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Tout savoir sur la mélatonine

 femme dormant paisiblement avec le sourireLa mélatonine est une hormone clé de l’organisme. Elle est bien connue comme hormone du sommeil, mais elle est aussi importante dans la synchronisation de tous nos rythmes. À quoi sert-elle, comment est-elle synthétisée, où en trouver, quand se supplémenter ? Faisons le point sur cette hormone essentielle.

À propos du système endocrinien…

Le corps humain est un système complexe d'organes en relation les uns avec les autres, qui doivent travailler de concert pour fonctionner correctement.

Le système endocrinien (endo : à l’intérieur et krinien : sécrété) constitue un des deux grands systèmes de communication de l’organisme, l’autre étant le système nerveux. La plupart des espèces animales comme les autres mammifères, les vertébrés et les invertébrés, sont dotées d'un système endocrinien. Son rôle est essentiel pour la réalisation de certaines grandes fonctions physiologiques et de l’homéostasie, c’est-à-dire le maintien relativement constant du milieu intérieur entre les limites de valeurs normales (températures, pH…).

Le système endocrinien se compose d’organes sécréteurs que sont les glandes endocrines et des amas de cellules. Elles synthétisent et libèrent dans l’organisme des hormones.

Une hormone est un messager chimique sécrété par une glande endocrine. En fonction de sa nature chimique, elle agit sur les récepteurs spécifiques de la cellule cible, provoquant une séquence d’événements biochimiques conduisant à une réponse spécifique. Ces hormones sont véhiculées par le sang, elles agissent à distance de l’endroit où elles sont sécrétées, plutôt lentement avec une durée d’action longue.

Les hormones modulent l’activité des autres appareils. Elles leur permettent de s’adapter aux changements de situation en modulant leur activité (ex : stress, digestion…) et agissent sur de nombreux paramètres tels que le métabolisme et l’équilibre énergétique, la croissance, la reproduction, le système immunitaire…

Parmi les hormones, on compte la mélatonine, une neurohormone découverte par Aaron B. Lerner,
de l’Université de Yale en 1958. Toutefois, l’engouement pour la mélatonine a pris son essor en 1995. Elle présente une structure indolique, neutre et lipophile à pH physiologique1.

Comment la mélatonine est-elle synthétisée ?

La mélatonine est fabriquée en grande partie par l’épiphyse (ou glande pinéale) mais aussi par les intestins par exemple. L’épiphyse est une petite structure en forme de cône située dans la boîte crânienne. Elle est suspendue au toit de l’encéphale dans la cavité qui sépare les deux hémisphères du cerveau. Elle est formée de cellules de soutien, de cellules glandulaires, de tissu conjonctif, de capillaires sanguins et de fibres nerveuses sympathiques.

La mélatonine est synthétisée par l’organisme en deux étapes à partir de la sérotonine issue de la transformation du tryptophane2. Sa structure est donc voisine de celle de la sérotonine. La sécrétion de mélatonine suit un rythme circadien, avec des taux dans le sang très bas dans la journée qui s'élèvent au début de la nuit pour atteindre un maximum entre 1 et 4 heures du matin. En effet, lorsque la lumière arrive au niveau des yeux, elle stimule les cellules nerveuses de la rétine, qui envoie des influx nerveux à l’hypothalamus qui lui-même répond en envoyant des influx nerveux inhibiteurs aux cellules sécrétrices de l’épiphyse.

                                                                       schéma de la sécrétion de mélatonine

Distribution, métabolisation et élimination

Après son passage dans la circulation sanguine, la mélatonine est capable de se lier à 50-60 % aux protéines plasmatiques ainsi qu'aux lipoprotéines de haute densité3. La mélatonine traverse la barrière hémato-encéphalique pour exercer son action sur le système nerveux central4. Dans le cerveau, la mélatonine réagit avec des radicaux libres et présente un pouvoir antioxydant : elle est oxydée en AFMK (N1-acétyl-N2-formyl-5-méthoxykynuramine) 8.

