Melatoninpräparate könnten dem Körper helfen, DNA-Schäden zu reparieren, die mit Nachtarbeit in Verbindung stehen. Dies geht aus einer kleinen klinischen Studie hervor, die in der Fachzeitschrift Occupational & Environmental Medicine veröffentlicht wurde. Die Ergebnisse weisen auf einen möglichen Weg hin, einer der versteckten biologischen Auswirkungen der Nachtarbeit entgegenzuwirken. Die Forscher betonen jedoch, dass umfangreichere Studien erforderlich sind, bevor Melatonin als langfristige Strategie zur Senkung des Krebsrisikos bei Nachtarbeitern empfohlen werden kann.
Wie Nachtschichten den Körper aus dem Gleichgewicht bringen
Melatonin ist ein körpereigenes Hormon, das hauptsächlich in der Zirbeldrüse (Epiphyse) im Gehirn produziert wird. Es spielt eine zentrale Rolle bei der Steuerung des Schlaf-Wach-Rhythmus und dient dem Körper als biologisches Signal für die Nacht. Sobald es dunkel wird, steigt die Melatoninproduktion an. Der Körper erhält dadurch die Information, dass die aktive Tagesphase endet und Regenerationsprozesse beginnen sollen. Gegen Morgen, wenn Licht auf die Netzhaut trifft, sinkt die Melatoninproduktion wieder ab und der Organismus stellt sich auf Wachheit und Aktivität ein.
Melatonin wirkt jedoch nicht nur als „Schlafhormon“. In den vergangenen Jahren hat die Forschung gezeigt, dass es zahlreiche weitere Funktionen im Körper erfüllt. So beeinflusst Melatonin unter anderem das Immunsystem, den Energiestoffwechsel, Entzündungsprozesse und die Regulation verschiedener Hormone. Darüber hinaus besitzt es antioxidative Eigenschaften. Das bedeutet, dass Melatonin dabei helfen kann, sogenannte freie Radikale zu neutralisieren – hochreaktive Moleküle, die Zellen und deren Erbgut schädigen können. Außerdem gibt es Hinweise darauf, dass Melatonin Prozesse unterstützt, die an der Erkennung und Reparatur von DNA-Schäden beteiligt sind.
Bei Menschen, die regelmäßig nachts arbeiten, gerät dieses fein abgestimmte System häufig aus dem Gleichgewicht. Während der Nachtschicht sind die Beschäftigten künstlichem Licht ausgesetzt, obwohl der Körper biologisch auf Dunkelheit eingestellt wäre. Bereits relativ geringe Lichtmengen können die Melatoninproduktion deutlich hemmen. Dadurch erhält der Organismus widersprüchliche Signale: Die innere Uhr erwartet Ruhe und Regeneration, während die Person wach bleibt und arbeitet.
Diese Störung des natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus wird als zirkadiane Fehlanpassung bezeichnet. Sie betrifft nicht nur den Schlaf, sondern zahlreiche biologische Prozesse. Studien zeigen, dass Nachtschichtarbeiter häufiger unter Schlafmangel, chronischer Müdigkeit, Konzentrationsproblemen und Stoffwechselstörungen leiden. Auch Veränderungen der Hormonregulation, des Immunsystems und der Herz-Kreislauf-Funktion werden mit langfristiger Schichtarbeit in Verbindung gebracht.
Untersuchung von Melatonin bei Nachtarbeitern
Besonders interessant ist dabei die mögliche Rolle von Melatonin bei der Reparatur oxidativer DNA-Schäden. Solche Schäden entstehen fortlaufend im Rahmen des normalen Stoffwechsels, können aber durch Stress, Entzündungen oder andere Belastungen verstärkt werden. Normalerweise verfügt der Körper über wirksame Reparaturmechanismen, um diese Schäden zu beseitigen. Einige Wissenschaftler vermuten jedoch, dass die chronisch verringerte Melatoninproduktion bei Nachtarbeitern diese Reparaturprozesse beeinträchtigen könnte. Dadurch könnten sich über viele Jahre hinweg mehr DNA-Schäden ansammeln, was theoretisch zur Entstehung bestimmter Krebsarten beitragen könnte.
