Il glucosio è un nutriente essenziale per ogni cellula, ma il suo destino metabolico dipende dal fenotipo cellulare. Normalmente, il prodotto della glicolisi citosolica, il piruvato, viene trasportato nei mitocondri e convertito irreversibilmente in acetil coenzima A dal complesso della piruvato deidrogenasi (PDC).

In alcune cellule patologiche, tuttavia, il trasporto del piruvato nei mitocondri è bloccato a causa dell’inibizione della PDC da parte della piruvato deidrogenasi chinasi. Questo metabolismo alterato viene definito glicolisi aerobica (effetto Warburg) ed è comune nei tumori solidi e in altre cellule patologiche. Il passaggio dalla fosforilazione ossidativa mitocondriale alla glicolisi aerobica offre alle cellule malate dei vantaggi, grazie alla rapida produzione di ATP e all’attivazione della via del pentoso fosfato (PPP), che fornisce i nucleotidi necessari per un elevato metabolismo cellulare. Le molecole, chiamate glicolitici, inibiscono la glicolisi aerobica e convertono le cellule in un fenotipo più sano. I glicolitici spesso funzionano inibendo l’hypoxia-inducible factor-1α e portando alla disinibizione della PDC, consentendo la conversione intramitocondriale del piruvato in acetil coenzima A.

La melatonina è un glicolitico che converte le cellule malate in un fenotipo più sano. In questa sede proponiamo che la funzione glicolitica della melatonina spieghi le sue azioni nell’inibire una serie di malattie. Il denominatore comune è quindi l’azione della melatonina nel cambiare il fenotipo metabolico delle cellule.