Presenetljivo se je melatonin izkazal za obetavnega pri zmanjševanju bolečine pri endometriozi. V študiji na 40 ženskah reproduktivne starosti je 10 mg melatonina na dan zmanjšalo oceno bolečine in dismenoreje za skoraj 40 %. Ženske, ki so jemale melatonin, so uporabljale tudi manj zdravil proti bolečinam [6].

Melatonin ima pomembno vlogo pri uravnavanju krvnega tlaka. Aktivacija njegovih receptorjev MT1 in MT2 širi krvne žile, kar znižuje krvni tlak [7].

Tako kot spanje ima tudi krvni tlak cirkadiano ritmičnost. Zjutraj se poveča, ponoči pa zmanjša. Melatonin se poveča ponoči in zmanjša zjutraj. To kaže, da bi lahko obstajala povezava med melatoninom in krvnim tlakom [7].

Za nekatere vrste hipertenzije (visokega krvnega tlaka) je značilna nizka raven melatonina [7].

Pri bolnikih s sladkorno boleznijo tipa 2, je 5 mg melatonina znižalo raven krvnega tlaka. Vendar pa ni dovolj informacij o tem, kako melatonin znižuje krvni tlak, da bi lahko ugotovili, ali je učinkovit pri zniževanju krvnega tlaka. Uporablja se lahko kot podporna terapija pri bolnikih s hipertenzijo [8].

Lokalni geli ali kreme, ki vsebujejo melatonin, lahko preprečijo sončne opekline pri ljudeh z zelo občutljivo kožo. V več študijah (skupaj 83 prostovoljcev) so geli ali kreme z melatoninom znatno zmanjšali rdečino kože po izpostavljenosti UV-žarkom [9, 10, 11, 12].

Najboljša formulacija in koncentracija melatoninskega gela ali kreme nista znani.

Trombocitopenija, motnja krvi, za katero je značilno nizko število trombocitov, je lahko posledica raka, zdravljenja raka in drugih osnovnih bolezni. V številnih študijah je melatonin pri bolnikih s temi boleznimi ali podvrženih kemoterapiji obnovil število trombocitov [13, 14, 15, 16, 17, 18].

Tinitus je nepojasnjen šum v ušesih, ki prizadene številne ljudi: starejše, osebe z okvaro sluha ali tiste, ki jih prizadenejo nekatera zdravila [19, 20].

Melatonin je bil v primerjavi z drugimi zdravili za zdravljenje tinitusa 150-krat učinkovitejši pri zmanjševanju simptomov tinitusa [20].

Pri starejših bolnikih s tinitusom je raven melatonina zelo nizka. To lahko pomeni, da so njegove ravni povezane z normalno dejavnostjo ušesa [19].

Koncentracija melatonina v tkivih želodca je od 10- do 100-krat višja kot v krvi. V črevesju je njegova koncentracija 400-krat višja kot v možganih [21].

Melatonin v želodcu se uravnava drugače kot melatonin v možganih. Njegova koncentracija je najvišja opoldne in ne ponoči [22].

V želodcu se večinoma odziva na hrano, ki prihaja v želodec [23].

Melatonin v želodcu nadzoruje tudi obnašanje črevesnih bakterij [24].

Melatonin in njegov predhodnik L-triptofan lahko pomagata pri zdravljenju želodčnih razjed pri ljudeh. Zaščitila sta pred poškodbami, ki jih je povzročil aspirin in okužbe z bakterijo H. pylori. Dajanje melatonina tudi pospeši celjenje razjed [25].

Melatonin krepi črevesno pregrado z zmanjšanjem oksidativnega stresa do 88 % [26]. V odvisnosti od odmerka je preprečil poškodbe želodca, ki jih je povzročil stres, in povečal učinkovitost zdravil, ki zdravijo razjedo želodca, ranitidin in omeprazol. Melatonin je pri podganah za 88 % zmanjšal količino prostih radikalov.

Njegove antioksidativne lastnosti lahko pomagajo ustaviti vnetje v želodcu. Ti učinki lahko pomagajo zaščititi pred motnjami, kot so kolitis, sindrom razdražljivega črevesja in celo različne vrste raka [25].