Vor diesem Hintergrund hat die langfristige Nachtarbeit die Aufmerksamkeit internationaler Gesundheitsorganisationen auf sich gezogen. Die International Agency for Research on Cancer, eine Einrichtung der World Health Organization, stuft Nachtarbeit, die mit einer Störung des zirkadianen Rhythmus verbunden ist, als „wahrscheinlich krebserregend für den Menschen“ ein. Diese Einstufung beruht auf einer Kombination aus epidemiologischen Studien, Tierexperimenten und biologischen Erkenntnissen über die Auswirkungen von Licht in der Nacht, Schlafstörungen und einer verminderten Melatoninproduktion. Die aktuelle Studie beleuchtet, ob die Einnahme von Melatonin bei Nachtschichtarbeitern dazu beitragen kann, zumindest einen Teil der durch die gestörte innere Uhr beeinträchtigten Reparaturprozesse wieder zu unterstützen.
Um zu untersuchen, ob Melatonin die DNA-Reparatur verbessern könnte, führten die Forscher eine randomisierte, placebokontrollierte Studie mit 40 Nachtarbeitern durch. Die Hälfte der Teilnehmer nahm 4 Wochen lang einmal täglich eine 3-mg-Melatonin-Tablette ein. Sie nahmen das Präparat etwa 1 Stunde vor dem Schlafengehen tagsüber zusammen mit einer Mahlzeit zu sich. Die andere Hälfte nahm nach dem gleichen Zeitplan eine 3-mg-Placebo-Tablette ein. Alle Teilnehmer hatten seit mindestens 6 Monaten jede Woche mindestens zwei aufeinanderfolgende Nachtschichten gearbeitet. Jede Schicht dauerte mindestens 7 Stunden. Keiner der Teilnehmer litt unter Schlafstörungen oder chronischen Erkrankungen.
Ein Marker für die DNA-Reparatur stieg während des Tagesschlafs an
Die Forscher sammelten Urinproben während zweier Untersuchungszeiträume. Ein Probenzeitraum fand vor Beginn der Studie statt, der andere gegen Ende der 4-wöchigen Intervention. Die Proben wurden während des Tagesschlafs nach der Nachtschicht und während der darauf folgenden Nachtschicht entnommen. Die Teilnehmer trugen zudem Aktivitätstracker, damit die Forscher messen konnten, wie lange sie tagsüber schliefen. Das Team maß die 8-OHdG-Konzentrationen im Urin, einen Marker, der zur Beurteilung der Reparaturkapazität bei oxidativen DNA-Schäden verwendet wird. Höhere Urinkonzentrationen während des Schlafs wurden als Zeichen einer stärkeren Reparaturaktivität interpretiert.
Bei den Arbeitnehmern, die Melatonin einnahmen, waren die 8-OHdG-Werte im Urin während des Tagesschlafs um 80 % höher als bei jenen, die das Placebo erhielten. Dies deutet darauf hin, dass Melatonin möglicherweise die DNA-Reparatur gefördert hat, während die Teilnehmer nach der Nachtarbeit schliefen. Der gleiche Effekt war jedoch während der darauf folgenden Nachtschicht nicht zu beobachten. In diesem Zeitraum unterschieden sich die 8-OHdG-Werte im Urin zwischen der Melatonin- und der Placebo-Gruppe nicht signifikant.
Warum die Ergebnisse wichtig sind
Die Studie liefert einen interessanten Hinweis darauf, wie Melatonin dazu beitragen könnte, einige der biologischen Belastungen durch Nachtarbeit abzumildern. Normalerweise nutzt der Körper die Nacht und den Schlaf, um wichtige Regenerations- und Reparaturprozesse zu koordinieren. Dazu gehören auch Mechanismen, die Schäden an der DNA erkennen und beseitigen. Bei Menschen, die regelmäßig nachts arbeiten, kann dieses fein abgestimmte System durch die Verschiebung des Schlaf-Wach-Rhythmus und die nächtliche Lichtexposition gestört werden.
Da Melatonin eine zentrale Rolle bei der Steuerung der inneren Uhr spielt und zudem antioxidative Eigenschaften besitzt, vermuten Forscher, dass eine Supplementierung dazu beitragen könnte, einige dieser gestörten Signale wiederherzustellen. Die Ergebnisse der Studie unterstützen diese Annahme, da die Teilnehmer unter Melatonin während des Tagesschlafs eine erhöhte Aktivität eines Markers zeigten, der mit der Reparatur oxidativer DNA-Schäden in Verbindung gebracht wird.
