Esta revisión pretende describir las propiedades beneficiosas de la melatonina relacionadas con sus efectos antioxidantes. El estrés oxidativo, es decir, un desequilibrio entre la producción de especies reactivas del oxígeno y las defensas antioxidantes, está implicado en varias condiciones patológicas, como las enfermedades cardiovasculares o neurológicas, y en el envejecimiento. Por ello, se ha desarrollado la investigación de antioxidantes. Sin embargo, los antioxidantes clásicos no suelen mostrar efectos beneficiosos, especialmente en las enfermedades metabólicas.
La melatonina se ha mostrado como un antioxidante específico debido a su característica anfifílica que le permite atravesar las barreras fisiológicas, reduciendo así el daño oxidativo tanto en entornos celulares lipídicos como acuosos. Se presentan estudios sobre la acción antioxidante de la melatonina, con especial mención a la gamma radiólisis del agua como método para producir radicales libres derivados del oxígeno, y sobre las relaciones estructura-actividad de los derivados de la melatonina.
Se han desarrollado técnicas basadas en la espectrometría de masas para identificar los productos de oxidación de la melatonina. Además de su capacidad para eliminar varias especies radicales, la melatonina regula la actividad de las enzimas antioxidantes (propiedades antioxidantes indirectas). Métodos de detección eficaces confirmaron la presencia de melatonina en varios productos vegetales.
El potencial terapéutico de la melatonina se basa en el aumento de la ingesta dietética de melatonina o en la suplementación con dosis suprafisiológicas. Los ensayos clínicos han demostrado que la melatonina puede ser eficaz en la prevención de daños celulares, tanto agudos (sepsis, asfixia en recién nacidos) como crónicos (enfermedades metabólicas y neurodegenerativas, cáncer, inflamación, envejecimiento). Su acción global sobre el estrés oxidativo, junto con su ritmicidad que interviene en varias funciones metabólicas, hacen que la melatonina sea de gran interés para futuras investigaciones clínicas con el fin de mejorar la salud pública.