Melatonin prav tako pomaga preprečevati smrt celic želodčne sluznice zaradi zastrupitve [27].

V eni od raziskav so podgane, ki so stradale, doživele stres v želodcu. Enotedensko zdravljenje z melatoninom je izboljšalo stanje želodčne sluznice [28].

Prav tako je znatno zmanjšal bolečine v želodcu pri bolnikih z IBS [29].

Gastroezofagealna refluksna bolezen (GERB) je znana tudi kot refluks kisline. To je stanje, ki se razvije, ko se želodčna kislina in njena vsebina vračata v požiralnik (prehranjevalno cev). Nekateri simptomi so zgaga, slabost, bolečine v prsih in regurgitacija [30].

V študiji, v kateri je sodelovalo 36 bolnikov z GERB-om, je dodajanje melatonina zmanjšalo simptome GERB-a. Melatonin je zmanjšal pritisk v požiralniku in preprečil poškodbe, če je bil uporabljen samostojno ali skupaj z omeprazolom [30].

Vendar je omeprazol, zdravilo za zdravljenje GERB-a, pokazal boljše rezultate, če se je dajal samostojno kot v kombinaciji z melatoninom. Melatonin lahko torej zdravi simptome GERB-a, ni pa najboljša možnost za zdravljenje kislinskega refluksa [30].

Pri ljudeh raven melatonina s starostjo upada [31].

Oksidativni stres in poškodbe prispevajo k procesu staranja. Melatonin lahko s svojimi antioksidativnimi učinki pomaga ustaviti oksidativne poškodbe [32].

Melatonin ščiti pred staranjem kože pri ljudeh, ki ga povzročajo UV-žarki. Lokalna uporaba pomaga koži zaradi melatoninovega antioksidativnega delovanja. Peroralna uporaba ne vpliva tako dobro na kožo [32].

Pri starih podganah je prehranski melatonin pomagal ustaviti s starostjo povezano izgubo kostne mase. Dopolnjevanje je povečalo volumen in togost kosti, kar je izboljšalo njihovo zdravje [33].

Melatonin je podaljšal življenjsko dobo različnih živali, vključno z vodnimi bolhami, sadnimi mušicami in samci glodavcev [34].

Čeprav je melatonin hormon, ki preprečuje staranje, pa staranja ne upočasni [31].

Del očesa, imenovan makula, s starostjo degenerira. V študiji na 100 bolnikih z degeneracijo rumene pege so s 3 mg melatonina na dan 6 mesecev ohranjali približno enako stanje vida in tkiva kot na začetku študije. Čeprav v tej študiji ni bilo merljivega izboljšanja, je bil časovni okvir dovolj dolg, da so raziskovalci pričakovali nadaljnjo degeneracijo [35].

Žal študija ni vključevala skupine s placebom, zato so potrebne dodatne raziskave, da bi ugotovili, ali ima melatonin kakšno resnično korist.

Androgena alopecija je genetsko pogojeno izpadanje las. Lokalna uporaba melatonina je pomagala preprečiti izpadanje las pri moških in ženskah z alopecijo [36].

Uporaba melatonina je izboljšala stanje in strukturo las. V več študijah je raztopina melatonina pomagala delno zmanjšati izpadanje las. V nekaterih primerih je povzročila tudi rast novih las. Čeprav mehanizmi delovanja melatonina niso znani, bi lahko potencialno upočasnil izpadanje las [36].

V eni od raziskav je peroralno dajanje melatonina pri ljudeh zmanjšalo oksidativne poškodbe jajčnih celic in povečalo stopnjo oploditve. Ker pa je bila študija zelo majhna in ni imela kontrolne skupine, to ni zadosten dokaz za koristi melatonina [37].

Melatonin lahko izboljša splošno gibanje semenskih celic ob neposredni izpostavljenosti. Prav tako lahko zavira celično smrt v spermijih in izboljša splošno kakovost spermijev ter tako poveča verjetnost uspešne oploditve [37].

Staranje lahko povzroči zmanjšanje plodnosti. Zdravljenje z melatoninom pri mišjih samicah je odložilo s starostjo povezano neplodnost [38].