Gleichzeitig sollten die Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden. Die Studie war mit nur 40 Teilnehmern relativ klein und dauerte lediglich vier Wochen. Zudem wurden keine klinischen Endpunkte wie Krebs, Erkrankungen oder die allgemeine Gesundheit untersucht. Gemessen wurde ausschließlich ein Biomarker, der Hinweise auf Reparaturprozesse liefert, aber keinen direkten Nachweis für einen gesundheitlichen Nutzen darstellt.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die begrenzte Übertragbarkeit der Ergebnisse. Die meisten Teilnehmer arbeiteten im Gesundheitswesen, sodass unklar bleibt, ob ähnliche Effekte auch bei anderen Berufsgruppen mit Nachtarbeit auftreten würden. Darüber hinaus konnten Faktoren wie die individuelle Lichtbelastung außerhalb der Arbeit, Schlafgewohnheiten oder Unterschiede im Lebensstil nicht vollständig berücksichtigt werden. Daher sind größere und längerfristige Studien erforderlich, um zu klären, ob die beobachteten biologischen Effekte langfristig tatsächlich zu einem geringeren Krankheits- oder Krebsrisiko führen.
Neuerer Kontext zur Nachtarbeit
Seit der Veröffentlichung der Studie im Jahr 2025 haben weitere Forschungsarbeiten die komplexen Auswirkungen von Nachtarbeit auf die Gesundheit bestätigt. Im Mittelpunkt steht dabei die Störung des zirkadianen Rhythmus – der inneren Uhr des Körpers, die Schlaf, Hormonhaushalt, Stoffwechsel, Immunfunktion und wichtige Reparaturprozesse steuert. Regelmäßige Nachtarbeit und nächtliche Lichtexposition können diese Abläufe nachhaltig beeinträchtigen.
Wissenschaftler diskutieren mehrere mögliche Mechanismen, über die Nachtarbeit gesundheitliche Risiken erhöhen könnte. Dazu zählen eine verringerte Melatoninproduktion, Veränderungen der Hormonregulation, Stoffwechselstörungen, chronische Entzündungsprozesse, eine veränderte Immunfunktion sowie eine eingeschränkte DNA-Reparatur. Diese Faktoren könnten langfristig zur Entstehung verschiedener Erkrankungen beitragen.
Die International Agency for Research on Cancer, eine Einrichtung der World Health Organization, hat Nachtarbeit mit zirkadianen Störungen als „wahrscheinlich krebserregend für den Menschen“ eingestuft. Auch das National Toxicology Program sieht Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen langfristiger Nachtarbeit, nächtlicher Lichtexposition und einem erhöhten Krebsrisiko.
Die bisherigen Erkenntnisse beweisen jedoch nicht, dass Melatoninpräparate Krebs vorbeugen. Sie liefern vielmehr eine wissenschaftliche Grundlage für die Annahme, dass die Wiederherstellung der natürlichen Melatonin-Signalübertragung einige der biologischen Folgen von Nachtarbeit abmildern könnte. Ob dies tatsächlich zu einem langfristigen gesundheitlichen Schutz führt, müssen größere und längerfristige Studien erst noch zeigen.
Studie liefert ermutigende Ergebnisse
Die Forscher betonen, dass ihre Ergebnisse in größeren Studien mit unterschiedlichen Dosierungen und längeren Nachbeobachtungszeiträumen überprüft werden sollten. Sie schreiben: „Erhöhte oxidative DNA-Schäden aufgrund einer verminderten DNA-Reparaturkapazität sind ein überzeugender Mechanismus, der zur Karzinogenität von Nachtarbeit beitragen könnte. Unsere randomisierte, placebokontrollierte Studie deutet darauf hin, dass eine Melatonin-Supplementierung die Reparaturkapazität für oxidative DNA-Schäden bei Nachtarbeitern verbessern könnte.“
Und sie kommen zu dem Schluss: „Unsere Ergebnisse rechtfertigen künftige groß angelegte Studien, die unterschiedliche Dosierungen von Melatoninpräparaten und die längerfristigen Auswirkungen der Melatonineinnahme untersuchen. Bis die Ergebnisse solcher Studien vorliegen, könnte sich die Melatonin-Supplementierung als eine praktikable Interventionsstrategie erweisen, um die Krebsbelastung bei Nachtarbeitern zu verringern.“ Sie fügen hinzu: „Die Bewertung der langfristigen Wirksamkeit ist entscheidend, da Personen, die viele Jahre in der Nachtschicht arbeiten, über diesen Zeitraum hinweg konsequent Melatoninpräparate einnehmen müssten, um den potenziellen Nutzen für die Krebsprävention zu maximieren.“
Derzeit deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Melatonin mehr bewirken könnte als nur den Schlaf zu unterstützen. Es könnte Nachtschichtarbeitern auch dabei helfen, einen wichtigen Reparaturprozess zu aktivieren, während sich ihr Körper tagsüber erholt. Ob dies zu einem bedeutenden langfristigen Schutz führt, bleibt eine offene Frage.