ХАРАКТЕР ЗМІН АКТИВНОСТІ ВЕЛИКОКЛІТИННИХ ЯДЕР ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ ЗА МОДИФІКАЦІЇ ФОТОПЕРІОДУ
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-4338.XX.4.78.2021.11Ключові слова:
надзорове ядро, морфофункціональний стан, стресАнотація
Однією з важливих ланок нейроендокринної системи гіпоталамуса є
великоклітинні надзорові ядра, нейрони яких синтезують вазопресин і окситоцин,
транспортують їх у нейрогіпофіз. Надперехресні ядра також беруть участь
у забезпеченні нейроендокринної відповіді на різні види стресу – світловий,
іммобілізаційний, травматичний, емоційний, больовий, гіпоксичний та стреси
іншої етіології.
Механізми циркадіанної пейсмекерної активності нейронних систем
надперехресних ядер гіпоталамуса на сьогодні підлягають інтенсивним
дослідженням. Водночас відомості стосовно впливів модифікацій фотоперіоду
(зокрема, постійного освітлення) на діяльність найбільш вразливих
гіпоталамічних структур (надзорових ядер), які забезпечують послідовність
нейроендокринних змін при стресі і впливають на стрес-реактивність організму,
залишаються відносно обмеженими.
Мета роботи – з’ясувати вплив модифікацій фотоперіоду на морфофункціональний стан надзорових ядер гіпоталамуса щурів.
Матеріал та методи. Експерименти проведені на 40 нелінійних самцях білих
щурів, яких розподілено на 2 серії досліджень. Забір біоматеріалу здійснювали
о 14.00 і о 02.00 год, опрацьовували із застосуванням морфометричного,
денситометричного та статистичного методів дослідження.
Результати. За стандартного світлового режиму у щурів реєструється добовий
ритм морфофункціональної активності нейронів надзорових ядер із максимумом
активності в денний час (до 14.00 год).
У тварин, які зазнали тривалої світлової експозиції, встановлено виражені зміни
морфофункціонального стану нейронів надзорових ядер гіпоталамуса. Зокрема,
о 02.00 год площа ядер нейронів становила 94,08±9,55 мкм2 і була вірогідно
більшою, ніж в інтактних тварин. Ядерно-цитоплазматичне співвідношення
нейронів надзорових ядер гіпоталамуса о 02.00 год було нижчим від такого ж
в інтактних тварин внаслідок зменшення питомого об’єму ядра. Порівняно з
денним періодом (14.00 год), до 02.00 год виявлено зменшення площі тіл нейронів
надзорових ядер гіпоталамуса, зумовлене вірогідним зменшенням площі ядер та
ядерець клітин. Це стало причиною підвищення в нічний період спостереження
ядерно-цитоплазматичного співвідношення у досліджуваних нейронах, яке
становило 2,51±0,023 од. Постійний світловий режим не спричиняє інверсії
ритму морфо-функціональної активності досліджуваних нейронів.
Висновки. 1. Тривалість фотоперіоду істотно впливає на добову активність
надзорових ядер гіпоталамуса, а постійний світловий режим не спричиняє
інверсії ритму морфофункціональної активності досліджуваних нейронів.
2. Світловий стрес викликає вірогідне збільшення площі ядра та ядерця нейронів
у нічний інтервал спостереження. Водночас спостерігається зменшення ядерноцитоплазматичного співвідношення, підвищення концентрації РНК в ядерці та
цитоплазмі нейрона надзорових ядер гіпоталамуса щурів у денний період доби.
Посилання
Bondarenko LA, Gubina-Vakulik GI, Gevorkyan AR. Pineal'naya
zheleza i gipotalamo-gipofizarno-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]. World of Medicine and Biology. 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 Jan 11];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 Jan 17];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 fiziologiya i eksperimental'naya terapiya.
;60(1):79-88. doi: 10.25557/0031-2991.2016.01.79-88 (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, specification,
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) 2022 О.В. Сметанюк
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Часопис користується «Типовим шаблоном положення про авторські права».