Z dajanjem melatonina (10 mg/kg v obdobju 6 in 12 mesecev) se je pri miših povečala tudi količina in kakovost oocitov (jajčnih celic). To je lahko posledica zatiranja oksidativnega stresa z melatoninom [38].

Večji odmerki melatonina pa lahko škodujejo celičnim kulturam jajčnih celic in zarodkov [37].

Reaktivne kisikove vrste in oksidativne poškodbe lahko negativno vplivajo na uspešnost zdravljenja neplodnosti. Melatoninova antioksidativna aktivnost lahko pomaga pri rezultatih oploditve in vitro [37].

Uporaba melatonina lahko ohrani reproduktivno sposobnost samic pri starajočih se miših. Vendar pa ni dovolj študij na ljudeh, ki bi potrdile te rezultate. Za potrditev koristi melatonina pri odlaganju rojevanja otrok je potrebnih več raziskav [38].

Pri poskusnih živalih je melatonin aktiviral možganski nevrotrofični dejavnik (BDNF), beljakovino, ki je odgovorna za dobro počutje in regeneracijo živčnih celic [39].

Melatonin raziskujejo zaradi možnosti, da bi okrepil pregrado med možgani in krvjo [40].

Prepustna krvno-možganska pregrada lahko povzroči kognitivne  motnje (možganska megla), Alzheimerjeva bolezen, lahko pa prispeva tudi k psihiatričnim motnjam, kot sta anksioznost in depresija.

Pri mišjih modelih možganske kapi je melatonin blokiral sproščanje citokroma C (snovi, ki bi povzročila celično smrt, če bi iztekla iz mitohondrijev) iz mitohondrijev, kar je učinkovito preprečilo celično smrt zaradi poškodbe [41].

Pri drugem modelu možganske kapi pri podganah melatonin blokira delovanje vnetnih citokinov IL-1β in TNF-α ter proteinov celične smrti BAD in BAX [42]. Ti proteini sprožijo vnetje in smrt živčnih celic, ko se zamaši arterija, ki vodi v možgane [43].

Melatonin se raziskuje v povezavi z možgansko travmo [44].

Zdravljenje podgan z melatoninom po poškodbi možganov pomaga zmanjšati poznejše otekanje različnih predelov možganov [39].

Pri amiotrofični lateralni sklerozi (ALS) odmrejo živčne celice, ki so odgovorne za gibanje. Na mišjih modelih je melatonin ublažil simptome ALS, saj je preprečil odmiranje teh celic in upočasnil napredovanje bolezni [45].

Očesne celice, zlasti mrežnica, proizvajajo melatonin [46].

Svetloba vpliva na proizvodnjo melatonina, medtem ko celice, ki se odzivajo na svetlobo, proizvajajo melatonin. Več kot je svetlobe, manj melatonina proizvajajo celice v očesu [46].

Motnje v delovanju receptorjev MT vodijo v odmiranje čepkov, celic v očesu, ki pomagajo očesu razločevati barve [47].

Melatonin je pomemben tudi za normalen razvoj oči. Pri miših, ki so imele pomanjkanje enega od melatoninskih receptorjev – MT1 -, se je zmanjšalo število določenih živčnih celic, ključnih za vid [48].

Melatonin je pred celično smrtjo zaščitil tudi človeške celice, ki proizvajajo očesni pigment [49].

Poleg tega zmanjšuje povišan tlak v očesu pri ljudeh. Poleg tega odstranitev MT1 pri miših povzroči povečanje tlaka v očesu in smrt živčnih celic [50].

Motnje v delovanju melatonina so lahko eden od vzrokov za glavkom [51].

Melatonin in 5-MCA-NAT (molekula, podobna melatoninu) sta obetavna sredstva za zdravljenje glavkoma, ki je očesna bolezen zaradi povišanega tlaka [52].

Melatonin preprečuje tudi odmiranje živčnih celic v poskusnem modelu vnetja očesnega živčevja pri podganah. Optični nevritis je bolezen, ki povzroča odmiranje celic optičnega živčevja, odgovornih za vid [53].

