ВПЛИВ РІЗНОГО РЕЖИМУ ОСВІТЛЕННЯ НА МОРФОМЕТРИЧНУ ХАРАКТЕРИСТИКУ НЕЙРОНІВ ПАРАВЕНТРИКУЛЯРНИХ ЯДЕР ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-4338.XX.3.77.2021.2Ключові слова:
паравентрикулярне ядро, морфометричний стан, світлова депривація, постійне освітленняАнотація
Паравентрикулярні ядра (ПВЯ) гіпоталамуса є вегетативним центром координації
функцій і складаються з низки нейронних популяцій – суб’ядер, які різняться
структурно-функціональними особливостями і характером нервових зв’язків із
різними відділами нервової і нейроендокринної систем. При вивченні стресових
реакцій і дії стрес-лімітувальних чинників постає важливим дослідження
субпопуляцій нейронів ПВЯ гіпоталамуса, що синтезують стрес-рилізинг гормони,
які ініціюють стресорні реакції організму. Одним з основних чинників, що
проявляють виражений ефект у регуляції секреції АКТГ, є кортикотропін-рилізинг
фактор (КРФ). КРФ-імунореактивна мітка виявлена, здебільшого, у медіальних
дрібноклітинних суб’ядрах паравентрикулярних ядер гіпоталамуса щурів.
Незважаючи на глибокі і всебічні дослідження гіпоталамуса, до сьогоднішнього
часу немає єдиних уявлень про його індивідуальну реактивність і ступінь залучення
вказаних структур у стресову реакцію, викликану тривалою зміною режиму
освітлення.
Мета роботи – з’ясувати вплив різного режиму освітлення на морфометричну
характеристику медіальних дрібноклітинних суб’ядер паравентрикулярних ядер
гіпоталамуса зрілих та старих щурів.
Матеріал та методи. Експерименти проведені на 72 нелінійних самцях білих щурів,
яких розподілено на 6 серій, у кожній з яких забір біоматеріалу здійснювали о 14.00
і о 02.00 год з наступним морфометричним та статистичним дослідженням.
Результати. Морфометрична оцінка медіальних дрібноклітинних суб’ядер
паравентрикулярних ядер гіпоталамуса (мдПВЯ) щурів виявила добову динаміку
показників. Встановлено, що як у старих, так і в зрілих щурів при звичайному
освітленні помітно знижується їх середній об’єм (p<0,05) о 2.00 порівняно з
14.00. Відповідно ядерно-цитоплазматичне співвідношення (ЯЦС) о 02.00 зростає
порівняно з 14.00.
При утримуванні тварин за умов постійного освітлення встановлено більш
виражені зміни досліджуваних структур. Зокрема, зменшується об’єм нейроцитів
мдПВЯ гіпоталамуса як у зрілих, так і у старих щурів порівняно з щурами при
стандартному режимі освітлення і ще більше – порівняно зі щурами за умов
світлової депривації. У відповідності до цього змінюється й ЯЦС. Знижується
й середня кількість нейроцитів на стандартній площині гістологічного зрізу
порівняно з іншими режимами освітлення. Необхідно також вказати на те, що
за умов світлової стимуляції у зрілих щурів у мдПВЯ помітно знижується середній
об’єм нейронів (p<0,05) о 02.00 порівняно з 14.00, тоді як об’єм їхніх ядер у зазначені
періоди дослідження в середньому не змінюється. Це віддзеркалюється відповідно
і на ЯЦС, яке о 02.00 зростає порівняно з 14.00. У старих щурів при світловій
стимуляції у нейронах мдПВЯ достовірно не знижується середній об’єм нейронів
о 02.00 порівняно з 14.00, як і об’єм їхніх ядер у зазначені періоди дослідження,
відповідно до цього, ЯЦС о 02.00 залишається сталим порівняно з 14.00 і середня
кількість нейроцитів у мдПВЯ на стандартній площині гістологічного зрізу
не змінюється в різні періоди доби. Водночас, за різних модифікацій світлового
режиму досліджувані цитометричні показники нейронів у старих щурів у
середньому є значно нижчими (p<0,001), ніж такі у зрілих щурів.
Висновки. 1. Тривалість фотоперіоду істотно впливає на добову активність
мдПВЯ гіпоталамуса зрілих і старих щурів. Зокрема, в обох досліджуваних групах
щурів при звичайному освітленні вірогідно знижується середній об’єм нейронів
(p<0,05) о 2.00 порівняно з 14.00, відповідно, ЯЦС о 02.00 зростає порівняно з
14.00. Усі цитометричні показники нейронів у старих щурів у середньому є значно
нижчими (p<0,001), ніж у зрілих щурів.
