Akciója melatonin sejtszinten két különálló szabályozó áramkörön keresztül történik, amelyek közül kettő kiemelkedő fontosságú. Ezek G-fehérjéhez kapcsoltak melatonin 1. receptor (MT1) és melatonin-receptor 2 (MT2), amely szintén G-fehérjéhez kapcsolt.
Az MT1 befolyásolja a szaporodást (szaporodást), az anyagcserét (az anyagcserét) és az érszűkületet (érszűkület); Az MT2 szükséges a cirkadián jelek továbbításához, valamint a retinához („retina-befolyásoló”) dopamin felszabadulás és értágulat (értágulat). Ezenkívül az MT1 és MT2 receptorok aktiválása melatonin pozitívan befolyásolja antioxidáns valamint az apoptózis (programozott sejthalál), azaz a melatonin rendelkezik antioxidáns hatása sejtszinten, és ezáltal sejtvédő.
Amellett, hogy a antioxidáns a melatonin hatását, immunmoduláló hatást is megfigyelték. Egyrészt a hormon gyökfogóként működik, másrészt az antioxidánsok száma enzimek növeli.
A melatonin befolyásolja a cirkadián ritmust, és információt továbbít a nappali-éjszakai ritmusról a testben. Alvást elősegítő hatása van, és többek között csökkenti a testhőmérsékletet éjszaka. Különböző tanulmányokban azt figyelték meg, hogy a melatonin orális bevitele javította az alvás különböző paramétereit. A metaanalízisben 19 placebo- ellenőrzött beavatkozási vizsgálatok, amelyekben 1,683 alany vett részt alvászavarok, 2-5 mg melatonin hatását vizsgálták. 7–28 napon belül az alvás kezdete lerövidült, az alvás minősége és időtartama nőtt. Egy másik, 13 vizsgálattal végzett metaanalízis során kiderült, hogy a melatonin pozitív hatással van az elsődleges alvás minőségére is álmatlanság, késleltetett alvási fázis szindróma, nem 24 órás alvás-ébrenlét zavar vakoknál és REM alvási viselkedési rendellenesség. Az 50 év feletti rosszul alvó alanyok intervenciós vizsgálatában a adag napi 0.3 mg melatonin javította az alvás minőségét és a plazma melatonin szintje normalizálódott. Mivel az idős emberek enyhe alvászavarokban szenvednek melatoninhiány miatt, Wade és munkatársai tanulmányaiban megfigyelték. hogy a melatonin különösen hatékony ebben az alcsoportban. Legalább 3 héten át 18–80 éves betegek napi 2 mg melatonint vettek be. Javult az alvás minősége az idősebb alanyok csoportjában (55 éves és idősebbek). A melatonin ezekben a vizsgálatokban az életkorral összefüggő hatásokat mutatott, függetlenül a bazális melatonin szintjétől (6-SMT vizeletben mérve).
Megjegyzés: A biohasznosulás A melatonin koncentrációja nagyon alacsony, mert a melatonin magas első passz anyagcsere a máj. A plazma felezési ideje csak körülbelül 30 perc. Úgy tűnik tehát, hogy a melatonin rövid impulzus funkcióval rendelkezik, zeitgeber értelemben.
