Nonostante i progressi nell’assistenza ostetrica e neonatale, permangono sfide nell’identificazione precoce dei neonati con encefalopatia dovuta a ipossia-ischemia, sottoposti a ipotermia terapeutica. Pertanto, è in corso una profonda ricerca di biomarcatori in grado di identificare le lesioni cerebrali. Lo scopo di questo studio è stato quello di indagare l’espressione sierica e cerebrale di due potenziali biomarcatori, miR-126/miR-146a, in un modello preclinico di danno cerebrale indotto da ipossia-ischemia (HI) e di esplorare la loro modulazione durante il trattamento con melatonina. Ratti di sette giorni sono stati sottoposti alla legatura permanente dell’arteria carotidea destra seguita da 2,5 ore di ipossia (HI). La melatonina (15 mg/kg) è stata somministrata 5 minuti dopo l’HI. Campioni di siero e cervello sono stati raccolti 1, 6 e 24 ore dopo l’HI. I risultati mostrano che l’HI ha causato un aumento significativo dei livelli circolanti di miR-126 e miR-146a durante la fase iniziale dello sviluppo del danno cerebrale ischemico (cioè 1 ora), con un andamento parallelo e opposto nella corteccia cerebrale ischemica. Questi effetti non sono stati osservati 24 ore dopo. Il trattamento con melatonina ha ripristinato gli effetti indotti dall’HI sull’espressione dei miR-126/miR-146a, sia nella corteccia cerebrale che nel siero. Concludiamo che i miR-126/miR-146a sono promettenti biomarcatori del danno da HI e dimostrano una variazione associata della concentrazione in seguito al trattamento con melatonina.