À partir de la circulation, elle est aussi distribuée dans les tissus, compartiments cellulaires et liquides biologiques (salive, bile, liquide synovial, urine, liquide céphalorachidien, liquide séminal, liquide amniotique et lait maternel) 5.

La mélatonine est métabolisée principalement dans le foie (90 % de la mélatonine circulante) 6. Puis, lorsque la mélatonine a rempli son rôle, cette neurohormone est éliminée par les urines sous forme de métabolites7.

Rôle de la mélatonine

La mélatonine participe au contrôle des rythmes circadiens et à la régulation du rythme jour-nuit. Le contrôle de cette activité circadienne dépend d'une horloge interne située dans l'hypothalamus. Grâce à la mélatonine, l’épiphyse joue un rôle dans le contrôle des rythmes biologiques. L'activité de la mélatonine sur les récepteurs MT1, MT2 et MT3 est réputée pour contribuer à ses propriétés de facilitation du sommeil, puisque ces récepteurs (principalement MT1 et MT2) sont impliqués dans la régulation des rythmes circadiens et du sommeil.

L’insomnie

L’ensemble des synthèses et analyses publiées depuis 2001 indique qu’une supplémentation en mélatonine réduit le temps nécessaire pour s’endormir (le temps de latence) chez les personnes souffrant d’insomnie9,10. À noter que l’effet bénéfique est obtenu par la consommation de 1 mg de mélatonine avant le coucher.

En juin 2007, le Comité européen des médicaments a approuvé le produit Circadin®, qui contient de la mélatonine11. Cette approbation a été faite sur la base de 3 essais ayant porté sur 681 sujets en bonne santé.

Le décalage horaire

La sécrétion de mélatonine peut être perturbée lorsque l’on passe rapidement plusieurs fuseaux horaires.

Les auteurs de deux synthèses publiées en 2002 et en 2009 ont scruté respectivement les résultats de 9 et 14 essais cliniques : ils ont conclu que la mélatonine était efficace et sécuritaire pour prévenir ou réduire les effets du décalage horaire12. Son effet bénéfique est obtenu par la consommation d’au moins 0,5 mg de mélatonine juste avant le coucher le premier jour du voyage et les quelques jours suivant le jour d’arrivée à destination.

Autres troubles du sommeil

Selon une méta-analyse de 9 essais, la mélatonine peut être efficace pour traiter le syndrome de retard de phase du sommeil, une affection qui fait partie des troubles des rythmes circadiens. Les personnes atteintes s’endorment entre 3 et 6 heures et se réveillent entre 12 et 15 heures13.

femme regardant par la fenêtre avec un air tristeUne méta-analyse14 a étudié les effets de la mélatonine sur les troubles du rythme circadien chez des enfants souffrant de troubles de la vue. Les chercheurs notent une amélioration de la qualité du sommeil grâce à une supplémentation en mélatonine.

L’humeur

On attribue à la mélatonine un rôle dans l'humeur car les individus présentant une dépression saisonnière ont des taux de mélatonine abaissés, du fait du manque de lumière (surproduction de mélatonine). On ne peut toutefois pas en déduire que la mélatonine a elle-même un pouvoir antidépresseur qui permette théoriquement son utilisation thérapeutique dans la dépression. Elle peut tout de même être considérée comme un marqueur de l’humeur puisqu’il semblerait que les facteurs influençant l'humeur exercent également une influence sur la sécrétion de mélatonine15.

Le système immunitaire

Il a été observé que la mélatonine a une action immunomodulatrice. L’immunité naturelle serait renforcée par un accroissement de l’activité des lymphocytes tueurs (natural killer), de la production d’interleukine II, du rapport lymphocyte T helper / lymphocytes T suppresseur et de la sécrétion des lymphocytes16. Des chercheurs Suisses ont montré que lorsque la mélatonine s'arrime à son récepteur sur la cellule d'aide T, il se produit une réaction en chaîne qui commence par la stimulation d'un agent similaire à l'interleukine 4, une cytokine très importante. Cet agent stimule à son tour un groupe d'autres composants immunitaires. Ainsi, lorsque la mélatonine s'associe à une cellule d'aide T, une grande partie du système immunitaire en ressent les effets.

