Mélatonine, l’hormone du sommeil : son rôle et son usage

La mélatonine est une hormone fabriquée la nuit par la glande pinéale, ou épiphyse, une petite glande logée au milieu du cerveau, à partir d’un acide aminé apporté par l’alimentation, le tryptophane. Le jour, le sang en contient 10 à 20 pg/mL. La nuit, il en contient 80 à 120 pg/mL, avec un pic entre 2 et 4 heures du matin^[1].

Son surnom d’hormone du sommeil vient de ce calendrier : chez l’être humain, l’envie de dormir grimpe nettement environ deux heures après le début de sa sécrétion^[2]. Le surnom reste approximatif. La mélatonine annonce la nuit au corps plus qu’elle ne l’endort, et cette nuance explique pourquoi, en gélule, l’heure de prise compte autant que la dose.

De la sérotonine à la mélatonine, une fabrication qui attend le noir

Tout se passe dans les cellules de la glande pinéale. Le tryptophane y devient 5-hydroxytryptophane (5-HTP), puis sérotonine. Deux enzymes, présentes surtout dans cette glande, terminent le travail : la première fixe un groupe acétyle sur la sérotonine, la seconde un groupe méthyle, et la molécule obtenue est la mélatonine^[1].

La première de ces enzymes, l’AANAT, donne le tempo de toute la chaîne, au point que les chercheurs la surnomment « Timezyme », l’enzyme du temps. Son activité, comme celle de la seconde, dépend d’un signal nerveux à la noradrénaline^[1]. Ce signal part de l’horloge centrale du cerveau, les noyaux suprachiasmatiques de l’hypothalamus^[2], et c’est la nuit qu’il stimule les récepteurs bêta-1 et alpha-1 de la glande pinéale^[3].

Le tube digestif contient au moins 400 fois plus de mélatonine que la glande pinéale, mais celle qu’il libère dans le sang suit plutôt le rythme des repas^[1]. La montée de la nuit, elle, vient de l’épiphyse^[4].

Une petite molécule, la même en gélule

Chimiquement, la mélatonine est la N-acétyl-5-méthoxytryptamine, une hormone identifiée en 1958^[5], de formule C13H16N2O2. C’est un méthoxyindole^[4], et son nom résume sa fabrication : « N-acétyl » pour le travail de la première enzyme, « méthoxy » pour celui de la seconde, « tryptamine » pour le squelette hérité du tryptophane.

La mélatonine de synthèse, celle du médicament autorisé en France par exemple^[5], est exactement la même molécule que celle de l’épiphyse.

Mélatonine « naturelle » : ce que pèsent les aliments

Les œufs, le poisson, les noix, certains champignons, les céréales et les graines germées en contiennent^[6], et notre article sur les bienfaits de la mélatonine passe ces aliments en revue. Les quantités se comptent pourtant en nanogrammes par gramme. La griotte la plus riche mesurée, la variété Balaton, en apporte 13,5 ng/g^[6] : il en faudrait plus de 70 kg pour réunir 1 mg, le contenu d’une gélule.

Ces aliments font tout de même monter la mélatonine du sang. Chez 12 hommes en bonne santé, le jus d’un kilo d’oranges ou d’ananas, ou deux bananes, l’ont fait passer d’environ 40 à près de 150 pg/mL deux heures plus tard^[7], soit le niveau d’une nuit ordinaire. Une prise de 1 à 5 mg, elle, porte la concentration à 10 à 100 fois le pic nocturne dans l’heure qui suit, avant un retour au niveau de base en 4 à 8 heures^[1].

Hormone du sommeil, ou plutôt hormone de la nuit

La sécrétion démarre en début de soirée, à condition que la lumière soit faible. Les chronobiologistes appellent ce moment le DLMO, pour « dim light melatonin onset », et s’en servent comme repère de l’heure interne de chacun. Environ deux heures plus tard, l’envie de dormir augmente brusquement^[2].

