La mélatonine est omniprésente. Il est présent dans presque toutes les formes de vie, y compris les plantes et les animaux, et même les organismes unicellulaires. Sur le plan évolutif, il remonte à des milliards d’années au service de processus cellulaires essentiels avec ses fonctions antioxydantes et de piégeage des radicaux libres, et plus récemment en tant qu’élément clé de la régulation des rythmes circadiens et du cycle veille-sommeil.1 En tant qu’humains, nous bénéficions de notre mélatonine endogène pour soutenir notre activité cellulaire complexe et aider à orchestrer de vastes processus physiologiques influencés par notre système circadien.2 Nous ne sommes pas conscients de la plupart des actions de la mélatonine, mais expérimentons certainement ses effets sur le sommeil et le réveil.
Il est utile de penser notre mélatonine endogène de 2 façons: 1) les réactions intracellulaires qui n’impliquent pas nécessairement des récepteurs spécifiques de la mélatonine et 2) le rôle circadien plus familier associé aux changements réguliers de la mélatonine circulante et aux effets sur les récepteurs de la mélatonine. Bien que présente dans une variété de tissus, la mélatonine circulante est principalement produite dans la glande pinéale sous le contrôle des boucles de transcription-traduction de l’horloge circadienne principale dans le noyau suprachiasmatique hypothalamique (SCN), qui est entraîné par l’exposition au cycle lumière-obscurité.3
Normalement, les niveaux plasmatiques de mélatonine sont très bas pendant la journée et augmentent progressivement le soir à l’approche du coucher, généralement environ 2 heures avant l’heure naturelle de début du sommeil d’une personne; cependant, l’heure réelle de l’augmentation de la mélatonine peut varier considérablement d’un individu à l’autre. La production de mélatonine peut également être supprimée par l’exposition à la lumière, ce qui peut être un facteur affectant les niveaux circulants et les habitudes de sommeil. Habituellement, la mélatonine monte à un niveau relativement élevé tout au long de la nuit, puis diminue le matin. Lorsque la glande pinéale produit de la mélatonine, elle est immédiatement libérée dans la circulation sanguine et le liquide céphalo-rachidien. Ce schéma de niveaux de mélatonine nettement élevés pendant la nuit a conduit à sa description comme « l’hormone de l’obscurité. »Notez que la production de mélatonine est principalement sous contrôle circadien: alors que la lumière vive pendant la nuit la supprimera, l’obscurité pendant la journée ne l’allumera pas.2
Les niveaux de mélatonine en circulation fournissent à la physiologie du corps une horloge et un calendrier. Les concentrations changeantes de mélatonine renforcent l’activité circadienne dans presque tous les tissus et la durée changeante de la sécrétion nocturne de mélatonine reflète la période de l’année, particulièrement importante pour les espèces reproductrices saisonnières.3 En tant qu’humains, notre capacité à nous endormir à l’heure du coucher typique et la robustesse de notre cycle circadien sont toutes deux renforcées par l’interaction de la mélatonine avec les récepteurs MT1 et MT2 qui sont hautement concentrés dans le SCN. Le fonctionnement normalement coordonné des processus homéostatiques et circadiens favorise notre sommeil nocturne d’environ 8 heures et notre veille diurne-nocturne d’environ 16 heures.
De la fin de l’après-midi à la soirée, le système circadien entraîné par le NCS produit une excitation qui contrecarre la somnolence homéostatique qui s’est accumulée depuis le réveil du matin, permettant ainsi un fonctionnement soutenu dans la soirée. En règle générale, nous sommes les plus alertes en début de soirée que toute autre heure du jour ou de la nuit. À l’approche du coucher, l’activité croissante de l’agoniste de la mélatonine au niveau des récepteurs de la mélatonine SCN diminue la stimulation, laissant la somnolence homéostatique sans opposition, facilitant ainsi l’apparition du sommeil au coucher. Il est à noter que l’action de la mélatonine n’est pas une sédation, mais plutôt une réduction de l’excitation circadienne du soir.2
Dans la vie de tous les jours, nous considérons la mélatonine comme un produit d’aide au sommeil largement disponible, assez bénin et peut-être utile. Aux États-Unis, il est classé comme un complément alimentaire, bien que dans certains pays, il nécessite une ordonnance. Contrairement aux produits officiels en vente libre (OTC), qui sont très réglementés (composition, fabrication, indications, étiquetage et commercialisation), les compléments alimentaires sont peu surveillés. Des études analysant les produits à base de mélatonine de consommation ont montré des quantités variables de composés, ainsi que la présence d’autres ingrédients non étiquetés et parfois surprenants.4
La mélatonine exogène prise comme complément alimentaire améliore-t-elle le sommeil? Est-ce sûr?
Il existe un argument raisonnable selon lequel la prise de mélatonine du soir pourrait augmenter le processus naturel de réduction de l’excitation circadienne pour aider les gens à s’endormir plus rapidement. En général, les méta-analyses et les revues systématiques des doses de mélatonine du soir par rapport au placebo montrent des améliorations statistiquement significatives de l’apparition du sommeil qui sont d’une signification clinique discutable avec un bénéfice d’environ 4 à 12 minutes.5-7 Études ont montré peu ou pas d’avantages pour le maintien du sommeil ou la durée totale du sommeil. Les meilleures preuves concernent les personnes ayant un retard de phase du rythme circadien (”noctambules »), les personnes aveugles atteintes du trouble du rythme veille-sommeil non-24 heures et certains enfants atteints de troubles neurodéveloppementaux.3 Cependant, une grande partie de la recherche sur la mélatonine a porté sur peu de sujets, des populations cliniques mixtes et sur de courtes durées, ce qui limite la qualité des preuves.
