Glycin hat eine beruhigende Wirkung auf das Gehirn – es hilft uns, zur Ruhe zu kommen und uns auf den Schlaf vorzubereiten. Seine Rolle als hemmender Neurotransmitter hat sich im Laufe vieler Jahre kontinuierlicher Forschungsbemühungen entfaltet.

Als eine der vielseitigsten Aminosäuren dient Glycin als Baustein für Proteine (Kollagen, das am häufigsten vorkommende Protein in unserem Körper, besteht zu einem Drittel aus Glycin) und wird in hohem Maße für die Produktion von Häm, die DNA- und RNA-Synthese, die Bildung von Glutathion und die Anreicherung der körpereigenen Kapazität für Methylierungsreaktionen verwendet.

Schlafprobleme

Der Mensch braucht Schlaf. Er ist unser menschliches Grundbedürfnis. Zu viele von uns leiden unter Schlafproblemen. Unruhig daliegen, Schafe zählen, das feindselige Leuchten der grünen Zahlen beobachten, sich vor dem fehlenden Schlaf fürchten – dieses gefürchtete Szenario der schlafentzogenen Verzweiflung ist nur allzu bekannt. Unnötig zu erwähnen, dass Schlafprobleme zu einem allgegenwärtigen Gesundheitsproblem geworden sind, und die Forschung zeigt, dass Schlafmangel sich auf alles auswirkt, von der geistigen Leistungsfähigkeit bis hin zu einem erhöhten Risiko für chronische Krankheiten und Krebs.

Glycin fördert den Schlaf, ohne die Schlafarchitektur zu verändern

Wenn menschliche Probanden, die ständig einen unbefriedigenden Schlaf hatten, vor dem Schlafengehen 3 g Glycin erhielten, verbesserte sich ihr Schlaf. Mit Hilfe der Polysomnographie, einem Diagnoseinstrument für Schlafstudien, konnte gezeigt werden, dass Glycin die Zeit bis zum Einschlafen verkürzt und den Schlafzustand stabilisiert, ohne die Schlafarchitektur zu verändern, wie dies bei herkömmlichen Hypnotika der Fall ist. Glycin förderte normale nächtliche Schlafzyklen, von tiefer zu flacher mit sehr wenigen Unterbrechungen.

Glycin senkt die Körperkerntemperatur

Was hat es also mit dieser winzigen Aminosäure auf sich, die so stark zur Regulierung eines so komplexen Prozesses wie dem Schlaf beitragen könnte? Zunächst einmal hat Glycin, wenn es oral eingenommen wird, leichten Zugang zum Gehirn – es überwindet die Blut-Hirn-Schranke über Glycin-Transporter. Im Gehirn angekommen, wirkt Glycin auf Glutamat-NMDA-Rezeptoren im suprachiasmatischen Nukleus (SCN) – der biologischen 24-Stunden-Uhr im zentralen Nervensystem, die steuert, wann wir schlafen und wann wir wach sein wollen.

Durch die Modulation der NMDA-Rezeptoren im SCN induziert Glycin eine Vasodilatation im gesamten Körper und fördert so die Senkung der Körperkerntemperatur. Schlaf und Körpertemperatur sind eng miteinander verwoben – im Rahmen der zirkadianen Oszillation sinkt die Körpertemperatur vor dem Einschlafen und sinkt während der ganzen Nacht weiter ab, wobei sie etwa 2 Stunden nach dem Einschlafen ihren Tiefpunkt erreicht und beim Aufwachen allmählich wieder steigt. Die Temperatur ist nur einer von vielen 24-Stunden-Rhythmen, die unser Körper im Laufe des Tages und bei Einbruch der Dunkelheit erlebt – das Absinken ist wichtig, um den Schlaf einzuleiten. Die Wirkung von Glycin auf die Thermoregulierung ähnelt der von gängigen verschreibungspflichtigen Schlafmitteln, die ebenfalls die Körperkerntemperatur senken, um den Schlaf zu fördern.

Im Gegensatz zu vielen anderen Schlafmitteln, ob aus der Natur oder aus der Pharmazie, die den Schlaf fördern und den Körper am nächsten Tag müde machen, korrigiert Glycin tatsächlich das Gefühl der Müdigkeit und Schläfrigkeit während des Tages.

Zusätzliche Mechanismen, auf die sich Glycin zur Förderung des Schlafs stützen kann, sind die Hemmung der Orexin-Neuronen – der „Wachheits“-Neuronen (deren Fehlen bei Narkolepsie vermutet wird). Es sind jedoch noch weitere Forschungsarbeiten erforderlich, um diesen Prozess vollständig aufzuklären.

Glycin verbessert die Tagesleistung

Jetzt kommt der spannende Teil: Im Gegensatz zu vielen Schlafmitteln, ob aus der Nahrung oder aus der Pharmazie, die den Schlaf fördern und Sie am nächsten Tag groggy machen, korrigiert Glycin tatsächlich das Gefühl von Müdigkeit und Schläfrigkeit während des Tages. Probanden mit Schlafstörungen, die nach dem Aufwachen Glycin erhielten, zeigten im Vergleich zur Placebogruppe verbesserte Reaktionszeiten im psychomotorischen Wachsamkeitstest und berichteten, dass sie sich erfrischt fühlten.

Glycin reguliert die Wachheit am Tag

Glycin trägt nachweislich zu einem weiteren zirkadianen Prozess bei – es stimuliert die Expression von Arginin-Vasopressin – einem Neuropeptid, das im SCN produziert wird. Tierstudien zeigen, dass die Expression von Arginin-Vasopressin in der mit Glycin behandelten Gruppe tagsüber erhöht war.

