Abbiamo provato che uno dei metaboliti cerebrali della melatonina, l’N-acetil-5-metossi kinurenammina (AMK), è più efficace della stessa melatonina nell’inibizione della monossido di azoto sintetasi neuronale (nNOS) nel cervello. Abbiamo inoltre osservato che il mitocondrio cattura attivamente la melatonina e i suoi metaboliti in funzione del tempo e della concentrazione, e che essa ha un effetto protettivo all’interno dei suoi organuli nel mantenimento dell’omeostasi. Abbiamo dimostrato che la melatonina protegge i mitocondri nella lingua nei topi irradiati, prevenendo infiammazioni alle mucose.  In un progetto recente che usa lo zebrafish come modello sperimentale di neurodegenerazione, stiamo inoltre valutando dei composti neuroprotettivi che vadano ad agire sul mitocondrio come bersaglio terapeutico a partire da estratti di origine microbica. Abbiamo altresì dimostrato che la melatonina, in quanto protettore mitocondriale, rigenera la pelle ritardando o invertendo i sintomi dell’invecchiamento.

Tali proprietà della melatonina (e dei suoi metaboliti) possono risultare di grande importanza nella regolazione dei processi che dipendono dalla modulazione della bioenergetica mitocondriale. Studi recenti hanno dimostrato che la differenziazione delle cellule staminali neurali è accompagnata da variazioni della massa mitocondriale, della produzione di ATP e di specie reattive di ossigeno e dell’espressione di enzimi antiossidanti. Ne consegue che le molecole capaci di indurre variazioni nella funzione mitocondriale potranno svolgere un ruolo chiave nella rigenerazione dei tessuti, inclusa la pelle.