La liberación circadiana de la hormona melatonina está regulada por el núcleo supraquiasmático (SCN), que se retroalimenta para modular el sueño y la fase circadiana mediante la activación de los receptores de melatonina MT(1) y/o MT(2).
Teniendo en cuenta las funciones del SCN como regulador del sueño y del ritmo circadiano, la melatonina y los agonistas de los receptores de melatonina han despertado interés como posibles tratamientos de los trastornos del sueño y del ritmo circadiano. Parte de este interés se ha centrado en dilucidar qué receptores de melatonina son dianas para la regulación de estas funciones dentro del SCN. Dos receptores de melatonina acoplados a proteínas G, el MT(1) y el MT(2), inhiben la actividad neuronal y desfasan los ritmos de disparo circadianos en el SCN, respectivamente.
Informes recientes han descubierto posibles interacciones entre los dos tipos de receptores en el SCN de mamíferos, así como el papel de los niveles fisiológicos y suprafisiológicos de melatonina en la farmacología molecular y los cambios celulares de los receptores de melatonina humanos y de roedores a través de mecanismos de desensibilización e internalización. Estos datos esbozan la complejidad de la interacción entre la melatonina y sus receptores en el SCN y sus correspondientes funciones en la regulación circadiana y del sueño.
Aunque son necesarios más estudios, se ha avanzado mucho en la comprensión de cómo la melatonina y sus agonistas contribuyen a los cambios del sueño y de la fase circadiana, y cuál es la mejor manera de desarrollar compuestos que puedan dirigirse a las funciones del SCN de forma específica y eficaz.