A melatonina (MLT) é um hormônio que pode ser produzido principalmente na glândula pineal e, por ser uma molécula ubíqua, é encontrada em diversas células e tecidos, cujas funções estão ligadas ao equilíbrio das funções do organismo humano, de outros animais e também vegetais. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da administração local de MLT, associada ou não ao biomaterial xenógeno Bio-Oss , na neoformação óssea de defeitos críticos, realizados em calotas cranianas de ratas com ou sem osteoporose. Para este estudo, 16 ratas foram divididas aleatoriamente em dois grupos (n=8): Ovariectomizadas (O) e SHAM (S), no qual as ratas foram submetidas à exteriorização e recolocação imediata dos ovários na cavidade abdominal. Após 45 dias, foi realizada a cirurgia para confecção de dois defeitos críticos, de aproximadamente 5mm, nas calotas cranianas. A partir de então os grupos (O e S) foram subdivididos de acordo com o tratamento dos defeitos: O-C/S-C - apenas coágulo; O-BO/S-BO - substituto ósseo xenógeno Bio-Oss ; O-MLT/S-MLT - pó puro de MLT; e, O-MLTBO/ S-MLTBO - defeito preenchido com a associação de MLT ao Bio-Oss . Depois de 45 dias, as ratas foram eutanasiadas, as amostras contendo os defeitos foram processadas histologicamente e realizadas as análises histomorfométricas em relação aos seguintes parâmetros: medida total da quantidade de osso neoformado e de biomaterial residual. Após a análise dos dados, observou-se que, no grupo S não houve diferença estatisticamente significativa entre os tratamentos realizados. No grupo O cujo tratamento foi MLT, os níveis de osso neoformado foi maior que para os outros tratamentos. Quando foram comparados os grupos OVX e SHAM, houve diferença estatística significativa entre os grupos tratados com MLT ou MLT associada ao Bio-Oss . A análise da área de biomaterial residual nos tratamentos BO e MLT/BO demonstrou que não houve diferença estatística significativa entre os tratamentos, e foi observada pouca quantidade de BO residual no tratamento BO e menor quantidade deste biomaterial no tratamento MLT/BO. Os tratamentos utilizados apresentaram padrões similares de área de neoformação óssea, entretanto, na presença da diminuição da densidade mineral óssea, a administração tópica de MLT resultou em maior aumento da área de neoformação óssea. Ver menos