ВПЛИВ РІЗНОГО РЕЖИМУ ОСВІТЛЕННЯ ТА УВЕДЕННЯ МЕЛАТОНІНУ НА ЩІЛЬНІСТЬ МЕЛАТОНІНОВИХ РЕЦЕПТОРІВ У НЕЙРОНАХ ПРИШЛУНКОВОГО ЯДРА ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-4338.XXIV.3.93.2025.09Ключові слова:
пришлуночкове ядро, фотоперіод, мелатонін, рецепториАнотація
Мета роботи – кількісно охарактеризувати щільність мелатонінових
рецепторів у суб’ядрах пришлуночкового ядра гіпоталамуса щурів за різного
режиму освітлення та уведення мелатоніну.
Матеріал та методи. Експерименти проводили на самцях білих щурів віком 24-
27 місяців. Тварини першої групи (інтактні) перебували протягом 14 днів за
нормальних умов освітлення (світло-темрява протягом 12 годин, світлова
депривація, освітлення з 08.00 до 20.00 за допомогою люмінесцентних ламп,
рівень освітлення в камерах із тваринами становив 500 люкс). Тварини другої
групи перебували в постійній темряві протягом такого ж періоду (світлова
депривація, індукція гіперфункції шишкоподібної залози). Щурів третьої групи
утримували в умовах постійного світла протягом семи днів (індукція гіпофункції
епіфіза). Тварини четвертої групи перебували в тих же експериментальних
умовах, що й щурі третьої групи. Їм вводили мелатонін (Sigma, США, рівень
чистоти – 99,5%) внутрішньочеревно у дозі 1,5 мг/кг в 1,0 мл розчинника (0,9%
розчин етанолу у фізіологічному розчині). Після закінчення 14-денного періоду
тварин виводили з експерименту о 14:00 та о 02:00 наступного дня). Усі етапи
експерименту проводили відповідно до основних вимог Європейської конвенції про
гуманне поводження з тваринами. Протокол наукового дослідження
затверджений Комісією з питань біомедичної етики БДМУ 24.02.2019 року, №2.
Рецептори мелатоніну 1A у медіальних дрібноклітинних суб’ядрах
пришлуночкового ядра гіпоталамуса щурів ідентифікували імуногістохімічним
методом із використанням поліклональних антитіл (Abcam, Велика Британія) та
системи візуалізації стрептавідин-біотину LSAB2 (пероксидазна мітка +
діамінобензидин) (Chemicon International Inc., США). Для додаткового
фарбування ядер використовували гематоксилін Майєра. Кількісні дослідження
інтенсивності фарбування проводили за допомогою комп'ютерної
мікроденситометрії. Інтенсивність специфічного фарбування (індекс "Оптичної
щільності") ідентифікували зі ступенем щільності рецепторів мелатоніну.
Враховуючи необхідність проведення багаторазових статистичних порівнянь
середніх значень у статистичних вибірках, для визначення відмінностей між
популяціями використовували критерій Ньюмена-Кеулса.
Результати. Щільність рецепторів мелатоніну 1А у досліджуваних нейронах
гіпоталамуса щурів за стандартного режиму освітлення відзначалася чіткими
добовими коливаннями. Зміна режиму освітлення призвела до вираженого їх
порушення. За умов постійного освітлення щільність досліджуваних структур
вірогідно менша, ніж при світловій депривації. При застосуванні мелатоніну
імуногістохімічний аналіз о 02.00 год показав вірогідне зростання оптичної
щільності специфічного забарвлення у медіальних дрібноклітинних суб’ядрах
пришлуночкового ядра гіпоталамуса щурів щодо до такої у тварин, яким не
проводили ін’єкції мелатоніну на фоні світлового стресу (0,252±0,0023 і
0,188±0,0025 в.о.опт.щільності відповідно). Водночас, при корекції мелатоніном
змін, спричинених світловим стресом у латеральних великоклітинних суб’ядрах
пришлуночкового ядра гіпоталамуса щурів, спостерігали тенденцію до
нормалізації показника, який вночі становив 0,253±0,0026 в.о.опт. щільності, а
вдень вірогідно знижувався і перебував у межах – 0,226±0,0021 в.о.опт.
щільності.
Висновки. 1. Щільність рецепторів мелатоніну 1А у медіальних дрібноклітинних суб’ядрах пришлуночкового ядра гіпоталамуса щурів у нормі підпорядкована
чіткій циркадіанній організації. Найвищі показники щільності рецепторів
мелатоніну відмічали о 02.00 год доби, водночас о 14.00 год вона вірогідно
знижується. 2. За модифікації фотоперіоду спостерігали виражений
десинхроноз коливань щільності рецепторів мелатоніну впродовж доби.
Порівняно як з контрольним показником, так і з таким при світловій депривації,
при тривалій експозиції світлом оптична щільність специфічного забарвлення
вірогідно стабільно нижча. 3. При застосуванні мелатоніну за умови тривалого
експозиції світлом відзначали вірогідне збільшення показника порівняно з таким у
тварин, яким на фоні світлового стресу не уводили мелатонін, водночас
спостерігали тенденцію до нормалізації показника.