Une équipe israélienne a suivi ce moment de près. Six hommes ont été testés trois fois par heure pendant 29 heures, avec des tentatives d’endormissement de 7 minutes toutes les 20 minutes, et cela lors de trois sessions. À chaque fois, la montée de la mélatonine gardait le même écart avec l’ouverture de ce que les auteurs appellent la « porte du sommeil », et la température interne évoluait en sens inverse de la mélatonine^[8].

Le mécanisme passe par deux récepteurs. Dans l’horloge centrale, les récepteurs MT1 freinent le signal d’éveil qu’elle émet, ce qui augmente la somnolence chez une espèce diurne comme la nôtre. Les récepteurs MT2 servent surtout à avancer l’horloge^[5].

Un détail remet pourtant le surnom à sa place. Tous les mammifères sécrètent leur mélatonine la nuit, quels que soient leurs horaires, et chez les rongeurs nocturnes elle monte au moment où ils deviennent actifs^[9]. Sa fonction première est de transmettre au corps l’alternance du jour et de la nuit, sa sécrétion s’ajustant à la longueur des nuits^[4]. Chez nous, ce signal ouvre la voie au sommeil sans le commander seul : l’envie de dormir dépend aussi du temps passé éveillé^[2]. D’où l’autre nom qu’on lui donne, plus juste : hormone de la nuit.

Lumière du soir, âge, bêtabloquants : ce qui freine sa production

La lumière est le frein le plus puissant. En 1980, une équipe américaine montrait qu’une lumière artificielle vive coupait la sécrétion nocturne chez six volontaires, alors qu’une lumière de pièce plus faible restait sans effet dans cette expérience^[10].

Trente ans plus tard, 116 volontaires de 18 à 30 ans ont passé au moins cinq jours en centre de recherche, sous l’éclairage d’une pièce ordinaire (moins de 200 lux) ou dans la pénombre (moins de 3 lux) pendant les huit heures précédant le coucher. Sous l’éclairage ordinaire, la sécrétion a démarré plus tard chez 99 % d’entre eux et elle a duré environ 90 minutes de moins. Allumée pendant les heures habituelles de sommeil, la même lumière réduisait la mélatonine de plus de moitié dans 85 % des essais^[11].

Les écrans s’ajoutent à l’éclairage. Lire sur une liseuse lumineuse plutôt que dans un livre imprimé, les heures avant le coucher, a retardé l’endormissement, réduit la sécrétion de mélatonine, décalé l’horloge vers plus tard et laissé les lecteurs moins alertes le lendemain matin^[12].

L’âge joue en deux temps. Sur 367 personnes âgées de 3 jours à 90 ans, la mélatonine de la nuit culminait vers 1 à 3 ans (329,5 pg/mL), tombait à 62,5 pg/mL entre 15 et 20 ans, puis à 29,2 pg/mL entre 70 et 90 ans. Chez l’enfant, la chute suit la croissance du corps ; après 20 ans, la baisse est plus lente et tient à d’autres facteurs^[13]. Une autre équipe, qui mesurait chez 60 adultes le principal dérivé urinaire de l’hormone, a retrouvé ce déclin avec l’âge, sans effet de la saison^[14].

Certains médicaments pèsent aussi. Dans un essai contre placebo chez 15 volontaires, une seule dose de propranolol ou d’aténolol, dans leur forme qui bloque les récepteurs bêta, prise à 18 h, a réduit de 80 % et de 86 % le dérivé de la mélatonine éliminé dans les urines pendant la nuit. Les troubles du sommeil sont un effet indésirable connu de ces bêtabloquants, et les auteurs y voient un lien possible^[3].

Ces situations ont un point commun : la mélatonine propre est faible ou arrive trop tard. C’est quand ce rythme est affaibli ou décalé que les essais d’un apport extérieur montrent les effets les plus nets^[2].

Ce que change une gélule de mélatonine

Avalée, la mélatonine atteint son pic dans le sang en 50 minutes environ, et la moitié a disparu 45 minutes plus tard. Environ 15 % de la dose passe dans la circulation^[15]. Le corps reçoit donc un signal de nuit fort et bref.

