check Gratis bezorging vanaf 60,-   check Vertrouwd sinds 2007   check Voor 22:00 besteld, morgen in huis

Vragen? Bel ons 024-6635366

700 miljoen jaar melatonine - één van de oudste biologisch actieve moleculen

152536007Als de zon ondergaat zet de schemering en uiteindelijk de donkere nacht een keten van moleculaire acties vanuit je ogen naar de pijnappelklier in werking om de aanmaak van melatonine in de hersenen te stimuleren.

Op het moment dat melatonine vrijkomt in de hersenen en aan neuronen koppelt verandert het elektrische ritme en daalt je lichaamstemperatuur. Dit dirigeert je hersenen en lichaam richting slaap. Bij het opstaan in de ochtend, schakelt zonlicht de werking en productie van melatonine uit waardoor er een ommekeer plaatsvindt. De dagsignalen komen weer binnen en de hersenen gaan uit de slaapstand.

Dit is het ritme wat al miljoenen jaren plaatsvindt op de aarde in uiteenlopende levensvormen. Melatonine is zo’n 500-700 jaar miljoen geleden ontstaan uit onze vroegste voorouders, kleine organismen die in de zee leefden.

Het blijkt namelijk dat het enzym dat nodig is om melatonine te maken ook terug te traceren is naar deze periode. Het ontstaan van het enzym “Timezyme” lijkt net plaats te vinden in de periode van evolutie waarin de overgang van ongewervelde naar gewervelde dieren gebeurde.

Meer recentelijk hebben wetenschappers van de European Molecular Biology Laboratory in Duitsland hebben nog eens stukje van deze puzzle ontrafeld en zelfs de opkomst van melatonine verder teruggeschoven in de evolutietijdlijn. Dit deden ze door te kijken naar de activiteit van specifieke genen die betrokken zijn bij de productie van melatonine en andere slaap gerelateerde moleculen.

Hierin toonde ze niet alleen aan dat de eenvoudige zeeworm Platynereis dumerilii dezelfde melatonine regulerende en lichtvangende cellen heeft als mensen in hun ogen hebben. Maar ook dat ze gebruik maken van hetzelfde soort gen-netwerk als de mens, waarbij alleen ’s avonds melatonine wordt geproduceerd en ook nog in een 24-uurs cyclus.

Vanwege de gelijkheid tussen beide gen-netwerken denkt men dat deze voorkomt uit een gedeelde ongewervelde voorouder. Dit is een compleet nieuwe en verrassende theorie die uiteindelijk terug leidt naar waarschijnlijk de eerste vorm van slaap.

Melatonine is een klok en kalender

Omdat melatonine zo vroeg in de evolutie aanwezig was is het, net zoals DHA, dus eigenlijk op de diepst mogelijke manier ons leven verweven en daarom een zeer belangrijke lichaamseigen stof.

En dit allemaal voor een molecuul dat in het allereerste begin als afvalstof van oogcellen ontstond. Langzamerhand werd het gevormd tot een signaal van de nacht omdat het ’s nachts opstapelde in cellen. Met het verder complexer worden van levensvormen op aarde nam ook de behoefte naar meer melatonine toe. Vanuit deze vraag ontstond de pijnappelklier. Een structuur los van de ogen om serotonine en andere giftige stoffen die nodig zijn om melatonine te maken weg te houden van het gevoelige oogweefsel.

Stap voor stap komt er meer duidelijkheid over de evolutionaire oorsprong van hoofdfuncties in onze hersenen. Het fascinerende is dat veel van deze fundamentele ontdekkingen worden gedaan door te kijken naar levensvormen die in de zee voorkomen. Dit is echter niet vreemd omdat het leven in de oceanen en zeeën de aarde sinds het prille begin hebben gedomineerd.

Melatonine is dus een van de oudste biologisch actieve moleculen op aarde en, zoals eerder genoemd, erg diep verweven met het functioneren van ons lichaam. Niet alleen dieren produceren melatonine, zelfs bacteriën en planten maken gebruik van dit mysterieuze neurohormoon.

Als “hormoon van de nacht” wisselen de melatonine concentraties overigens niet alleen in een 24-uurs cyclus met de functie van dag- en nachtklok. Het is ook bekend dat de melatonine concentraties wisselen op basis van de maan- en seizoencycli. Melatonine is dus niet alleen een klok voor het lichaam maar ook een kalender.

Zo weet het lichaam bijvoorbeeld aan de hand van de melatonine concentraties wanneer het winter is. Omdat de nacht eerder valt vindt er voor een langere periode melatonine productie plaats. Het lichaam pikt dit signaal van meer melatonine op en zo wordt het thermoregulatie setpoint beïnvloed. Hierdoor ben je beter bestand tegen kou. Dit is natuurlijk een fijne aanpassing in de winter!

