Binnen de evolutie is alles gericht op overleving en voortplanting, ondanks en dankzij de bedreigingen en kansen die de omgeving biedt. Elke levende cel en elk organisme is erbij gebaat te weten ‘hoe de vlag erbij hangt’ in de buitenwereld. Is het dag of nacht, winter of zomer, zijn de omstandigheden zwaar door voedselgebrek, veel kosmische en uv-straling of juist gunstig met een overvloed aan water en voedsel. Evolutiebiologen en de nieuwste generatie biomedische wetenschappers hebben kandidaatstoffen ontdekt die een kompas vormen voor het organisme, zodat de stofwisseling optimaal kan worden afgesteld op milieufactoren aan de buitenkant. De best passende kandidaat is op dit moment melatonine (1,2,3).

Melatonine staat de laatste jaren veelvuldig in de belangstelling vanwege de discussie die enkele artsen en de inspectie op geneesmiddelen voeren met de voedingssupplementenbranche over het wel of niet oormerken van melatonine als slaapgeneesmiddel. (4) Door deze discussie is er een eenzijdig en onjuist perspectief ontstaan ten aanzien van de waarschijnlijke aard en betekenis van melatonine voor de gezondheid en in de natuur in het algemeen. Eerder verscheen er in dit blad al een artikel over de therapeutische effecten van melatonine bij verschillende aandoeningen. Dit artikel richt zich juist niet op de farmaceutische denkwijze als uitgangspunt, maar op die vanuit verschillende wetenschappelijke disciplines die het werkingsmechanisme en de evolutionaire waarde van melatonine en melatoninehoudende voeding bekijken. Vanuit dit perspectief kunnen de huidige alom veelbelovende toepassingen beter verklaard worden en kan er gerichter naar nieuwe toepassingen gezocht worden.

Binnen de wetenschap

Melatonine is een indoolamine waarvan het eerste ontstaan vermoed wordt in bacteriën, zo’n drie miljard jaar geleden, toen leven op aarde net ontstond. De meest waarschijnlijke rol was dat deze organismen zichzelf met behulp van melatonine konden beschermen tegen vrije radicalen. In de loop van de evolutie heeft melatonine ook een hormonale rol gekregen in bepaalde cellen en organen als signaalstof welke een invloed heeft op biologische ritmen van seizoenen en van dag en nacht.(2) Op dit moment is melatonine beschreven in een veelvoud van organismen, daaronder planten, micro-organismen, vertebraten, zoogdieren en de mens. Vermoed wordt dat melatonine in elk levend organisme is terug te vinden en in elke cel. (1) Er zijn meer dan 20.000 wetenschappelijke publicaties waarin melatonine genoemd is (PubMed search ‘melatonin’).  Daarvan zijn er een kleine 3500 in relatie tot slaap (PubMed search ‘melatonine AND sleep’), de andere publicaties richten zich op de rol van melatonine binnen andere disciplines en in relatie tot andere onderwerpen (zie tabel 1). Binnen die onderwerpen zijn de antioxidantfunctie, anti-aging en ouderdomsziekten, de biologische klok, kanker, het immuunsysteem en ontstekingen en cardiovasculaire ziekten belangrijke topics. Melatonine is vanuit wetenschappelijk perspectief dus een veelzijdige stof met verschillende eigenschappen en toepassingen.

melatonine_pubmed

Gezonde bioactieve stof

Planten maken een veelvoud van stoffen aan die bij de mens belangrijk zijn. Naast vitaminen, mineralen en vezels is er steeds meer aandacht voor plantaardige actieve stoffen en hun gezondheidsbevorderende effecten. Onlangs heeft ook de Gezondheidsraad zijn visie aangepast en  benoemd dat voedingsmiddelen als geheel moeten worden beschouwd, zodat ook de bioactieve stoffen in plantaardige voeding tot hun recht komen. Een groep bioactieve stoffen in planten die voor de gezondheid uitermate belangrijk zijn, zijn de polyfenolen. Voorbeelden hiervan zijn resveratrol, curcumine en quercitine die onder meer respectievelijk voorkomen in rode druiven, geelwortel en appels. Het blijkt dat polyfenolen extra veel in planten worden aangemaakt onder invloed van stressoren als droogte, hoge uv-belasting (gepaard gaan met veel vrije radicalen) en schadelijke micro-organismen (5). De polyfenolen zijn vervolgens belangrijk vanwege hun antioxidantcapaciteit en als activator van overlevingsfactoren voor de gezondheid, groei en overleving van de plant. De extra aanmaak van polyfenolen zetten de plant dus in een ‘overlevingsmodus’ waarbij die plant beter bestand is tegen ongunstige milieu-omstandigheden. (6) Recent onderzoek heeft aangetoond dat planten, parellel aan de aanmaak van polyfenolen, ook extra melatonine aanmaken onder stress. (7) Recente artikelen benoemen dat de gezonde effecten van bepaalde voeding, zoals gevonden in het mediterrane dieet, waarschijnlijk mede te danken zijn aan de aanwezige melatonine.8 Druiven, koffie, kersen, specerijen, maïs, rijst en noten en heel veel andere voeding bevatten substantiële hoeveelheden melatonine. Zo bevat koffie 0,04 milligram per kopje. Dus tien kopjes koffie leveren 0,4 mg melatonine. Noten bevatten zeer veel melatonine. Pistachenoten kunnen tot wel 0,23 mg per gram bevatten (9,10). Een handje gepelde pistachenoten (~25 gram) kan zo tot wel 5 mg voedingsmelatonine leveren. Door het nuttigen van een dieet van groente, druiven, kersen, rijst, koffie, noten, olijfolie en andere melatonine-houdende voeding kan de totale inname aan melatonine vele milligrammen per dag zijn. Een dosering die ook ten behoeve van inslapen wordt geadviseerd. Op basis van het voorkomen van melatonine in voeding zijn onlangs ook extracten van melatonine uit plantaardige bronnen als supplement. (11)

