Come abbiamo già detto la melatonina è altamente lipofila e quindi attraversa bene le membrane.

Tuttavia la melatonina ha anche una solubilità in acqua di 3x10^-5 M ed inoltre l’indolo sembra non richiedere un trasportatore per passare attraverso le membrane cellulari. Per tali caratteristiche, ci sono pochi dubbi circa il fatto che la melatonina entri in ogni cellula che incontra.

Studi di immunocitochimica inizialmente suggerivano che la melatonina era di localizzazione citoplasmatica^9-10, ma con tecniche di laboratorio più sofisticate si è visto che la melatonina si concentra nel nucleo delle cellule dove è associata a proteine^11-13. Potrebbe essere possibile che le proteine nucleari possiedano dei siti di legame specifici per la melatonina.

I dati fin qui riportati evidenziano che i livelli cerebrali di melatonina sono strettamente dipendenti dai livelli di indolo circolante e che l’assunzione di melatonina, potente spazzino di radicali liberi, potrebbe essere importante considerate le scarse capacità di difesa antiossidante del sistema nervoso centrale.