La melatonina ha un’efficacia non comune nel ridurre lo stress ossidativo in un numero straordinariamente elevato di circostanze. Essa agisce in vari modi: disintossicando direttamente le specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto e, indirettamente, stimolando gli enzimi antiossidanti e sopprimendo l’attività degli enzimi pro-ossidanti.

Oltre a queste azioni ben descritte, la melatonina avrebbe anche chelato i metalli di transizione, coinvolti nelle reazioni di Fenton/Haber-Weiss; così facendo, la melatonina riduce la formazione del devastante radicale idrossile, con conseguente riduzione dello stress ossidativo. La distribuzione intracellulare ubiquitaria ma ineguale della melatonina, comprese le sue alte concentrazioni nei mitocondri, probabilmente contribuisce alla sua capacità di resistere allo stress ossidativo e all’apoptosi cellulare. Ci sono prove credibili che suggeriscono che la melatonina dovrebbe essere classificata come un antiossidante mirato ai mitocondri. La capacità della melatonina di prevenire il danno ossidativo e la debilitazione fisiologica associata è ben documentata in numerosi studi sperimentali di ischemia/riperfusione (ipossia/riossigenazione), in particolare nel cervello (ictus) e nel cuore (infarto). La melatonina, attraverso i suoi meccanismi antiradicali, riduce anche la tossicità dei farmaci nocivi da prescrizione e della metanfetamina, una droga d’abuso.

I risultati sperimentali indicano anche che la melatonina rende sensibili a vari agenti terapeutici i tumori resistenti al trattamento e può essere utile, grazie alle sue molteplici azioni antiossidanti, soprattutto per ritardare e forse curare una serie di malattie e condizioni disumanizzanti legate all’età. La melatonina è stata efficacemente utilizzata per combattere lo stress ossidativo, l’infiammazione e l’apoptosi cellulare e per ripristinare la funzionalità dei tessuti in una serie di studi sull’uomo; la sua efficacia ne supporta un uso più esteso in una più ampia varietà di studi sull’uomo.

Anche il profilo di sicurezza non comune della melatonina rafforza questa conclusione. Gli autori ritengono attualmente che, alla luce delle diverse funzioni benefiche segnalate per la melatonina, queste possano essere solo epifenomeni di un’azione di base più fondamentale, ancora da identificare, di questa antica molecola.