S’endormir plus vite

C’est l’un des deux effets que l’Union européenne reconnaît à la mélatonine : « La mélatonine contribue à réduire le temps d’endormissement ». L’effet est obtenu avec 1 mg de mélatonine pris avant le coucher.

Une méta-analyse a réuni 19 essais contre placebo et 1 683 enfants et adultes dont les difficultés de sommeil n’avaient pas d’autre cause médicale. Sous mélatonine, ils s’endormaient en moyenne 7 minutes plus vite, dormaient 8 minutes de plus et jugeaient leur sommeil de meilleure qualité. Les essais les plus longs et les doses les plus élevées donnaient les écarts les plus nets sur l’endormissement, et l’effet ne s’émoussait pas avec la poursuite de la prise^[16].

Recaler l’horloge après un vol

Le second effet reconnu concerne les voyages : « La mélatonine contribue à atténuer les effets du décalage horaire ». Il est obtenu avec au moins 0,5 mg pris juste avant le coucher le premier jour du voyage, puis les quelques jours qui suivent l’arrivée.

La revue Cochrane sur le sujet a retenu 10 essais menés chez des passagers, des équipages et des militaires. Dans 9 d’entre eux, la mélatonine prise à l’heure du coucher sur place, entre 22 h et minuit, a réduit le décalage horaire après des vols traversant au moins cinq fuseaux. Il suffisait de la donner à deux voyageurs pour en soulager un de plus qu’avec le placebo, et le bénéfice grandissait avec le nombre de fuseaux traversés, moins marqué vers l’ouest^[17].

Les doses testées allaient de 0,5 à 5 mg, et monter au-delà de 5 mg n’apportait rien de plus. Une forme à libération prolongée de 2 mg s’est montrée peu efficace, ce qui suggère qu’un pic court et marqué fonctionne mieux qu’une diffusion lente. Prise trop tôt dans la journée, en revanche, la mélatonine fait somnoler et retarde l’adaptation à l’heure locale^[17].

La dose et l’heure, deux réglages qui ne jouent pas le même rôle

Pour s’endormir plus vite, le repère est simple : 1 mg, une heure environ avant le coucher. C’est la dose de l’allégation européenne, et c’est à peu près le temps que met la mélatonine avalée pour atteindre son pic^[15].

Pour déplacer l’horloge, l’heure de prise devient le vrai réglage. Dans un essai chez 34 adultes de 18 à 42 ans, 0,5 mg avançait le plus l’horloge quand il était pris l’après-midi, 2 à 4 heures avant le début de la sécrétion propre ; pris peu après le réveil, il la retardait. Prises chacune à leur meilleur moment, une dose de 0,5 mg et une dose de 3 mg ont produit des décalages de même ampleur^[18].

Concrètement, quelqu’un qui s’endort spontanément vers 1 h du matin commence à sécréter sa mélatonine vers 23 h^[2]. Pour avancer son horloge, la fenêtre la plus efficace se situe donc entre 19 h et 21 h. Prise si tôt, la mélatonine peut faire somnoler : pas de volant ni de machine dans les heures qui suivent.

Augmenter la dose ne rattrape pas une heure mal choisie. Une prise de 1 à 5 mg dépasse déjà de 10 à 100 fois le pic naturel^[1]. En 2018, l’Anses rappelait que les compléments vendus en France devaient apporter moins de 2 mg par jour, et conseillait aux consommateurs de ne pas dépasser cette dose^[5]. Le reste se joue autour de la gélule : lumières baissées et écrans rangés après la prise, puisque le simple éclairage d’une pièce freine la mélatonine que le corps fabrique lui-même^[11]. Nos repères selon l’âge et la situation sont détaillés dans l’article sur la mélatonine chez l’adulte.

La Mélatonine 1mg de Nutriforce apporte 1 mg par gélule, la dose de l’allégation sur l’endormissement, avec du citrate de magnésium comme agent de charge. La fiche conseille une gélule le soir, une heure avant le coucher, quand c’est nécessaire, et l’analyse de laboratoire du produit y est consultable.

