Esta revisión resume los numerosos informes que han documentado las acciones neuroprotectoras de la melatonina en modelos experimentales de lesión por isquemia/reperfusión (ictus).

En estas investigaciones, que han utilizado tres especies (rata, jerbo y gato), se encontró universalmente que la melatonina reduce el daño cerebral que normalmente se produce como consecuencia de la interrupción temporal del flujo sanguíneo seguida del reflujo de sangre oxigenada al cerebro. La administración exógena de melatonina en estos modelos experimentales de ictus redujo el volumen del infarto, disminuyó la frecuencia de la apoptosis, aumentó el número de neuronas supervivientes, redujo la gliosis reactiva, disminuyó la oxidación de los lípidos neuronales y el ADN dañado oxidativamente, indujo la expresión del gen bcl-2 (cuya actividad mejora la supervivencia celular), incrementó el factor 6 de complementación cruzada de la reparación por escisión (un gen esencial para la reparación preferencial por escisión del ADN), frenó la actividad de la poli(ADP ribosa) sintetasa (que agota el NAD celular y provoca la pérdida de ATP) y mejoró los resultados neurofisiológicos.

En ningún caso la melatonina exacerbó el daño asociado a la lesión por isquemia/reperfusión. Además de las acciones farmacológicas beneficiosas de la melatonina, varios estudios muestran que una deficiencia relativa de melatonina endógena exagera el daño neural debido al ictus; esto sugiere que incluso las concentraciones fisiológicas de melatonina sirven normalmente para proteger el cerebro contra el daño. La principal acción para explicar los efectos protectores de la melatonina puede estar relacionada con sus ubicuas acciones antioxidantes directas e indirectas, aunque no se excluyen otras funciones beneficiosas de la melatonina.