgefunden haben, wie Melatonin im Gehirn wirkt.
Der Körper produziert Melatonin in der Nacht. Es handelt sich zwar eigentlich um ein Hormon, aber man kann Melatonin als Schlafmittel in Apotheken, Drogerien und anderen Einzelhandelsgeschäften kaufen. Melatonin ist bei Erwachsenen und oft auch bei Kindern weit verbreitet.
Wirkung von Melatonin: Im Gehirn bindet Melatonin an Melatoninrezeptoren, um seine schlaffördernde Wirkung zu entfalten. Ein Rezeptor ist wie ein Schlüsselloch und Melatonin ist der Schlüssel. Die beiden Schlüssellöcher für Melatonin werden in menschlichen Gehirnzellen MT1 und MT2 genannt.
Doch bislang wussten die Wissenschaftler nicht wirklich, was genau passiert, wenn das Schlüsselloch aufgeschlossen wird. Nun haben die Neurowissenschaftler Zhao-Wen Wang und Bojun Chen von der UConn Health School of Medicine und ihre Kollegen diesen chemischen Prozess durch ihre Arbeit mit dem C.-elegans-Wurm identifiziert. Wenn sich Melatonin in den MT1-Rezeptor im Gehirn des Wurms einfügt, öffnet es einen Kaliumkanal, den so genannten BK-Kanal.
Eine wesentliche Funktion des BK-Kanals in Neuronen besteht darin, die Freisetzung von Neurotransmittern zu begrenzen, das sind chemische Substanzen, die von Neuronen genutzt werden, um miteinander zu interagieren. Bei der Suche nach Faktoren, die mit dem BK-Kanal zusammenhängen, fanden die beiden Wissenschaftler Wang und Chen heraus, dass für den BK-Kanal ein Melatoninrezeptor erforderlich ist, um die Freisetzung von Neurotransmittern zu begrenzen.
Anschließend stellten die Forscher fest, dass Melatonin den Schlaf von Würmern fördert, indem es den BK-Kanal durch den Melatonin-Rezeptor aktiviert. Würmer, denen entweder die Melatonin-Sekretion, der Melatonin-Rezeptor oder der BK-Kanal fehlt, verbringen weniger Zeit mit Schlafen.
Würmer schlafen? Das tun die Würmer in der Tat, so die Forscher. Es gibt tatsächlich eine ganze Reihe von Forschungsarbeiten über den Schlaf von Würmern. Dabei fanden Forscher heraus, dass der Schlaf bei Würmern ähnlich ist wie bei Menschen und Mäusen.
Im nächsten Schritt wollen Wang und Chen untersuchen, ob die Melatonin-MT1-BK-Beziehung bei Mäusen Bestand hat. Der BK-Kanal ist an allen Arten von körperlichen Ereignissen beteiligt, von Epilepsie bis zu hohem Blutdruck.
Wenn die Wissenschaftler mehr über die Zusammenhänge zwischen dem BK-Kanal, dem Schlaf und Verhaltensänderungen erfahren, hoffen sie, sowohl Melatonin besser zu verstehen als auch Menschen zu helfen, die an anderen Krankheiten leiden, die mit dem BK-Kanal zusammenhängen. Die Ergebnisse der Studie wurden in der wissenschaftlichen Zeitschrift PANS veröffentlicht.
(Quellen: University of Connecticut / PNAS)
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