2. Постійне освітлення викликає більш виражені зміни морфометричних
параметрів мдПВЯ гіпоталамуса, ніж світлова деривація: у зрілих щурів у мдПВЯ
помітно знижується середній об’єм нейронів (p<0,05) о 02.00 порівняно з 14.00, що
віддзеркалюється і на зміні ЯЦС, яке о 02.00 зростає порівняно з 14.00. У старих Паравентрикулярні ядра (ПВЯ) гіпоталамуса є вегетативним центром координації
функцій і складаються з низки нейронних популяцій – суб’ядер, які різняться
структурно-функціональними особливостями і характером нервових зв’язків із
різними відділами нервової і нейроендокринної систем. При вивченні стресових
реакцій і дії стрес-лімітувальних чинників постає важливим дослідження
субпопуляцій нейронів ПВЯ гіпоталамуса, що синтезують стрес-рилізинг гормони,
які ініціюють стресорні реакції організму. Одним з основних чинників, що
проявляють виражений ефект у регуляції секреції АКТГ, є кортикотропін-рилізинг
фактор (КРФ). КРФ-імунореактивна мітка виявлена, здебільшого, у медіальних
дрібноклітинних суб’ядрах паравентрикулярних ядер гіпоталамуса щурів.
Незважаючи на глибокі і всебічні дослідження гіпоталамуса, до сьогоднішнього
часу немає єдиних уявлень про його індивідуальну реактивність і ступінь залучення
вказаних структур у стресову реакцію, викликану тривалою зміною режиму
освітлення.
Мета роботи – з’ясувати вплив різного режиму освітлення на морфометричну
характеристику медіальних дрібноклітинних суб’ядер паравентрикулярних ядер
гіпоталамуса зрілих та старих щурів.
Матеріал та методи. Експерименти проведені на 72 нелінійних самцях білих щурів,
яких розподілено на 6 серій, у кожній з яких забір біоматеріалу здійснювали о 14.00
і о 02.00 год з наступним морфометричним та статистичним дослідженням.
Результати. Морфометрична оцінка медіальних дрібноклітинних суб’ядер
паравентрикулярних ядер гіпоталамуса (мдПВЯ) щурів виявила добову динаміку
показників. Встановлено, що як у старих, так і в зрілих щурів при звичайному
освітленні помітно знижується їх середній об’єм (p<0,05) о 2.00 порівняно з
14.00. Відповідно ядерно-цитоплазматичне співвідношення (ЯЦС) о 02.00 зростає
порівняно з 14.00.
При утримуванні тварин за умов постійного освітлення встановлено більш
виражені зміни досліджуваних структур. Зокрема, зменшується об’єм нейроцитів
мдПВЯ гіпоталамуса як у зрілих, так і у старих щурів порівняно з щурами при
стандартному режимі освітлення і ще більше – порівняно зі щурами за умов
світлової депривації. У відповідності до цього змінюється й ЯЦС. Знижується
й середня кількість нейроцитів на стандартній площині гістологічного зрізу
порівняно з іншими режимами освітлення. Необхідно також вказати на те, що
за умов світлової стимуляції у зрілих щурів у мдПВЯ помітно знижується середній
об’єм нейронів (p<0,05) о 02.00 порівняно з 14.00, тоді як об’єм їхніх ядер у зазначені
періоди дослідження в середньому не змінюється. Це віддзеркалюється відповідно
і на ЯЦС, яке о 02.00 зростає порівняно з 14.00. У старих щурів при світловій
стимуляції у нейронах мдПВЯ достовірно не знижується середній об’єм нейронів
о 02.00 порівняно з 14.00, як і об’єм їхніх ядер у зазначені періоди дослідження,
відповідно до цього, ЯЦС о 02.00 залишається сталим порівняно з 14.00 і середня
кількість нейроцитів у мдПВЯ на стандартній площині гістологічного зрізу
не змінюється в різні періоди доби. Водночас, за різних модифікацій світлового
режиму досліджувані цитометричні показники нейронів у старих щурів у
середньому є значно нижчими (p<0,001), ніж такі у зрілих щурів.
Висновки. 1. Тривалість фотоперіоду істотно впливає на добову активність
мдПВЯ гіпоталамуса зрілих і старих щурів. Зокрема, в обох досліджуваних групах
щурів при звичайному освітленні вірогідно знижується середній об’єм нейронів
(p<0,05) о 2.00 порівняно з 14.00, відповідно, ЯЦС о 02.00 зростає порівняно з
14.00. Усі цитометричні показники нейронів у старих щурів у середньому є значно
нижчими (p<0,001), ніж у зрілих щурів.