Pouvoir antioxydant

Des travaux ont démontré que la mélatonine possède un pouvoir antioxydant et qu'elle protège, de ce fait, l'ADN contre l'agression des radicaux libres17. La mélatonine serait un antioxydant global, soluble à la fois dans les graisses et l'eau, ce qui est rare dans la nature. Compte tenu de ses facilités pour traverser toutes les barrières de l'organisme, y compris la barrière hémato-encéphalique et le placenta, elle peut donc défendre toutes les cellules de l'organisme humain face à diverses attaques.

Le comportement sexuel

L'effet physiologique le plus étudié de la mélatonine est son action antigonadotrope. Cette action a été prouvée par la baisse de son taux sanguin lors de la puberté, puis l'augmentation après soixante ans15.

De plus il a été montré que la mélatonine inhiberait l'effet métabolique des œstrogènes soit par action sur les régulateurs, soit en supprimant l'expression d'ARN messager du récepteur œstrogénique en inhibant la transcription du gène18.

Le contrôle du poids

Sur la base des découvertes actuelles, la mélatonine est un agent thérapeutique potentiel pour contrôler le métabolisme énergétique, l'adipogenèse, le dépôt de graisse, l'adiposité et les maladies métaboliques associées et prévenir la prise de poids corporel19.

Le système cardiovasculaire

La découverte de récepteurs de la mélatonine sur les vaisseaux sanguins autour du polygone de Willis atteste que la mélatonine semble impliquée dans la régulation de la pression artérielle en élargissant les parois des artères. Le principe d'action consisterait à mimer le « message de nuit ». En effet, la pression artérielle et le cholestérol diminuant la nuit, la mélatonine pourrait donc faire baisser la pression artérielle20.

De plus, il a été démontré que des adultes du même âge souffrant d'hypertension artérielle ont des taux de mélatonine inférieurs à ceux d'individus présentant une tension normale21.

La mélatonine possède également une action vasodilatatrice, vasoconstrictrice et pro-inflammatoire.

Augmenter naturellement ses taux de mélatonine

La mélatonine a été identifiée dans de nombreux végétaux. Cependant, les teneurs peuvent varier en fonction de l’espèce du végétal (le raisin Nebbiolo par exemple a une quantité élevée de mélatonine alors que l’espèce Cabernet franc n’en contient que très peu).

Certains aliments sont également riches en mélatonine, c’est le cas de la cerise (une étude a rapporté que les cerises acidulées de Montmorency contiennent des niveaux élevés de composés phytochimiques, notamment de la mélatonine) 22, les noix de Grenoble, les graines de moutarde, le maïs, le riz, la racine de aliments naturellement riches en mélatonine ou ses précurseursgingembre, les flocons d’avoine, les tomates, les asperges, le brocoli ou encore le thé noir23.

La mélatonine étant synthétisée à partir de la sérotonine et de son précurseur, le tryptophane, il est important de consommer des aliments qui en sont riches. On trouve particulièrement de la sérotonine et du tryptophane dans les oléagineux (les noisettes, les noix, les amandes), la banane (peu mûre), les œufs, les flocons d’avoine, les lentilles, la morue, le fromage et notamment le parmesan, les graines de courge et de chia, le soja, le persil, les choux23… Un apport en sérotonine entre 16 heures et 18 heures (lors d’un en-cas par exemple avec une banane et une poignée d’oléagineux) facilitera la sécrétion de mélatonine et donc l’endormissement.

Toutefois, contrairement au tryptophane, la sérotonine est incapable de traverser la barrière hémato-encéphalique. Dans le cerveau, la synthèse de sérotonine dépend donc directement de la quantité de tryptophane qui y pénètre. C’est également pour cela qu’il est préférable de se tourner vers le tryptophane (et non vers la sérotonine) lors d’une complémentation.

