La hibernación en ectotermos es bien conocida; sin embargo, no está claro cómo el reloj circadiano regula los sistemas endocrinos y de defensa antioxidante de los hibernadores acuáticos. Usando la rana espinosa gigante, estudiamos los niveles de expresión de ARNm de (1) genes del reloj circadiano central, (2) genes controlados por el reloj y (3) genes de enzimas antioxidantes en retina, cerebro y hígado; y (2) niveles de melatonina (MT) y corticosterona (CORT) en plasma, durante un período de 24 horas en seis intervalos antes de la hibernación y durante la hibernación. Nuestros resultados mostraron que el cerebro tenía ritmos pre-hibernación y durante la hibernación. Sin embargo, la retina y la melatonina en plasma se volvieron rítmicas durante la hibernación. Todas las enzimas antioxidantes del cerebro fueron rítmicas antes de la hibernación y se volvieron no rítmicas pero reguladas al alza, excepto durante la hibernación. Sin embargo, la CORT en plasma y los relojes y AOEs del hígado no fueron rítmicos en ambos períodos. Los niveles de expresión de ARNm de AOEs se asemejaron estrechamente a los de la melatonina, pero no a las oscilaciones de MT en plasma. En las ranas acuáticas hibernantes, estas modulaciones de melatonina, así como los genes del reloj y controlados por el reloj y las AOEs, podrían ser fundamentales para que permanezcan relativamente inactivas, aumenten la tolerancia y escapen de la hipoxia, y se preparen para la excitación.