Oltre al suo ben noto ruolo regolatore del ritmo circadiano, la melatonina, ormone della ghiandola pineale, ha altre funzioni biologiche e un metabolismo distinto in vari tipi di cellule e tessuti periferici. In diversi tessuti e organi, è stato descritto che la melatonina agisce come agente paracrino, intracrino e autocrino con funzioni omeostatiche complessive ed effetti pleiotropici che includono la protezione delle cellule e un fattore di prosurvival.
Questi ultimi effetti, documentati da numerosi studi in vitro e in vivo, sono sostenuti da meccanismi sia recettore-dipendenti che indipendenti che controllano i geni di disintossicazione e di risposta allo stress, conferendo così protezione contro una serie di xenobiotici ed endobiotici prodotti da stimoli nocivi acuti e cronici. I componenti sensibili alla redox sono inclusi nella segnalazione di protezione cellulare della melatonina e nella conseguente risposta trascrizionale che coinvolge il controllo di NF-κB, AP-1 e Nrf2.
Attraverso queste vie, la melatonina stimola l’espressione di geni antiossidanti e di disintossicazione, agendo a sua volta come potenziatore del sistema glutatione. Un ulteriore e convergente meccanismo di protezione delle cellule da parte di questa indolemina, descritto in diversi modelli, sembra risiedere nel controllo del danno e della funzione di segnalazione dei mitocondri che comporta la diminuzione della produzione di specie reattive dell’ossigeno e l’attivazione dell’elemento antiapoptotico e sensibile al redox Bcl2.
Recenti evidenze suggeriscono che i componenti a monte di questo percorso mitocondriale includono la via della calmodulina, con il suo ruolo centrale nella segnalazione della melatonina, e la componente delle MAPK, ERK1/2, che promuove la sopravvivenza. In questo articolo di revisione, discuteremo questi e altri aspetti molecolari della segnalazione della melatonina rilevanti per i meccanismi di protezione e sopravvivenza delle cellule.
