Die Bekämpfung von Infektionskrankheiten, insbesondere von Virusinfektionen, ist eine anspruchsvolle Aufgabe für die menschliche Gesundheit. Gegen den Erreger oder gegen den Wirt vorzugehen, sind unterschiedliche Strategien, aber mit dem gleichen Ziel, nämlich die Ausbreitung des Erregers einzudämmen und die Krankheit zu heilen. Es scheint, dass die Ausrichtung auf einen Wirt, um die Toleranz gegenüber Krankheitserregern zu erhöhen, von erheblichem Vorteil sein kann und eine in der Evolution angewandte Strategie darstellt.

Praktisch gesehen verfügt sie über ein breiteres Schutzspektrum als die Strategie, die nur auf die spezifischen Erreger abzielt, die sich in ihrer Anfälligkeit unterscheiden. Methoden zur Wirtsbekämpfung, die bei einer Pandemie angewandt werden, können sogar bei bevorstehenden Pandemien mit verschiedenen Erregern wirksam sein. Dies ist umso dringender, wenn man die mögliche Gleichzeitigkeit zweier Atemwegserkrankungen mit potenziellen Multiorganerkrankungen wie der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) und der saisonalen Grippe betrachtet. Melatonin ist ein Molekül, das die Toleranz des Wirts gegenüber dem Eindringen von Krankheitserregern erhöhen kann. Aufgrund seiner antioxidativen, entzündungshemmenden und immunregulatorischen Aktivitäten ist Melatonin in der Lage, die Schwere und Sterblichkeit tödlicher Virusinfektionen, einschließlich COVID-19, zu verringern. Melatonin wird synthetisiert und funktioniert in den Mitochondrien, die bei Virusinfektionen eine entscheidende Rolle spielen. Es überrascht nicht, dass die Melatoninsynthese zum Ziel viraler Strategien werden kann, die den Mitochondrienstatus manipulieren.

Beispielsweise kann eine Virusinfektion den Energiestoffwechsel von der Atmung auf eine weitgehend anaerobe Glykolyse umstellen, selbst wenn viel Sauerstoff zur Verfügung steht (Warburg-Effekt), wenn die Wirtszelle nicht in der Lage ist, Acetyl-Coenzym A zu erzeugen, einen Metaboliten, der für die Melatonin-Biosynthese benötigt wird. Unter bestimmten Bedingungen, einschließlich Alterung, Geschlecht, prädisponierte Gesundheitszustände, verlieren bereits geschädigte Mitochondrien, wenn sie weiteren viralen Herausforderungen ausgesetzt sind, ihre Fähigkeit, ausreichende Mengen an Melatonin zu produzieren. Dies führt zu einer verminderten Unterstützung der Mitochondrienfunktionen und macht diese Individuen anfälliger für Infektionskrankheiten.

Daher ist zu erwarten, dass die Aufrechterhaltung der mitochondrialen Funktion durch eine Melatonin-Supplementierung positive Auswirkungen auf den Ausgang von viralen Infektionskrankheiten, insbesondere von COVID-19, haben wird.