Beeinflusst Melatonin den Glukosestoffwechsel und zirkadiane Rhythmen? – Eine klinische Studie an 24 Nachtschichtarbeitern

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Sicherheit und den Effekt einer Melatonintherapie auf den Glukosestoffwechsel und zirkadiane Rhythmen zu untersuchen. Dabei sollten die Fragen geklärt werden, ob durch eine 12-wöchige Melatonineinnahme das um bis zu fünffach erhöhte Risiko von Nachtschichtarbeitern an Diabetes mellitus Typ 2 zu erkranken, reduziert sowie die Phasenlage des zirkadianen Rhythmus positiv beeinflusst werden können. Es wurden 24 Nachtschichtarbeitern untersucht und mit 12 gesunden Nicht-Nachtschichtarbeiter verglichen. Die Nachtschichtarbeiter wurden an drei Zeitpunkten; vor und nach der Behandlungsphase sowie nach der Auswaschphase, im Rahmen von 24h-Visiten untersucht. Bei jeder Visite wurden unter anderem ein oraler Glukosetoleranztest durchgeführt, Routine-Blutuntersuchungen vorgenommen, 24h-Profile von Biomarkern (Melatonin und Cortisol), vom Blutdruck sowie von Parametern der Gefäßfunktion erstellt und anthropometrische Untersuchungen durchgeführt. Nach der 12-wöchigen, zeitlich gerichteten Behandlung mit einmal täglich 2 mg Melatonin, konnte kein Effekt auf den Glukosestoffwechsel und der Phasenlage des zirkadianen Rhythmus festgestellt werden. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den mit Melatonin und mit dem Placebo behandelten Studienteilnehmer. Die 12-wöchige Melatonintherapie wurde dabei als sicher bewertet. Beim Vergleich der Nachtschichtarbeiter mit den Nicht-Nachtschichtarbeitern konnten Trends hin zu einem besseren Zustand des Glukosestoffwechsels der Nicht-Nachtschichtarbeiter festgestellt werden. Die Phasenlage des zirkadianen Rhythmus scheint bei den Nachtschichtarbeitern um etwa zwei Stunden nach hinten verschoben zu sein. Ein Zeitraum von 12 Wochen ist für die Entwicklung eines Diabetes mellitus Typ 2 zu kurz. Damit bleibt ein möglicher präventiver Langzeit Effekt des Melatonins auf die Entwicklung eines Diabetes mellitus Typ 2 unklar. In dieser Studie wurden ausschließlich gesunde Probanden ohne Störung des Glukosestoffwechsels betrachtet. Ein positiver Effekt von Melatonin auf den Glukosestoffwechsel wurde allerdings bisher nur in Patienten beobachtet, bei denen bereits eine Störung vorlag. Ein Effekt auf die Phasenlage des zirkadianen Rhythmus wurde ebenfalls nicht festgestellt. Hierfür hätte die Melatonineinnahme in Abhängigkeit des DLMOs (Dim light melatonin onset) erfolgen müssen.

The aim of this study was to investigate the safety and effect of melatonin therapy on glucose metabolism and circadian rhythms. The aim was to clarify the questions whether 12 weeks of melatonin intake could reduce the up to fivefold increased risk of night shift workers suffering from diabetes mellitus type 2 and positively influence the phase of the circadian rhythm. 24 night shift workers were examined and compared with 12 healthy non-night shift workers. The night shift workers were examined at three points in time; before and after the treatment phase as well as after the washout phase, within the framework of 24-hour visits. At each visit an oral glucose tolerance test was performed, routine blood tests were performed, 24h profiles of biomarkers (melatonin and cortisol), blood pressure and parameters of vascular function were established and anthropometric examinations were performed. After 12 weeks of treatment with 2 mg melatonin once daily, no effect on glucose metabolism and circadian rhythm phase was observed. There were no significant differences between participants treated with melatonin and those treated with placebo. The 12-week melatonin therapy was evaluated as safe. When night shift workers were compared with non-night shift workers, trends towards a better state of glucose metabolism among non-night shift workers were observed. The phase position of the circadian rhythm seems to have been shifted back about two hours in the night shift workers. A period of 12 weeks is too short for the development of diabetes mellitus type 2. Thus, a possible preventive long-term effect of melatonin on the development of diabetes mellitus type 2 remains unclear. In this study only healthy volunteers with no disturbance of the glucose metabolism were considered. However, a positive effect of melatonin on glucose metabolism has so far only been observed in patients who already had a disorder. An effect on the phase position of the circadian rhythm was also not observed. For this purpose, melatonin intake should have been dependent on DLMO (dim light melatonin onset).