ВІКОВІ МОРФОДЕНСИТОМЕТРИЧНІ ЗМІНИ НