La ghiandola pineale si trova sopra il cervelletto e vicino al centro del cervello umano. La ghiandola è molto piccola, di dimensioni inferiori a 1/2 pollice (1,27 cm). La sintesi di melatonina si verifica nella ghiandola pineale in risposta ai cambiamenti di luce. Nell’uomo, questa secrezione di ormoni regola il sonno ed è stata implicata nelle malattie legate all’età e nel disturbo affettivo stagionale (DAU).
La retina nell’occhio trasmette informazioni sull’esposizione alla luce della ghiandola pineale. La ghiandola pineale utilizza queste informazioni per coordinare l’orologio biologico umano. La melatonina viene secreta dalla ghiandola pineale di notte per aiutare a indurre il sonno, mentre l’esposizione alla luce inibisce la produzione di melatonina. Durante il giorno, la secrezione di melatonina è quasi zero.
La ghiandola pineale e la melatonina sono implicate nel disturbo affettivo stagionale. Nei mesi invernali alle latitudini settentrionali, la quantità di luce solare diminuisce. La diminuzione della luce del giorno induce la ghiandola pineale ad aumentare la produzione di melatonina. L’aumento dei livelli di melatonina porta ad eccessiva sonnolenza, aumento di peso, affaticamento e depressione. L’esposizione di un paziente SAD alla luce solare artificiale inibisce la produzione di melatonina e migliora i sintomi.
Il jet lag è causato da un’interruzione dei ritmi circadiani risultante dalla mancanza di oscurità che si verifica quando i voli delle compagnie aeree attraverso i fusi orari interrompono la produzione della ghiandola pineale e della melatonina. I sintomi del jet lag comprendono insonnia, affaticamento e nebbia del cervello, sebbene l’assunzione di integratori di melatonina possa aiutare a ripristinare i ritmi circadiani. I lavoratori del turno di notte presentano sintomi simili al jet lag. Per questi lavoratori, dormire con tende oscuranti può aiutare a simulare la notte e indurre la produzione di melatonina.
La produzione di ghiandola pineale e melatonina cambia con l’età avanzata. La produzione di melatonina diminuisce e la ghiandola pineale sviluppa calcificazioni denominate sabbia cerebrale. La melatonina è un potente antiossidante ed è coinvolta nella promozione dell’enzima glutatione perossidasi, un altro antiossidante. Entrambi questi antiossidanti prevengono i danni dei radicali liberi. Quando i livelli di melatonina diminuiscono, il conseguente danno da radicali liberi può contribuire all’invecchiamento e alle malattie legate all’età.
Nei mammiferi con una stagione riproduttiva specifica, anche i livelli di ghiandola pineale e melatonina controllano la fertilità. Al di fuori della stagione riproduttiva, i maschi non producono spermatozoi perché alti livelli di melatonina inibiscono le gonadi. In primavera, la quantità di luce del giorno aumenta, i livelli di melatonina diminuiscono e l’animale è pronto per un nuovo ciclo genetico. Gli esseri umani non sperimentano la riproduzione stagionale, quindi i livelli di melatonina non influenzano la fertilità umana.