Siamo abituati a considerare la melatonina come l’ormone del sonno, una sentinella che informa l’organismo dell’arrivo della notte. Pochi sanno però che la melatonina è anche un potente antiossidante – protegge cioè le cellule dallo stress ossidativo – nato miliardi di anni fa per difendere gli organismi viventi da un nemico invisibile e letale: l’ossigeno.

In questo articolo ripercorriamo la storia della melatonina, dalle origini ancestrali alle moderne applicazioni farmacologiche, che vanno ben oltre il trattamento del jet-lag. Scoprirai:

• perché la melatonina è un antiossidante
• il suo ruolo nei mitocondri
• cosa dice la ricerca scientifica
• perché viene usata anche oltre il sonno.

Le proprietà antiossidanti della melatonina

La storia della melatonina inizia circa 3 miliardi e mezzo di anni fa nei cianobatteri fotosintetici, i primi organismi capaci di catturare l’energia solare. In quel periodo, la Terra visse un evento epocale e drammatico noto come il Grande Evento di Ossidazione (o Catastrofe dell’Ossigeno). Fino ad allora, l’atmosfera terrestre era stata completamente priva di ossigeno. I cianobatteri, attraverso la fotosintesi, iniziarono a rilasciare ossigeno nell’atmosfera, ma questo processo generava involontariamente dei sottoprodotti pericolosi chiamati radicali liberi.

Queste molecole sono come piccole schegge chimiche impazzite che cercano di rubare elettroni a strutture vitali come il DNA o le membrane cellulari, distruggendole. Per sopravvivere a questa catastrofe biochimica da loro stessi innescata, i cianobatteri “inventarono” la melatonina: un potente antiossidante capace di neutralizzare i radicali liberi prima che potessero fare danni. Così efficace che, nel corso di miliardi di anni di evoluzione, la sua struttura chimica non è mai cambiata: una sorta di fossile molecolare che ancora oggi protegge ogni cellula vivente.

Ma come è arrivata dentro di noi questa molecola di origine batterica? La risposta sta in un evento affascinante chiamato endosimbiosi. Miliardi di anni fa, cellule primordiali più grandi inglobarono gli antichi batteri capaci di produrre melatonina. Invece di cibarsene, stabilirono una collaborazione: i batteri avrebbero fornito energia e protezione antiossidante, e la cellula ospite avrebbe offerto rifugio e nutrienti. Questi batteri “addomesticati” sono diventati i nostri mitocondri (le centrali energetiche delle cellule animali) e i cloroplasti (i laboratori solari delle piante).

Ancora oggi, la melatonina viene prodotta da questi organelli all’interno di quasi ogni cellula di ogni essere vivente, continuando a esercitare la sua essenziale funzione antiossidante. Contribuisce, per esempio, a proteggere le piante da caldo e freddo intensi, siccità, sostanze nocive presenti nel terreno. Anche negli animali funziona da scudo contro metalli pesanti e sostanze tossiche ambientali, e inoltre stimola l’attività delle altre difese antiossidanti di cui l’organismo dispone (es. glutatione, superossido dismutasi, catalasi, glutatione perossidasi).

Ma la funzione più strategica la svolge proprio all’interno dei mitocondri. Qui viene prodotta l’energia indispensabile per il funzionamento di ogni cellula, ma anche la maggior quantità di radicali liberi. Agendo direttamente nel cuore della fornace cellulare, dove la produzione di rifiuti tossici è massima, la melatonina riesce a contrastare i radicali liberi prima che compromettano la funzionalità dell’intero organismo. Per questo motivo molti ricercatori definiscono la melatonina un vero e proprio “antiossidante mitocondriale”.

La melatonina nasce quindi con una funzione estremamente basilare: permettere la sopravvivenza di semplici organismi unicellulari in un mondo divenuto improvvisamente ostile per la presenza di ossigeno. Solo molto più avanti nell’evoluzione ha assunto la funzione di messaggero che informa l’organismo sui cicli di luce e buio, regolando ad esempio il nostro ritmo sonno-veglia o i cicli riproduttivi stagionali in molte specie animali.