Le vieillissement et diverses maladies liées à l’âge sont associés à des réductions de la sécrétion de mélatonine, à des changements pro-inflammatoires dans le système immunitaire, à une détérioration du système circadien et à des réductions de l’activité de la sirtuine-1 (SIRT1).
Dans les cellules non tumorales, plusieurs effets de la mélatonine sont abolis par l’inhibition de la SIRT1, ce qui indique une médiation par la SIRT1. Outre ses rôles circadien et antioxydant, la mélatonine est un agent stimulant le système immunitaire. Cependant, elle peut agir comme un régulateur pro- ou anti-inflammatoire en fonction du contexte. La mélatonine peut stimuler la libération de cytokines pro-inflammatoires et d’autres médiateurs, mais aussi, dans différentes conditions, supprimer les processus favorisant l’inflammation tels que la libération de NO, l’activation de la cyclooxygénase-2, l’inflammasome NLRP3, la gasdermine D, le récepteur Toll-like-4 et la signalisation mTOR, la libération de cytokines par le SASP (phénotype sécrétoire associé à la sénescence) et la toxicité de l’amyloïde-β. Elle active également des processus dans un réseau anti-inflammatoire, dans lequel l’activation de SIRT1, la régulation à la hausse de Nrf2 et la régulation à la baisse de NF-κB, ainsi que la libération des cytokines anti-inflammatoires IL-4 et IL-10 sont impliquées.
La promotion de la polarisation des macrophages ou des microglies en faveur du phénotype anti-inflammatoire M2 est peut-être une action cruciale. En outre, de nombreux facteurs des réseaux pro- et anti-inflammatoires sont régulés par des microARN qui ciblent les ARNm des facteurs respectifs ou les augmentent en ciblant les ARNm de leurs protéines inhibitrices.