Il ritmo circadiano della secrezione di melatonina pineale, controllata dal nucleo soprachiasmatico (SCN), riflette i meccanismi coinvolti nel controllo del ciclo sonno/veglia. La melatonina può influenzare le azioni di promozione del sonno e di regolazione del ritmo sonno/veglia attraverso l’attivazione specifica dei recettori MT(1) (melatonina 1a) e MT(2) (melatonina 1b), i due principali sottotipi di recettori della melatonina presenti nei mammiferi.

Entrambi i recettori sono altamente concentrati nel SCN. Negli animali diurni, la melatonina esogena induce il sonno in un’ampia gamma di dosi. Anche nell’uomo sano la melatonina induce il sonno, sebbene la sua massima efficacia ipnotica, come dimostrato da studi sulla tempistica di somministrazione delle dosi, sia influenzata dalla fase circadiana. Negli individui giovani e anziani affetti da insonnia primaria, i livelli plasmatici notturni di melatonina tendono a essere più bassi rispetto a quelli dei controlli sani. Ci sono dati che indicano che, nei soggetti affetti, la terapia con melatonina può essere utile per migliorare i sintomi dell’insonnia.

La melatonina è stata utilizzata con successo per trattare l’insonnia nei bambini con disturbo da deficit di attenzione e iperattività o autismo, così come in altri disturbi del neurosviluppo in cui i disturbi del sonno sono comunemente riportati. Nei disturbi del ritmo circadiano del sonno, come la sindrome della fase ritardata del sonno, la melatonina può far avanzare significativamente la fase del ritmo sonno/veglia.

Allo stesso modo, nei lavoratori a turni o nei soggetti che subiscono il jet lag, la melatonina è utile per favorire l’adattamento agli orari di lavoro e migliorare la qualità del sonno. Le proprietà ipnotiche e di regolazione del ritmo della melatonina e dei suoi agonisti (ramelteon, agomelatina) ne fanno un’importante aggiunta all’armamentario di farmaci per il trattamento dell’insonnia primaria e secondaria e dei disturbi del ritmo circadiano del sonno.