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Mélatonine 1mg

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Prendre une hormone le soir : tolérance et précautions

Prise ponctuellement, aux doses des compléments, la mélatonine est bien tolérée chez l’adulte, et les mesures disponibles ne montrent pas de frein sur la production du corps. Les précautions portent sur des profils précis, qu’il vaut mieux connaître avant la première gélule.

Une revue de 37 essais contre placebo, avec des doses de 0,15 à 12 mg par jour suivies jusqu’à 29 semaines, a relevé surtout de la somnolence dans la journée (1,66 %), des maux de tête (0,74 %), des vertiges (0,74 %) et une baisse de la température du corps (0,62 %). La plupart de ces effets disparaissaient seuls en quelques jours ou dès l’arrêt. Les auteurs notent que la majorité des essais duraient quatre semaines ou moins, ce qui limite ce qu’on sait d’une prise continue sur des mois^[19]. La somnolence du lendemain, la plus fréquente, est traitée dans notre article sur la fatigue matinale et la mélatonine.

Une crainte revient souvent avec une hormone : que le corps cesse de fabriquer la sienne. Chez 21 travailleurs de nuit, 0,5 mg pris au coucher pendant sept jours n’a pas changé l’amplitude de leur sécrétion propre, mesurée le huitième jour. Chez une personne aveugle, 50 mg chaque soir pendant 37 jours ne l’ont pas modifiée non plus. La mélatonine apportée peut déplacer l’horaire de la sécrétion, pas sa quantité^[20].

En France, l’Anses a reçu de 2009 à mai 2017 90 déclarations d’effets indésirables susceptibles d’être liés à des compléments contenant de la mélatonine, à rapporter à environ 1,4 million de boîtes vendues chaque année. Dix-neuf étaient assez documentées pour être analysées. Les effets les plus déclarés étaient des maux de tête, des vertiges et de la somnolence, puis des troubles neurologiques (tremblements, migraine), digestifs (nausées, vomissements, douleurs abdominales) et psychiques (cauchemars, irritabilité)^[5].

L’agence déconseille ces compléments aux enfants et aux adolescents, aux personnes atteintes d’une maladie inflammatoire ou auto-immune, et à celles dont l’activité exige une vigilance soutenue, quand une somnolence poserait un problème de sécurité. Elle les déconseille sans avis médical en cas d’épilepsie, d’asthme ou de troubles de l’humeur, du comportement ou de la personnalité, et demande l’avis d’un médecin dès qu’un médicament est pris en parallèle, en raison des nombreuses interactions possibles, notamment avec les somnifères^[5]. Des cas rapportés font aussi soupçonner une interaction avec la warfarine, un anticoagulant^[17]. Le détail des effets et de leur fréquence se trouve dans notre article sur les effets secondaires de la mélatonine, et si vous êtes dans l’un de ces cas, notre sélection de compléments pour le sommeil sans mélatonine se discute de la même façon avec votre médecin.

La qualité du produit, elle, ne dépend pas de la molécule. Sur 31 compléments de mélatonine analysés par une université canadienne, la teneur réelle allait de 83 % de moins à 478 % de plus que l’étiquette, avec jusqu’à 465 % d’écart d’un lot à l’autre d’un même produit. Plus de 71 % sortaient d’une marge de 10 %, et 8 contenaient de la sérotonine, entre 1 et 75 µg^[21]. Une dose affichée, contrôlée par une analyse de laboratoire, est le premier critère de choix.

Reste à choisir son usage. Pour un vol Paris-Tokyo en été, sept fuseaux vers l’est : 1 mg à l’heure du coucher locale dès le premier soir, puis les quelques soirs suivants. Pour un endormissement qui traîne à la maison : 1 mg une heure avant de se coucher, lumières baissées, les soirs où c’est nécessaire plutôt que tous les soirs : c’est l’usage ponctuel que recommande l’Anses^[5].