Akute metabolische Auswirkungen der Melatonin-Behandlung

Das moderne Leben ist mit einer Epidemie von Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM) verbunden. Schlafstörungen wie Schlaflosigkeit und häufiges Aufwachen sind starke unabhängige Risikofaktoren für das Auftreten von Diabetes, deren Auswirkungen mit denen einer Familienanamnese von Diabetes vergleichbar sind. Melatonin ist an der Regulierung des zirkadianen Rhythmus und des Schlafs beteiligt, ihm werden aber auch antioxidative Eigenschaften und Auswirkungen auf die Glukosehomöostase zugeschrieben. In Pankreasinseln hat Melatonin eine doppelte Wirkung, je nachdem, welcher Signalweg durch die Rezeptorbindung aktiviert wird. Daher wurden sowohl hemmende als auch stimulierende Wirkungen auf die Insulinsekretion berichtet. Die Wirkung von Melatonin auf die Sekretion von Darmhormonen wie dem Glucagon-ähnlichen Peptid 1 (GLP-1) und der Einfluss von Melatonin auf die Empfindlichkeit der Betazellen gegenüber Darmhormonen sind weitgehend unbekannt, aber das Vorhandensein des Melatoninrezeptors im Darm lässt darauf schließen könnte eine Rolle spielen. Ein möglicher Zusammenhang zwischen Melatonin und T2DM wurde nur in wenigen physiologischen Studien am Menschen untersucht, aber das Thema hat erneut Interesse geweckt, da genetisch-epidemiologische Studien auf eine Rolle von Melatonin bei der Entwicklung der Krankheit hingewiesen haben. Es wurde festgestellt, dass genetische Mutationen im Melatoninrezeptor, die voraussichtlich die physiologischen Wirkungen von Melatonin verändern, das Risiko für T2DM erhöhen. Darüber hinaus wurde eine geringe endogene Melatoninproduktion mit dem T2DM-Risiko in Verbindung gebracht.

Ziel der vorliegenden Studie ist es zu untersuchen, ob die Behandlung mit synthetischem Melatonin physiologische Veränderungen hervorruft, die sich auf das Risiko für die Entwicklung von Typ-2-Diabetes auswirken.

Das vorliegende Protokoll umfasst zwei Studien zu den physiologischen Wirkungen von Melatonin:

Studie A:

Um die akuten Auswirkungen der Melatoninverabreichung bei gesunden Männern zu untersuchen, wollen die Forscher beurteilen, ob:

• Melatonin beeinflusst den Substratumsatz, wie durch indirekte Kalorimetrie ermittelt
• Melatonin hat Einfluss auf die Fähigkeit zur Insulinsekretion, wie durch einen intravenösen Glukosetoleranztest ermittelt
• Melatonin beeinflusst die physiologischen Wirkungen von Insulin, wie anhand der hyperinsulinämischen euglykämischen Klammer beurteilt wird
• Genetische Mutationen im Melatoninrezeptor-Gen beeinflussen das Ansprechen der Behandlung auf Melatonin

Studie B:

Ziel der Forscher ist es zu untersuchen, ob Melatonin, das gesunden Männern verabreicht wird, die Sekretion des glukosesenkenden Darmhormons Glucagon-ähnliches Peptid 1 (GLP-1) und/oder die glukosesenkende Wirkung von GLP-1 beeinflusst. Konkret geht es darum, zu beurteilen, ob:

• Melatonin beeinflusst die Glukoseschwankungen und die Insulinsekretion während eines oralen Glukosetoleranztests
• Melatonin beeinflusst die Sekretion von GLP-1 während eines oralen Glukosetoleranztests
• Melatonin beeinflusst die Inkretinreaktion, gemessen durch eine isoglykämische Glukoseinfusion