Melatoniini

Melatoniinin vaikutukset

Ihmisellä on melatoniinireseptoreita aivojen lisäksi mm. silmänpohjassa, mahasuolikanavassa, sydän- ja verenkiertoelimistössä, munuaisissa, ihossa ja immuunijärjestelmän soluissa. Melatoniinireseptoreiden herkkyyttä ja tiheyttä ei tunneta kovin tarkkaan.
Melatoniinin fysiologiset vaikutukset kokonaisuudessaan tunnetaan kohtalaisen huonosti. Melatoniini tahdistaa elimistön sisäistä kelloa väsyttävällä vaikutuksellaan, joka liittyy siihen, että aine laskee elimistön lämpötilaa. Melatoniini saattaa heikentää elimistön puolustusjärjestelmää.
Melatoniini toimii myös tehokkaana antioksidanttina, koska se läpäisee helposti solukalvon. Melatoniini säätelee kasvuhormonin, prolaktiinin, kilpirauhashormonin ja kortikosteroidien erityksen vuorokausirytmiä, vähentää estrogeenin tuotantoa, vaikuttaa mielialaan ja hidastaa iän myötä tapahtuvia muutoksia elimistössä. Naisilla melatoniinin määrän vähenemisen on havaittu olevan yhteydessä vaihdevuosien käynnistymiseen.
Useimmilla eläinlajeilla melatoniinilla on suuri merkitys lisääntymiskierron säätelyssä. Melatoniini kuitenkin vaikuttaa eri tavalla eri eläinlajien sukupuolirauhasiin. Hevosella melatoniinin määrän väheneminen veressä päivän pidetessä estää sukupuolirauhasten aktiivisuutta. Lampaalla puolestaan melatoniinin määrän väheneminen aktivoi sukupuolirauhasia. Melatoniinia voidaankin käyttää lampailla aikaistamaan astutusaikaa.
Ihmisellä melatoniinilisän käytöllä saattaa olla positiivinen vaikutus oosyyttien laatuun ja raskaaksi tulemiseen.

Melatoniinin lääkekäyttö

Suun kautta nautittavia melatoniinituotteita käytetään aikaerorasituksen ja tilapäisen unettomuuden hoitoon. Vuonna 2005 Massachusetts Institute of Technologyssa tutkimusryhmä analysoi yhteensä 17 vertaisarvioitua tutkimusta, jotka käsittelivät melatoniinivalmisteita nukahtamisapuna. Meta-analyysin tuloksena tutkimusryhmä totesi melatoniinin olevan ehdottomasti toimiva apu nukahtamiseen.
Melatoniini ei sovellu unihäiriöiden pysyväksi hoitomuodoksi, koska melatoniinin teho katoaa pitkäaikaiskäytössä. Kolmen kuukauden käytön jälkeen pitkävaikutteinen melatoniini nopeuttaa nukahtamista enää 10 prosentilla tutkittavista, ja kuuden kuukauden kuluttua kukaan ei enää hyödy melatoniinilisästä.
Lyhytvaikutteisen melatoniinin tehoa on tutkittu unihäiriöstä kärsivillä aspergerinsyndroomaisilla. Tutkimuksessa havaittiin, että 3 milligramman melatoniiniannos nopeutti huomattavasti nukahtamista kolmellatoista prosentilla ja kuudellakymmenellä prosentilla nukahtaminen nopeutui jonkin verran. Unen osuus nukkumiseen käytetystä ajasta ei kuitenkaan lisääntynyt merkitsevästi, koska melatoniini lisäsi yöunen katkonaisuutta.
Vaikka melatoniini aiheuttaa usein unen katkonaisuuden lisääntymistä, se ei muuta unen varsinaista rakennetta, kuten bentsodiatsepiinijohdannaiset tai niiden tavoin vaikuttavat lääkkeet. Mahdollinen voimakas yönaikainen verenpaineen aleneminen melatoniin haittavaikutuksena voi kuitenkin johtaa melatoniinin unta edistävän tehon menettämiseen.
Suuret melatoniini-annokset voivat heikentää sekä miesten että naisten hedelmällisyyttä. Raskaudenaikainen melatoniinin käyttö voi aiheuttaa hormonaalisia vaikutuksia ja käyttäytymismuutoksia jo terapeuttisilla annoksilla. Melatoniini erittyy myös äidinmaitoon. Melatoniinia ei suositella raskautta suunnitteleville.
Myös yömaito sisältää hyvin vähäisiä määriä melatoniinia, mutta määrät ovat niin vähäisiä, ettei yömaidolla ole unta edistävää vaikutusta.