Prav tako je koristen pri refraktarni centralni serozni horioretinopatiji, ki prizadene oči sladkornih bolnikov [54].

Študije na živalih in celicah so pokazale potencialno vlogo melatonina pri vidu in zdravju oči, vendar klinična uporaba teh raziskav ni znana.

Pri bolnikih s sladkorno boleznijo tipa 2 so koncentracije melatonina podnevi in ponoči nižje kot pri zdravih osebah. Vendar pa je učinek dodatkov melatonina na sladkorno bolezen tipa 2 nejasen [55].

Melatonin je del notranje ure, ki spreminja raven insulina glede na čas dneva [56]. Je zelo pomemben za ravnovesje inzulina, saj lahko motnje v tem sistemu povzročijo nezmožnost odzivanja celic na inzulin in glukozo [57].

Že ena neprespana noč lahko povzroči odpornost na inzulin. Prav tako lahko moti presnovo. Motnje v ravnovesju melatonina lahko povzročijo vse te težave [58, 59, 60].

Pri podganah s sladkorno boleznijo kronično zdravljenje z melatoninom izboljša rezultate sladkorne bolezni v mišicah, jetrih in maščobnih tkivih [61].

V celični študiji je melatonin zaščitil mišične celice pred strupom, ki povzroča inzulinsko rezistenco, in izboljšal prenos glukoze v celico [62].

Melatonin je pripomogel tudi k izboljšanju stanja jeter in njihove aktivnosti pri diabetičnih podganah s prekomerno telesno težo [63].

Poleg tega ščiti celice trebušne slinavke, ki proizvajajo inzulin, pred celično smrtjo. Obnovi tudi njihovo delovanje [64].

Zdravila, ki uravnavajo raven melatonina (Epifamin in Melaxen), lahko izboljšajo sladkorno bolezen pri podganah [65].

Agomelatin, antidepresiv, ki deluje na melatoninske receptorje, izboljša kronično bolečina povezane s sladkorno boleznijo. Agomelatin deluje tudi proti depresiji pri bolnikih s sladkorno boleznijo in pomaga nadzorovati raven sladkorja v krvi [66, 67].

Melatonin je na živalskih in celičnih modelih pokazal tudi zaščitne učinke na srce. Njegova antioksidativna aktivnost je pri miših varovala pred kapjo in srčnim infarktom, vendar je o melatoninu in človeškem srčno-žilnem sistemu zelo malo znanega [31].

Melatoninovi antioksidativni in protivnetni učinki so lahko koristni med presaditvijo organov. Pomagal bi lahko zmanjšati odpoved presadka pri presaditvi srca, kosti, jeter in drugih organov. Vendar je bilo opravljenih premalo študij na ljudeh, da bi te trditve podprli [68].

Zdravljenje starejših bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo z jasno svetlobo zjutraj in melatoninom ponoči je izboljšalo njihov spanec in splošni počitek [84].

Podobna študija, ki so jo več let izvajali na Nizozemskem, je pokazala, da je kombinirano zdravljenje bolnika z AD z močno svetlobo in melatoninom ugodno vplivalo na počitek in duševne težave [85].

Pri ljudeh sta pri starejših bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo ravni MT1 in MT2 nizki [86].

V mišjih živčnih celicah melatonin preprečuje celično smrt, ki jo povzroči amiloid beta 25-35, snov, ki povzroča stanje, podobno Alzheimerjevi bolezni [87].

Zmanjšanje aktivnosti in sinteze melatonina lahko deloma pojasni motnje spanja in težave s procesiranjem informacij, ki jih opažamo pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo [88].

Antioksidativni učinki melatonina so bili pri zdravljenju živalskega modela Alzheimerjeve bolezni učinkovitejši od učinkov vitamina C. Tudi oksidativni stres je zmanjšal bolje kot vitamin E [31].

Številne študije niso pokazale nobenih koristi za kognicijo pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo in demenco, ki so prejemali dodatke melatonina [89, 90].

Dopolnjevanje z melatoninom je bilo povezano tudi s poslabšanjem razpoloženja glede na ocene, ki so jih podali bolnikovi skrbniki [91].