En todos los mamíferos, el pool circulante de MLTs se sintetiza en la glándula pineal durante las horas de oscuridad nocturna. Su función principal es sincronizar el organismo en el fotoperiodo. En cambio, la MLT extrapineal se sintetiza en órganos periféricos, no sigue ningún ritmo circadiano ni circula, y desempeña una función desintoxicante y citoprotectora. La MLT circulante puede estimular las respuestas inmunitarias innatas y adquiridas a través de su acción circadiana y mediante la activación de receptores de alta afinidad en células inmunocompetentes. La MLT extrapineal puede tener efectos antioxidantes y antiinflamatorios que amortigüen la respuesta inmunitaria innata. Estas dos funciones aparentemente divergentes pueden considerarse las dos caras de una misma moneda. De hecho, la integración de las funciones de las MLT circulantes y extrapineales podría generar una respuesta inmunitaria equilibrada y eficaz contra los patógenos microbianos. Los estudios descritos en esta revisión investigaron los efectos de la MLT exógena en varios modelos de enfermedades infecciosas utilizando dosis y esquemas de tratamiento extremadamente diferentes. Ninguno de ellos evaluó la posibilidad de integrar el efecto antiinflamatorio no circadiano con la acción inmunomoduladora circadiana de la MLT. En consecuencia, a pesar de que la mayoría de los estudios coinciden en que la MLT tiene un efecto beneficioso contra las infecciones, parece difícil extraer conclusiones definitivas sobre su posible uso terapéutico.