À propos de l’assimilation intestinale, il faut savoir que les autres acides aminés (en particulier la tyrosine) entrent en compétition avec le tryptophane, ce qui va limiter son entrée dans le cerveau. À l’inverse, la présence de glucides favorise l’absorption du tryptophane au détriment de la tyrosine. Ainsi en micronutrition, il est conseillé de consommer les aliments riches en tryptophane accompagnés de sucres complexes lors d’une collation en fin d’après-midi ou lors du repas du soir. Cela permet d’assurer un apport suffisant en tryptophane dans le cerveau pour la synthèse nocturne de mélatonine.

En plus de la sérotonine et du tryptophane, pour favoriser le bon déroulement de toutes les réactions biochimiques menant à la sécrétion de mélatonine, l’organisme a besoin de cofacteurs (qui vont aider à augmenter la disponibilité du tryptophane) : des vitamines B3, B6 et B9, du magnésium ou encore du zinc. Un apport équilibré de tous ces nutriments est donc primordial (poissons gras, légumineuses, oléagineux, œufs, épinards, chocolat noir…).

L’association banane - carré de chocolat noir vers 17 heures par exemple est intéressante !

Il est également important d’avoir une stimulation suffisante des cellules nerveuses de la rétine à la lumière pendant la journée afin que la mélatonine soit sécrétée correctement pendant la nuit. En effet, plus le corps sécrète de sérotonine, plus la quantité de mélatonine sécrétée durant la nuit sera importante. La luminothérapie peut être utile dans certains cas de dérèglement du rythme circadien.

Carence et supplémentation en mélatonine

Si la mélatonine est produite naturellement par le corps, il se peut que, dans certains cas, sa sécrétion soit déréglée.

Carence

La mélatonine n'étant pas considérée comme un nutriment essentiel, aucun apport quotidien recommandé n'a été établi. On ne peut, par conséquent, parler de carence.

Les voyageurs et les travailleurs qui suivent des horaires de travail irréguliers souffrent fréquemment de troubles du sommeil qui seraient causés par une modification de leur taux de mélatonine.

Les personnes souffrant d’une diminution de la vue peuvent également être sujettes à un dérèglement de la sécrétion de mélatonine.

La sécrétion de mélatonine peut être déréglée à la suite d’une exposition inadaptée à une forte lumière. Par exemple, l'exposition à la lumière ou l'utilisation d'écrans pendant la soirée peut retarder la sécrétion de mélatonine et engendrer des difficultés d'endormissement. Au contraire, l'absence d'une stimulation lumineuse correcte la journée, surtout en matinée, peut retarder l'arrêt de la sécrétion de la mélatonine et compliquer le réveil.

Un manque en mélatonine pouvant être induit par un déficit en sérotonine, il est également intéressant de connaître les principales origines d’une carence en sérotonine :

  • Une carence nutritionnelle en protéines ou en cofacteurs, nutriments indispensables à la synthèse de la sérotonine et de la mélatonine : magnésium,femme souriante dormant paisiblement vitamines du groupe B, cuivre et zinc.
  • Une mauvaise assimilation du tryptophane liée à un trouble digestif : dysbiose et hyperperméabilité intestinale, insuffisance pancréatique, maladie de Crohn…
  • Un taux élevé de cortisol, lié notamment à un stress chronique, qui va perturber l’absorption du tryptophane.
  • Une mauvaise hygiène alimentaire : consommation de « faux aliments » (café, d’alcool, édulcorants, conservateurs…), apport insuffisant en acides gras poly-insaturés, en vitamines et en oligo-éléments.
  • Un manque d’exposition à la lumière du jour qui stimule la production de sérotonine dans le cerveau.
  • Un déséquilibre hormonal (diabète, troubles des hormones œstrogènes, thyroïdes, surrénales…).
  • Une présence d’inflammation, même de bas grade.
  • La sédentarité : la pratique régulière d’une activité physique augmente la sécrétion naturelle de sérotonine.
  • Une prédisposition génétique.

Les symptômes d’un déficit en mélatonine seront particulièrement des troubles du sommeil et de l’humeur.

Supplémentation et absorption

Actuellement les compléments alimentaires contenant moins de 2 mg de mélatonine par prise sont autorisés par décision administrative de la DGCCRF.