Посилання
Kalsbeek A, Buijs RM. Organization of the neuroendocrine and
autonomic hypothalamic paraventricular nucleus. Handb Clin
Neurol 2021;180:45-63. doi: 10.1016/B978-0-12-820107-
00004-5
Busnardo C, Crestani CC, Fassini A, Scarambone BM, Packard
BA, Resstel LBM, et al. The influence of paraventricular nucleus
of the hypothalamus soluble guanylate cyclase on autonomic and
neuroendocrine responses to acute restraint stress in rats. Eur J
Neurosci. 2024;60(8):5849-60. doi: 10.1111/ejn.16527
Shamenko VO, Kadzharian YeV, Abramov AV. Intermittent
hypobaric hypoxia and neuroendocrine reaction of the
parvocellular neurons of the paraventricular hypothalamic nucleus.
Pathologia. 2019;16(3):334-8. doi: 10.14739/2310-
2019.3.188834
Sasaki R, Asami T, Takaishi M, Nakamura R, Roppongi T, Yoshimi
A, et al. Smaller hypothalamic subregion with paraventricular
nucleus in patients with panic disorder. Brain Imaging Behav.
;18(4):701-9. doi: 10.1007/s11682-023-00834-x
Watanabe J, Takayanagi Y, Yoshida M, Hattori T, Saito M, Kohno
K, et al. Conditional ablation of vasopressin-synthesizing neurons
in transgenic rats. J Neuroendocrinol [Internet]. 2021[cited 2025
Oct 19];33(12):e13057. Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9285515/pdf/JNE-33-
pdf doi: 110.1111/jne.13057
Kostin A, Suntsova N, Kumar S, Gvilia I. Chemogenetic inhibition
of corticotropin releasing hormone neurons in the paraventricular
nucleus attenuates traumatic stress-induced deficit of NREM sleep,
but not REM sleep in mice. Stress [Internet]. 2025[cited 2025 Oct
;28(1):2465393. Available from:
https://www.tandfonline.com/doi/epdf/10.1080/10253890.2025.2
?needAccess=true doi: 10.1080/10253890.2025.2465393
Drogovoz SM, Seredyns’ka NM, Shtroblya AL, Luk’yanchyuk
VD, Lutsenko RV, Krutskykh TV, et al. Circadian Rhythms:
Physiological and Pathophysiological Aspects. Neurophysiology.
;54(3-4):175-81. doi: 10.1007/s11062-024-09949-3
Menhas S, Lin D, Zhu S, Hayat S, Aftab T, Liu W, et al.
Melatonin as a multifaceted stress protector in rice: Mechanisms,
synergies, and knowledge gaps. J Plant Physiol [Internet].
[cited 2025 Oct 21];312:154577. Available from:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S01761617
?via%3Dihub doi: 110.1016/j.jplph.2025.154577
Okamoto HH, Cecon E, Nureki O, Rivara S, Jockers RJ. Melatonin
receptor structure and signaling. Pineal Res [Internet]. 2024[cited
Oct 19];76(3):e12952. Available from:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jpi.12952 doi:
1111/jpi.12952
Korshniak VO. Rol' melatoninu v neiroendokrynnii rehuliatsii
nervovoi systemy u khvorykh iz naslidkamy zakrytykh cherepnomozkovykh travm (ohliad literatury) [The Role of Melatonin in
Neuroendocrine Regulation of the Nervous System in Patients with
Consequences of Closed Craniocerebral Injuries (Literature
Review)]. International Neurological Journal. 2016;4(82):108-13.
doi: 10.22141/2224-0713.4.82.2016.77712 (in Ukrainian)
Tähkämö L, Partonen T, Pesonen AK. Systematic review of light
exposure impact on human circadian rhythm. Chronobiol Int.
;36(2):151-70. doi: 10.1080/07420528.2018.1527773
Boutin JA, Witt-Enderby PA, Sotriffer C, Zlotos DP. Melatonin
receptor ligands: A pharmaco-chemical perspective. J Pineal Res
[Internet]. 2020[cited 2025 Oct 21];69(3):e12672. Available from:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jpi.12672
doi: 10.1111/jpi.12672
Yan M, Lv X, Zhang S, Song Z, Hu B, Qing X, et al. Alleviation of inflammation in paraventricular nucleus and sympathetic outflow
by melatonin efficiently repairs endplate porosities and attenuates
spinal hyperalgesia. Int Immunopharmacol [Internet]. 2025[cited
Oct 19];149:114213. Available from:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S15675769
?via%3Dihub doi: 10.1016/j.intimp.2025.114213
Grzęda E, Ziarniak K, Sliwowska JH. The paraventricular nucleus
of the hypothalamus – the concertmaster of autonomic control.
Focus on blood pressure regulation. Acta Neurobiol Exp (Wars).
;83(1):34-44. doi: 10.55782/ane-2023-004
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 І.В. Федоряк, Р.Є. Булик
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Часопис користується «Типовим шаблоном положення про авторські права».