Erityksen säätely

Melatoniinia erittyy melko tarkasti nisäkkäiden vuorokausirytmin mukaisesti; öisin ja talviaikaan, jolloin ei saada auringonvaloa, eritys on suurempaa. Valo vaikuttaa silmien, silmäluomien ja hermoston kautta käpyrauhaseen, jolloin melatoniinia ei erity lainkaan. Myöhästyvän univaiheen oireyhtymää sairastavat muodostavat kuitenkin poikkeuksen edellä mainitusta, sillä valo ei välttämättä vähennä heidän melatoniinineritystään.
Melatoniinia erittyy etenkin käpyrauhasesta, mutta myös muista elimistä, kuten maha-suolikanavasta. Ihmisen käpyrauhanen kypsyy vasta syntymän jälkeen, mistä johtuen sikiö ja vastasyntynyt saa melatoniinia ainoastaan istukan tai rintamaidon välityksellä, ja saanti on näin ollen täysin riippuvaista äidin hormonituotannosta. Täysiaikaisena syntyneillä vuorokausirytmiin liittyvät toiminnot, melatoniinin eritys mukaan luettuna, alkavat näkyä vasta 9–12 viikon iässä. Tätä vanhempien vauvojen ja lasten melatoniinieritys öisin on erittäin runsasta. 
Melatoniinin eritys on korkeimmillaan ennen murrosikää, jonka jälkeen se tasoittuu nuorten aikuisten ja keski-ikäisten tasolle. Raskausaikana seerumin melatoniinipitoisuudet kohoavat voimakkaasti raskauden loppua kohden. 
Keskimääräinen melatoniinineritys vähenee myöhäiskeski-iässä. Terveillä vanhuksilla erittyy kuitenkin hieman runsaammin melatoniinia kuin terveillä parikymppisillä. Terveiden vanhusten melatoniiniprofiili poikkeaa myös siinä suhteessa nuorten vastaavasta, että melatoniinineritys lisääntyy heillä aamua kohden. Alzheimerin ja Parkinsonin tautia sairastavilla esiintyy erityisen puutteellista melatoniininerittymistä.

Yhteisvaikutukset muiden kemiallisten aineiden kanssa

Melatoniinivalmisteiden käyttö yhdessä unettavien lääkkeiden kanssa ei ole suositeltavaa. Melatoniini voimistaa bentsodiatsepiinien ja niiden tavoin vaikuttavien lääkkeiden keskushermostoon vaikuttavien lääkkeiden väsyttävää vaikutusta sekä saattaa lisätä keskushermostoon vaikuttavien lääkkeiden aiheuttamaa henkisen suoritustason laskua ja tokkuraista oloa. Estrogeeni tai kinolonivalmisteet nostavat melatoniinin pitoisuuksia. SSRI-lääkkeisiin lukeutuvan fluvoksamiinin yhteiskäyttö voi aiheuttaaseerumin melatoniinipitoisuuden kohoamisen jopa yli 10-kertaiseksi. Tupakointi tai karbamatsepiinilääkkeen ja melatoniinin yhteiskäyttö voi puolestaan johtaa melatoniinin tehon heikkenemiseen. Myös alkoholi saattaa heikentää melatoniinin myönteisiä vaikutuksia.

Annostus ja farmakokinetiikka

Suun kautta melatoniinia käytetään yleensä 1–10 mg:n annoksina iltaisin ennen nukkumaanmenoa. Yli 5 mg:n annoksella ei kuitenkaan ole havaittu olevan enää lisätehoa.
Massachusetts Institute of Technologyssa tehdyssä professori Richard Wurtmanin johtamassa tutkimuksessa havaittiin, että vain noin 0,3 mg melatoniinia on riittävä annos nukahtamisen helpottamiseksi. Tutkimuksen mukaan pieni annos myös auttaa nukahtamaan uudelleen yöllisten heräämisten jälkeen. Valtaosa kaupallisista melatoniinivalmisteista sisältää melatoniinia kymmenkertaisen määrän. Tutkimusta johtanut Wurtman totesi suurten annosten toimivan vain muutaman päivän, minkä jälkeen aivojen melatoniinireseptorit lakkaavat reagoimasta melatoniiniin.
Melatoniini hajoaa maksassa pääasiassa CYP1A1- ja CYP1A2 -entsyymien välityksellä. Suun kautta otetun melatoniinin huippupitoisuus saavutetaan keskimäärin 0,5–2 tunnin jälkeen lääkkeen otosta, hidasvaikutteisella Circadinilla keskimäärin 1–3 tunnin kuluttua.
Melatoniinin imeytymisen määrässä on jopa yli viisinkertaisia yksilökohtaisia eroja. Lisäksi melatoniini imeytyy neljä kertaa hitaammin ruoan yhteydessä nautittuna, minkä vuoksi suosituksena on, että melatoniinia ei oteta heti ruokailun jälkeen, vaan vasta 1–2 tunnin kuluttua. Imeytyminen heikkenee myös vanhetessa ja voi pudota jopa puoleen.
Melatoniinin puoliintumisaika on vain 50–60 minuuttia. Hidasvaikutteisen melatoniinin (Circadin) puoliintumisaika on keskimäärin 4 tuntia alle 45-vuotiailla henkilöillä, joilla on normaali maksan toiminta. Melatoniini hajoaa kuitenkin noin puolta hitaammin 55–69-vuotiailla henkilöillä.
Myös estrogeenit hidastavat melatoniinin poistumista elimistöstä suurentaen elimistön melatoniinipitoisuutta. Melatoniinia ei suositella maksan vajaatoimintaa sairastaville, koska heillä on alentunut melatoniinipoistuma, mikä voi johtaa päiväaikaisiin korkeisiin melatoniinipitoisuuksiin.