L’absorption de mélatonine à libération progressive ingérée est complète chez l’adulte avec une biodisponibilité de l’ordre de 15 % du fait d'un fort effet de premier passage hépatique. La concentration maximale dans le sang est obtenue 3 heures après l'administration24.

Pour des formes à libération non contrôlée, ce temps varie entre 15 et 90 minutes selon la dose étudiée et la biodisponibilité orale a été mesurée entre 9 % et 33 % 25.

La forme sublinguale en revanche augmente notablement la concentration maximale en évitant le premier passage hépatique26.

Parallèlement, il serait idéal de veiller à ce que l’alimentation soit adaptée afin d’optimiser l’assimilation du tryptophane, d’améliorer l’état digestif voire traiter une éventuelle dysbiose et de travailler, si besoin, sur la gestion du stress à l’aide de techniques adaptées (yoga, méditation, sophrologie…).

Recommandations

En raison de l’insuffisance des données sur son innocuité, la prudence est de mise pour les femmes enceintes, allaitantes ainsi que pour les enfants.

Dans le cadre du dispositif national de nutrivigilance, l’Anses recommande à certaines populations d’éviter la consommation de compléments alimentaires contenant de la mélatonine27. Il s’agit des personnes souffrant de maladies inflammatoires, auto-immunes, d’épilepsie, d’asthme, de troubles de l’humeur, du comportement ou de la personnalité, ainsi que des personnes suivant un traitement médicamenteux.

La consommation est également déconseillée pour les personnes devant réaliser une activité nécessitant une vigilance soutenue chez lesquelles une somnolence pourrait poser un problème de sécurité.

Enfin, en raison des nombreuses interactions pharmacocinétiques et pharmacodynamiques possibles entre la mélatonine et certains médicaments, l’Anses recommande, en cas de traitement médicamenteux, de ne pas utiliser de compléments alimentaires contenant de la mélatonine sans l’avis d’un médecin.

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Sources :                                                       

Avis de l’Anses : https://www.anses.fr/fr/system/files/NUT2016SA0209.pdf
1. Claustrat 2009
2. Welford et al. 2016
3. Cardinali, Lynch, et Wurtman 1972, Morin et al. 1997, Vidal 2017
4. Claustrat 2009
5. Claustrat, Brun, et Chazot 2005, AcuñaCastroviejo et al. 2014
6. Ma et al. 2005, Vidal 2017)
7. Claustrat, Brun, et Chazot 2005, Singh et Jadhav 2014, Vidal 2017
8. Singh et Jadhav 2014
9. Brzezinski A, Vangel MG, et al. Effects of exogenous melatonin on sleep: a meta-analysis. Sleep Med Rev. 2005 Feb;9(1):41-50.
10. Buscemi N, Vandermeer B, et al. The efficacy and safety of exogenous melatonin for primary sleep disorders. A meta-analysis. J Gen Intern Med. 2005 Dec;20(12):1151-8.
11. European Medicines Agency. Rapport européen public d'évaluation (EPAR) – Résumé EPAR à l’intention du public - Circadin. [Consulté le 8 juin 2011]. www.emea.europa.eu
12. Herxheimer A, Petrie KJ. Melatonin for the prevention and treatment of jet lag.Cochrane Database Syst Rev 2002;(2):CD001520.
13. The use of exogenous melatonin in delayed sleep phase disorder: a meta-analysis. van Geijlswijk IM, Korzilius HP, Smits MG. Sleep. 2010 Dec;33(12):1605-14. Review. Texte intégral
: www.ncbi.nlm.nih.gov.
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22. Glyn Howatson et al. Effect of tart cherry juice (Prunus cerasus) on melatonin levels and enhanced sleep quality. Eur J Nutr. 2012 Dec;51(8):909-16. doi: 10.1007/s00394-011-0263-7. Epub 2011 Oct 30.
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27.https://www.anses.fr/fr/content/l%E2%80%99anses-recommande-%C3%A0-certaines-populations-d%E2%80%99%C3%A9viter-la-consommation-de-compl%C3%A9ments


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