Melatonin reduziert oxidativen Stress unter einer bemerkenswert großen Anzahl von Bedingungen ungewöhnlich wirksam. Erzielt wird diese Wirkung auf vielfältige Art und Weise: über die direkte Detoxifikation reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies und indirekt über die Stimulierung antioxidativer Enzyme bei gleichzeitiger Supprimierung der Aktivität prooxidativer Enzyme.
Melatonin ist ein vielfältig wirksames Molekül, das nicht nur von der Zirbeldrüse, sondern in geringen Mengen auch von vielen anderen Organen wie Retina, Gastrointestinaltrakt, Thymusdrüse, Knochenmark, Lymphozyten usw. synthetisiert wird.
Experimentelle Daten aus Humanstudien und Nagetiermodellen lassen vermuten, dass Melatonin in der Behandlung mehrerer kardiovaskulärer Erkrankungen von Nutzen sein kann. Insbesondere die Anwendung von Melatonin zur Senkung von essentiellem Bluthochdruck sollte eingehender betrachtet werden. Im Nagetiermodell zeigte Melatonin eine ausgeprägte Wirksamkeit bei der Begrenzung abnormer Herzfunktionen und des Verlusts von essentiellem Herzgewebe aufgrund von Ischämie-Reperfusionsschäden.
In diesem Review sind zahlreiche Berichte zusammengefasst, in denen die neuroprotektive Wirkungsweise von Melatonin bei Ischämie-Reperfusionsschaden (Schlaganfall) in experimentellen Modellen dokumentiert wird.