Melatonine - N-acetyl-5-methoxytryptamine

Melatonine heeft veel functies in het lichaam maar deze zijn niet alleen maar hormonaal. Naast de functie van Zeitgeber en hoofdregelaar van slaap regelt het bijvoorbeeld ook de timing en vrijlating van veel andere hormonen, stimuleert het autofagie en is het een unieke en zeer krachtige antioxidant.

De eerste functies van melatonine waren paracrien waarbij alleen van cellen in de directe celomgeving geïnformeerd werden. Later met het ontstaan van de melatoninepiek tijdens de slaap kwam melatonine ook in de bloedcirculatie terecht, dit staat bekend als endocrien. Vanaf dat moment konden ook andere weefsels gebruik maken van melatonine.

Melatonine - N-acetyl-5-methoxytryptamine - wordt gesynthetiseerd uit het essentiële aminozuur tryptofaan en uiteindelijk serotonine, via een meerstaps chemisch proces. De productie vindt voornamelijk, maar niet exclusief, plaats in de pijnappelklier. Ook in de in de retina, de hersenen, het maag-darmkanaal, de testikels, de eierstokken en de huid wordt melatonine geproduceerd.

Pijnappelklier

De pijnappelklier (epifyse) fungeert als een verbinding tussen het zenuwstelsel en het limbische systeem (link) van de hersenen. In de westerse wereld was er tot 1958 weinig bekend over de pijnappelklier totdat Aaron Bunsen Lerner claimde dat melatonine produceerde. In de Oosterse geneeskunde had de pijnappelklier daarentegen al duizenden jaren een gevestigde reputatie als het derde oog.

Het mysterie van slaap

Vanuit een wetenschappelijk oogpunt kunnen vervolgstudies voor de bovenstaande hypotheses wellicht ook fundamentele informatie verschaffen over de rol slaap, want dit is anno 2015 nog steeds een mysterie. Het lijkt erop dat slaap niet goed verklaard kan worden vanuit de biologie omdat de complexe werking meer in een kwantumwereld afspeelt waar andere regels gelden dan de biochemische. Vanuit de biofysica, waar men meer bekend is met fenomenen zoals magnetisme, elektriciteit en andere natuurkundige wetten, in combinatie met biologie, zal daarentegen, eerder een verklaring van dit mysterie komen.

Nieuwe informatie over slaap lijkt ook inderdaad die kant op te wijzen. Zo blijkt het grote verschil tussen hersenactiviteit tijdens waken vergeleken met hersenactiviteit tijdens slaap de mate te zijn waarin hersengebieden met elkaar communiceren. Hieruit komt de hypothese voort dat de functie van slaap niet wordt bepaald door de activiteit van individuele hersengebieden, maar door de interactie tussen deze gebieden en de mate waarin deze interactie zich ontwikkelt over de ruimte en tijd.

We moeten slaap dus eigenlijk beschouwen als een specifieke configuratie van het netwerk in ons brein. Een interessante aanvulling op deze theorie is de ontdekking dat tijdens slaap de elektrische signalen, die gebruikt worden door hersencellen om te communiceren, in de tegenovergestelde richting lopen. Hierdoor wordt onbelangrijke informatie gewist en worden de cellen gevoelig gemaakt voor nieuwe leerervaringen. Deze onthulling ligt aan de basis van het vormen van nieuwe herinneringen.

Niet alleen de configuratie of de richting van de elektrische signalen veranderen tijdens slaap maar ook de cellulaire structuur van de hersencellen verandert. De hersenen hebben een unieke manier om via het glymfatische systeem schadelijke afvalstoffen te verwijderen. Het meest interessante van deze ontdekking is de manier waarop dit plaatsvindt. Hersencellen krimpen namelijk met ongeveer 60% tijdens de slaap waardoor de afvalstoffen gemakkelijker kunnen worden afgevoerd. Slaap verandert dus de ook cellulaire structuur van de hersenen waardoor ze in een compleet andere staat komen.

Geen echte nachten meer

Een compleet andere configuratie van de hersenen, omgekeerde elektrische signalen en een veranderde cellulaire structuur klinkt naar onze mening vrij “kwantum-achtig”. In de wereld van vandaag de dag waarin kunstmatig licht de boventoon voert over de donkere nacht moet men niet vergeten dat de basis voor een goed lichamelijk functioneren diepgeworteld zit in onze natuurlijke bioritmen.

melatonine