Arginin-Vasopressin dient als Ausgangssignal der biologischen Uhr des Hypothalamus und ist ein wichtiger Modulator zirkadianer Prozesse, die die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA) und die Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse (HPG) sowie das autonome Nervensystem betreffen. Speziell auf der HPA-Achse synergiert Arginin-Vasopressin die Signalübertragung mit dem Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH), um die Freisetzung des adrenocorticotropen Hormons (ACTH) zu erleichtern und letztlich die Produktion von Cortisol aus den Nebennieren auszulösen, was zum Zustand des Wachseins beiträgt.

Schlaf ist nicht nur eine Zeit der Erholung. Er ist ein aktiver Prozess der Reinigung von Giftstoffen und der Reparatur von durch freie Radikale geschädigten Gehirnzellen. Stellen Sie sich den Schlaf als eine Form der neuronalen Reinigung vor – während des Schlafs werden die Abfallprodukte des Gehirnstoffwechsels aus den winzigen Zwischenräumen der Gehirnzellen entfernt, wo sie sich ansammeln können. Schlaf ist also eine Art Reinigungskur, die unser Gehirn wiederherstellt und verjüngt, damit es optimal funktioniert. In Anbetracht der herausragenden Rolle von Glycin bei Entgiftungsprozessen wäre es spannend zu sehen, welche zusätzlichen Prozesse Glycin reguliert, um ein gesundes Gehirn zu unterstützen.

Related Resources

• Blog: Der Zusammenhang zwischen GABA & Schlafstörungen
• Blog: Neurotransmitter, Mood & the Perception of Stress

M.A. Razak, P.S. Begum, B. Viswanath, S. Rajagopal, Multifarious Beneficial Effect of Nonessential Amino Acid, Glycine: A Review, Oxid Med Cell Longev 2017 (2017) 1716701.

M.F. McCarty, J.H. O’Keefe, J.J. DiNicolantonio, Dietary Glycine Is Rate-Limiting for Glutathione Synthesis and May Have Broad Potential for Health Protection, Ochsner J 18(1) (2018) 81-87.

W.I. Yamadera, K.; Chiba, S.; Bannai, M.; Takahashi, M., Nakayama, K., Glycine ingestion improves subjective sleep quality in human volunteers, correlating with polysomnographic changes, Sleep and Biological Rhythms 5 (2007).

A. Kurolap, A. Armbruster, T. Hershkovitz, K. Hauf, A. Mory, T. Paperna, E. Hannappel, G. Tal, Y. Nijem, E. Sella, M. Mahajnah, A. Ilivitzki, D. Hershkovitz, N. Ekhilevitch, H. Mandel, V. Eulenburg, H.N. Baris, Loss of Glycine Transporter 1 Causes a Subtype of Glycine Encephalopathy with Arthrogryposis and Mildly Elevated Cerebrospinal Fluid Glycine, Am J Hum Genet 99(5) (2016) 1172-1180.

N. Kawai, N. Sakai, M. Okuro, S. Karakawa, Y. Tsuneyoshi, N. Kawasaki, T. Takeda, M. Bannai, S. Nishino, The sleep-promoting and hypothermic effects of glycine are mediated by NMDA receptors in the suprachiasmatic nucleus, Neuropsychopharmacology 40(6) (2015) 1405-16.

M. Bannai, N. Kawai, New therapeutic strategy for amino acid medicine: glycine improves the quality of sleep, J Pharmacol Sci 118(2) (2012) 145-8.

R.R. Markwald, T.L. Lee-Chiong, T.M. Burke, J.A. Snider, K.P. Wright, Jr, Effects of the melatonin MT-1/MT-2 agonist ramelteon on daytime body temperature and sleep, Sleep 33(6) (2010) 825-31.

E.E. Elliot, J.M. White, The acute effects of zolpidem compared to diazepam and lorazepam using radiotelemetry, Neuropharmacology 40(5) (2001) 717-21.

M. Hondo, N. Furutani, M. Yamasaki, M. Watanabe, T. Sakurai, Orexin neurons receive glycinergic innervations, PLoS One 6(9) (2011) e25076.

M. Bannai, N. Kawai, K. Ono, K. Nakahara, N. Murakami, The effects of glycine on subjective daytime performance in partially sleep-restricted healthy volunteers, Front Neurol 3 (2012) 61.

A. Kalsbeek, E. Fliers, M.A. Hofman, D.F. Swaab, R.M. Buijs, Vasopressin and the output of the hypothalamic biological clock, J Neuroendocrinol 22(5) (2010) 362-72.

H.K. Caldwell, E.A. Aulino, K.M. Rodriguez, S.K. Witchey, A.M. Yaw, Social Context, Stress, Neuropsychiatric Disorders, and the Vasopressin 1b Receptor, Front Neurosci 11 (2017) 567.

A.R. Eugene, J. Masiak, The Neuroprotective Aspects of Sleep, MEDtube Sci 3(1) (2015) 35-40.

L. Xie, H. Kang, Q. Xu, M.J. Chen, Y. Liao, M. Thiyagarajan, J. O’Donnell, D.J. Christensen, C. Nicholson, J.J. Iliff, T. Takano, R. Deane, M. Nedergaard, Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain, Science 342(6156) (10/18/2013) 373-377.

A.R. Mendelsohn, J.W. Larrick, Sleep facilitates clearance of metabolites from the brain: glymphatic function in aging and neurodegenerative diseases, Rejuvenation Res 16(6) (2013) 518-23.