Pri vseh organizmih poteka sinteza hormona melatonina v času teme. Pri organizmih, ki so aktivni skozi dan so plazemske količine tega hormona visoke med spanjem.

Trajanje in količine izločenega hormona iz žleze epifize (češarika) je odvisna od dolžine preživetega časa v temi, saj se hormon obnaša kot nevroendokrini mediator med časom svetlobe in teme (eng. photoperiod). Svetloba ima zaviralni učinek na sintezo melatonina. Informacije o svetlobi in temi so prenesene iz očesne mrežnice v hipotalamus. Na ta način se pri vseh sesalcih uravnava cirkadiani ritem ali biološka ura.

Sinteza melatonina je odvisna od sproščanja norepinefrina iz simpatičnega živčevja. Prvi korak sinteze je prevzem aminokisline triptofan iz krvnega obtoka v hipotalamusu. Prevzem je odvisen od transportnega mehanizma preko krvno možganske pregrade in drugih prostih aminokislin, ki tekmujejo za prevzem, zato je tukaj dietni vnos specifičnega pomena.

Prav tako, naj bi pomanjkanje folne kisline vplivalo na manjše količine melatonina v organizmu. Iz aminokisline triptofan se sintetizira serotonin, nato pa melatonin. Metabolizem tega hormona poteka predvsem v jetrih.

Ko fiziološki procesi v telesu odstopajo oz. ne delujejo več v skladu z biološko uro organizma (budnost-spanje, temperatura, hormoni..), takrat lahko nastopijo določene patologije. Vsi tej ritmi so pod nadzorom hipotalamusa.

V normalnih okoliščinah melatonin uravnava bioritem (kronobiotski učinek) kakor tudi termoregulacijo v telesu. Poleg tega, zaradi inervacije simpatičnega živčevja med možgani in maščevjem ima lahko modulatorni učinek na belo in rjavo maščobno tkivo v telesu.

V dveh študijah so ugotovili, da vnos eksogenega melatonina v telo lahko vpliva na izločanje leptina in grelina, dveh nevropeptidov, ki imata pomembno vlogo pri uravnavanju energetske bilance. Z aktivacijo perifernih receptorjev lahko melatonin uravnava telesno težo, saj s tem spremeni hitrost metabolnih procesov in posledično potrebe po hrani.

Cirkadiani ritem našega biološkega sistema je ključnega pomena za optimalno delovanje vseh fizioloških procesov, zato je vsekakor zelo pomemben čas, ki ga namenimo počitku in spanju. Ker smo ljudje aktivni v času svetlobe, moramo zadostiti potrebam našega telesa po spanju v nočnem času, saj se bomo tako izognili številnim psihološkim in fiziološkim težavam.

Vir:
Barrenetxe J, Delagrange P, Martínez J. A. Physiological and metabolic functions of melatonin. J. Physiol. Biochem., 60 (1), 61-72, 2004.