2. Постійне освітлення викликає більш виражені зміни морфометричних
параметрів мдПВЯ гіпоталамуса, ніж світлова деривація: у зрілих щурів у мдПВЯ
помітно знижується середній об’єм нейронів (p<0,05) о 02.00 порівняно з 14.00, що
віддзеркалюється і на зміні ЯЦС, яке о 02.00 зростає порівняно з 14.00. У старих щурів при світловій стимуляції усі вивчені цитометричні показники їх нейронів у
середньому є значно нижчими (p<0,001), ніж такі у зрілих щурів.
Посилання
Bondarenko LA, Gubina-Vakulik GI, Gevorkyan AR. Pineal'naya
zheleza i gipotalamo-gipofzarno-tireoidnaya sistema: vozrastnye
i khronobiologicheskie aspekty [Pineal gland and hypothalamicpituitary-thyroid system: age and chronobiological aspects].
Khar'kov; 2013. 264 p. (in Russian)
Timofei OV, Bulyk RYe, Lomakina YuV. Efekty melatoninu na
ekspresiiu hena c-fos u neironakh medialnoho dribnoklitynnoho
sub’iadra paraventrykuliarnoho yadra hipotalamusa shchuriv
pry zminenomu fotoperiodi [Melatonin’s effects on the c-fos gene expression in neurons of the medial small subnucleus
of hypothalamus paraventricular nucleus of rats under altered
light condition]. Svit medytsyny ta biolohii. 2015;2:188-92. (in
Ukrainian)
Bedont JL, Blackshaw S. Constructing the suprachiasmatic
nucleus: a watchmaker's perspective on the central clockworks.
Front Syst Neurosci [Internet]. 2015[cited 2021 Sep 29];9:74.
Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/
PMC4424844/pdf/fnsys-09-00074.pdf doi: 10.3389/
fnsys.2015.00074
Zamorskiy II, Sopova IYu, Khavinson VKh. Vliyanie melatonina
i epitalamina na soderzhanie produktov belkovoy i lipidnoy
peroksidatsii v kore bol'shikh polu¬shariy i gippokampe mozga
krys v usloviyakh ostroy gipoksii [The effect of melatonin and
epithalamin on the content of protein and lipid peroxidation
products in the cerebral cortex and the hippocampus of rat brain in
acute hypoxia]. Byulleten' eksperimental'noy biologii i meditsiny.
;154(7):59-61. (in Russian)
Venegas C, García JA, Escames G, Ortiz F, López A, Doerrier
C, et al. Extrapineal melatonin: analysis of its subcellular
distribution and daily fluctuations. J Pineal Res. 2012;52(2):217-
doi: 10.1111/j.1600-079X.2011.00931.x
Kiessling S, Sollars PJ, Pickard GE. Light stimulates the mouse
adrenal through a retinohypothalamic pathway independent of
an effect on the clock in the suprachiasmatic nucleus. PLoS One
[Internet]. 2014[cited 2021 Sep 30];9(3):e92959. Available from:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3962469/pdf/
pone.0092959.pdf doi: 10.1371/journal.pone.0092959
Arushanian EB, Schetinin EV. Melatonin kak universal'nyy
modulyator lyubykh patologicheskikh protsessov [Melatonin
as a universal modulator of any pathological processes].
Patologicheskaya fziologiya i eksperimental'naya terapiya.
;60(1):79-88. doi: https://doi.org/10.25557/0031-
2016.01.79-88 (in Russian)
Khavinson VKh, Lin'kova NS, Kvetnoy IM, Kvetnaya TV,
Polyakova VO, Korf Kh. Molekulyarno-kletochnye mekhanizmy
peptidnoy regulyatsii sinteza melatonina v kul'ture pinealotsitov
[Molecular Cellular Mechanisms of Peptide Regulation of
Melatonin Synthesis in Pinealocyte Culture]. Byulleten'
eksperimental'noy biologii i meditsiny. 2012;153(2):223-6. (in
Russian)
Fernandez F, Lu D, Ha P, Costacurta P, Chavez R, Heller HC, et
al. Circadian rhythm. Dysrhythmia in the suprachiasmatic nucleus
inhibits memory processing. Science. 2014;346(6211):854-7. doi:
1126/science.1259652
Bedont JL, Newman EA, Blackshaw S. Patterning, specifcation,
and differentiation in the developing hypothalamus. Wiley
Interdiscip Rev Dev Biol. 2015;4(5):445-68. doi: 10.1002/
wdev.187
Wang JL, Lim AS, Chiang WY, Hsieh WH, Lo MT, Schneider JA,
et al. Suprachiasmatic neuron numbers and rest-activity circadian
rhythms in older humans. Ann Neurol. 2015;78(2):317-22. doi:
1002/ana.24432
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Р.Є. Булик, О.В. Сметанюк, К.В. Власова, М.І. Кривчанська
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Часопис користується «Типовим шаблоном положення про авторські права».