Nieuw werkingsmechanisme lijkt op polyfenolen

De hormonale invloed van melatonine op de biologische klok en het slaappatroon in de pijnappelklier onder invloed van licht heeft oorspronkelijk de meeste aandacht gekregen. Een tweede belangrijk werkingsmechanisme achter melatonine, en overigens ook die van de eerder genoemde polyfenolen, wordt vooral toegeschreven aan de sterke antioxidantwerking. De pleiotrope effecten van melatonine en het brede werkingsgebied hebben wetenschappers echter verder doen zoeken en inmiddels is er een veelvoud van mechanismen beschreven. De meest recente publicaties geven nog een werkingsmechanisme aan, die van regulator van metabole schakelaars (3,12). Vanuit verschillende disciplines is de laatste jaren veel aandacht voor algemeen geconserveerde biochemische overlevingsroutes die in elk organisme vergelijkbaar werken en die met name bij de mens de gezondheidseffecten van voeding, sport en ook een aantal geneesmiddelen kan verklaren. Aan de basis daarvan staan metabole schakelaars die een grotere overlevingskans geven in tijden van omgevingsstress, door het organisme beter bestand te maken tegen schadelijke invloeden van droogte, hitte, gifstoffen, straling, vrije radicalen enzovoort. Je zou hier kunnen spreken van een ‘overlevingsstand’ waarin het lichaam kiest voor een stofwisseling die gericht is op het overleven van moeilijke tijden. Hierin is SIRT, een regulator van de celstofwisseling die geactiveerd wordt door voedselschaarste en calorierestrictie, van illustratief belang. SIRT-activatie heeft onder andere gunstige effecten bij diabetes, veroudering, ontstekingen, ontstaan van kanker, obesitas en verhoogt de lichaamseigen antioxidantenzymen (12 13). SIRT blijkt naast voedseltekort ook geactiveerd te worden door polyfenolen uit de voeding, waaronder resveratrol, curcumine en quercitine, en verklaart mede waarom het innemen van voeding met polyfenolen zo gezond is. (12) Andere metabole schakelaars die gunstig beïnvloed worden door polyfenolen zijn PPAR (vetverbranding), NFκB (ontstekingen) en AMPK (energieproductie). (14) Onderzoek heeft nu aangetoond dat melatonine, net als polyfenolen, SIRT activeert en dat de gunstige effecten van melatonine mede toe te schrijven zijn aan de invloed van melatonine op PPAR en AMPK. (15) Dit onderschrijft de evolutionaire parallel tussen melatonine en polyfenolen vanuit de voeding. In figuur 2 een kingsmechanisme.

 

polyfenolen_melatonine

figuur 2 | Planten maken extra polyfenolen en melatonine aan onder invloed van omgevingsstress. Via de voeding zorgen deze via metabole schakelaars voor activatie van metabole schakelaars die de cel in de ’overlevingsstand’ zetten en zo voor allerlei gezondheidseffecten. 

Beoordelen van melatoninesupplementen

De vele aangrijpingspunten van melatonine in de stofwisseling, de aanwezigheid en parallellen met bioactieve plantstoff en en de substantiële inname via de voeding werpen een ander licht op veel klinisch onderzoek naar melatonine. De farmaceutische kijk op slaaponderzoek richt zich grotendeels op de hormonale invloed van melatonine op de biologische klok. Er zijn echter veel andere factoren zoals vrije-radicalenbelasting en ontstekingsactiviteit, die indirect slaapverstorend kunnen werken. Hier heeft melatonine ook een eff ect op. De vraag rijst dan of het gunstige effect van melatonine niet mede via allerlei andere mechanismen verloopt. In ieder geval vormen deze indirecte eff ecten een verklaring voor de gunstige klinische effecten van de inname van melatonine net voor het slapen gaan. Volgens de ‘biologische-kloktheorie’ zou melatonine dan echter niet goed werken en zou de inname vele uren voor het slapen moeten gebeuren.

Relatie tot de biologische klok

Vanuit het perspectief dat melatonine een slaaphormoon is, is de eerste indruk dat het innemen van melatonine- houdende voeding je slaperig zou maken en dat je dus je innamemoment moet timen. Het drinken van drie koppen koffi e in de ochtend zou dan een slaapprikkel geven. Melatonine is geen klassiek hormoon maar wordt wat de werking op de biologische klok en slaap betreft sterk beïnvloed door andere omgevingsfactoren. Zo kunnen cafeïne en daglicht een sterkere invloed hebben op het dag-nachtritme dan melatonine, waardoor er geen verstoring van het dag-nachtritme optreedt.

Bron: www.voedingsgeneeskunde.nl