Adjuvante Behandlung von Verletzungen – Melatonin als Knochenheiler?

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Nach den Ergebnissen dieser Arbeit ist Melatonin ist ein potentes antioxidatives Protein, welches zahlreiche protektive Eigenschaften am verletzten und erkrankten Gewebe hat.
Melatonin signaling and cell protection function. FASEB J. 2010; 24: 3603 – 3624

Zusammenfassung

Melatonin ist ein pleiotropes Protein, welches von der Zirbeldrüse ausgeschüttet wird und in den letzten Jahren für seine regenerativen Eigenschaften an verschiedenen Organen bekannt geworden ist. Im vorliegenden Review-Artikel werden Kaskaden geschildert und Signalwege beschrieben, welche auf zellulärer Ebene durch Melatonin induziert werden können. Hierbei werden sowohl die rezeptorabhängigen als auch die rezeptorunabhängigen Signaltransduktionswege beschrieben, welche in der Zelle durch Melatonin vermittelt werden.

Zusätzlich werden die Melatonin-Rezeptoren aufgezählt und weiterhin wird erwähnt, an welchen Geweben diese zu finden sind. Besonderes Augenmerk wird auf die antioxidativen Eigenschaften von Melatonin gerichtet. Es wird berichtet, wie oxidativer Stress die Regeneration inhibiert und wie die zelluläre Heilung durch Melatonin-Applikation positiv beeinflusst wird. Weiterhin werden die wichtigsten apoptotischen Kaskaden nach Induktion von Stress dargestellt. Außerdem werden mehrere antiapoptotische Wirkungsmechanismen von Melatonin vorgestellt, welche bei Krankheiten oder Degeneration auftreten. Die Autoren beschreiben, dass protektive Mechanismen der Zellen, welche durch Melatonin induziert werden, zur Homöoostase der Zelle beitragen.

Im Einzelnen wird von mitochondrialer Protektion gesprochen und von Regulation der pro- und antiapoptotischen Proteine nach Stress und Melatonin-Gabe. Auf antiinflammatorische Eigenschaften von Melatonin wird ebenfalls kurz eingegangen und es wird beschrieben, welche Rolle Melatonin und Inflammation beim oxidativen Stress spielen. Es werden weiterhin wichtige regenerative Eigenschaften von Melatonin auf das Nervensystem zusammengefasst.

Melatonin kann viel mehr als nur den Tag/Nachtrythmus unseres Körpers zu steuern.

Kommentar

Der protektive Wirkungsmechanismus von Melatonin im muskuloskelettalen System ist bis jetzt nicht geklärt. Interessanter Weise stellen Melatonin-induzierte-Kaskaden ubiquitäre Signalwege dar, welche u. a. auch bei der Regeneration von Knochen, Muskeln und Sehnen reguliert werden [1], [2]. Insbesondere nach Trauma findet im verletzen Gewebe eine signifikante Hochregulation dieser Signalwege statt. Ferner sind Melatonin-Rezeptoren an peripheren Geweben zu finden und werden auch an Zellen des muskuloskelettalen Systems exprimiert. Folgernd wäre es durchaus möglich, dass Melatonin durch direkte Wirkung über seine Rezeptoren zur Regeneration von verletztem Gewebe des Bewegungsapparats beitragen kann. Ein weiterer Vorteil von Melatonin ist, dass dieses Hormon geringe Toxizität auch bei hoher Dosierung aufweist [3] und somit ein sicheres Medikament zur systemischen Applikation darstellt.

Zusammenfassend kann man sagen, dass Melatonin einen attraktiven Therapieansatz zur adjuvanten Behandlung von Verletzungen des Bewegungsapparats darstellen könnte. Weitere In-vitro- und In-vivo-Studien sind jedoch notwendig, um solch einen Therapieansatz zu prüfen.

Dr. med. Ioannis Stratos

Dr. med. Ioannis Stratos
Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie Chirurgische Klinik und Poliklinik
Email: [e-mail]

Literatur

• 1 Glass D J. Skeletal muscle hypertrophy and atrophy signaling pathways.  Int J Biochem Cell Biol.. 2005;  37 1974-1984
• 2 Tsirid is E, Upadhyay N, Giannoudis P. Molecular aspects of fracture healing: Which are the important molecules?.  Injury.. 2007;  38 S11-25
• 3 Jahnke G, Marr M, Myers C, Wilson R, Travlos G, Price C. Maternal and developmental toxicity evaluation of melatonin administered orally to pregnant Sprague-Dawley rats.  Toxicol Sci.. 1999;  50 271-279