Les évaluations de l’innocuité de la mélatonine dans les essais cliniques partagent les mêmes limites de l’étude, de sorte que des données de haute qualité ne sont pas disponibles. Les rapports d’événements indésirables les plus courants incluent la somnolence diurne et les cauchemars, bien que les taux soient faibles. Généralement, la mélatonine est bien tolérée dans ces études comparatives avec placebo avec des doses typiques de produits de consommation.8
Un côté plus sombre de la mélatonine endogène et exogène a émergé ces dernières années avec des enquêtes sur les rythmes circadiens et le métabolisme, en examinant spécifiquement la tolérance au glucose, la libération et la sensibilité de l’insuline, la prise de poids et le moment de la prise alimentaire.9,10 La régulation circadienne du métabolisme convient parfaitement aux personnes actives, exposées à la lumière et qui prennent leurs repas pendant la journée et qui dorment dans l’obscurité pendant la nuit. Dans notre société, de nombreuses personnes mangent à des heures irrégulières, y compris tard le soir et pendant la nuit, lorsque notre système circadien s’attend à ce que nous jeûnions. Un repas du soir entraînera des niveaux plus élevés de glucose et d’insuline par rapport au repas identique mangé tôt dans la journée. Au fil du temps, ces niveaux élevés de glucose et d’insuline du soir augmentent le risque d’obésité et de diabète sucré de type 2. Le moment de la prise alimentaire par rapport à notre augmentation de la mélatonine du soir semble être un facteur important.
McHill et ses collaborateurs11 ont étudié les schémas veille-sommeil de jeunes adultes en bonne santé sur une période de 30 jours qui comprenait une semaine de surveillance du moment et du contenu de tous les aliments qu’ils mangeaient, ainsi qu’une évaluation en laboratoire pendant la nuit de leurs schémas de mélatonine et de leur composition corporelle. Ils ont trouvé une relation significative entre le moment de la consommation alimentaire par rapport à l’apparition de la mélatonine et le pourcentage de graisse corporelle et l’indice de masse corporelle, contrôlant l’heure réelle de l’horloge, la quantité calorique, le niveau d’activité ou d’exercice et la durée du sommeil. Manger de la nourriture plus tard dans la journée a eu un effet néfaste.
Ces résultats sont cohérents avec les études démontrant la perte de poids et les avantages métaboliques des routines alimentaires limitées dans le temps où les gens consomment leurs repas relativement tôt et rapidement le soir et la nuit. Éviter de manger le soir à proximité et après notre augmentation de la mélatonine semble avoir des effets métaboliques avantageux.9
Si nous devons éviter de manger et de digérer des aliments près de notre élévation de la mélatonine endogène du soir, quelles sont les implications de l’utilisation de la mélatonine exogène comme aide au sommeil? Il est prouvé que la prise de mélatonine entraîne également une altération de la tolérance au glucose. Rubio-Sastre et ses compagnies12 ont étudié 21 femmes en bonne santé, leur donnant soit 5 mg de mélatonine, soit un placebo le matin et le soir à différents jours. Un test de tolérance au glucose par voie orale surveillant les niveaux de glucose et d’insuline pendant 3 heures a commencé 15 minutes après chaque dose. Constatant que l’utilisation de mélatonine était associée à des niveaux de glucose élevés aux deux moments, ils ont conclu que le moment optimal pour les doses de mélatonine devrait être au moins 2 heures après le dernier repas.
Le meilleur plan pour que la mélatonine aide au sommeil est peut-être de donner à notre propre rythme circadien et à la libération de mélatonine une chance de faire le travail.10 Le maintien d’heures de veille-sommeil régulières, une activité diurne abondante et une exposition à la lumière, ainsi que la synchronisation précoce des repas devraient aider à stabiliser le cycle circadien. Éviter la lumière vive le soir pendant quelques heures avant le coucher devrait limiter la suppression de la mélatonine, en particulier si vous utilisez un éclairage rougeâtre à basse température de couleur, maintenant facilement disponible avec les produits à LED. L’utilisation d’écrans électroniques (par exemple, téléphones, tablettes, ordinateurs portables) tenus près du visage devrait être limitée à l’approche du coucher, même lorsque vous utilisez des appareils dotés d’applications ou de filtres bloquant le spectre bleu. Ces bonnes habitudes de sommeil qui facilitent la libération plus précoce et plus élevée de mélatonine peuvent être la solution pour obtenir un début de sommeil plus précoce.
Si l’on est enclin à prendre une dose de mélatonine pour améliorer le sommeil, cela aidera probablement le plus lorsqu’il est pris avant le coucher, mais idéalement bien après le dernier repas.3,11,12 Même de très faibles doses entraînent des taux sanguins des centaines à des milliers de fois plus élevés que la quantité circulante endogène normale. Les faibles doses doivent être aussi efficaces que les doses élevées, car l’action principale de la mélatonine n’est pas la sédation. L’avantage ultime d’aider les gens à s’endormir plus rapidement peut prendre plusieurs jours ou semaines à mesure que la mélatonine progresse et stabilise le système circadien.
L’essentiel
Le bon côté de cette « hormone des ténèbres » est le rôle extraordinaire qu’elle joue dans la stabilisation de notre fonctionnement cellulaire et circadien. Si nous parvenons à vivre nos vies plus près de notre physiologie circadienne naturelle, nous pouvons éviter l’obscurité métabolique potentielle de la mélatonine.
Le Dr Neubauer est professeur associé au Département de Psychiatrie et de sciences du comportement de l’École de médecine de l’Université Johns Hopkins, Baltimore, Maryland. Il a parlé à PsychCongress 2020 dans une présentation intitulée Mélatonine: Quoi, Pourquoi et pourquoi pas? L’auteur rapporte qu’il est consultant chez Eisai Inc et Abbott Laboratories.
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