La melatonina es una molécula altamente conservada producida en la glándula pineal humana como hormona. Es conocido por sus efectos biológicos esenciales, como actividad antioxidante, regulador del ritmo circadiano y efectos inmunomoduladores. El intestino es una de las principales fuentes conocidas de melatonina. La microbiota intestinal ayuda a producir melatonina a partir de triptófano y se ha demostrado que la melatonina tiene un efecto beneficioso sobre la función de la barrera intestinal y la población microbiana. La disbiosis de la microbiota intestinal se asocia con un desequilibrio bacteriano y una disminución de los metabolitos microbianos beneficiosos, incluida la melatonina. De esta forma, los niveles bajos de melatonina pueden estar relacionados con varias enfermedades humanas. La melatonina ha demostrado efectos tanto preventivos como terapéuticos contra diversas afecciones, incluidas enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la esclerosis múltiple.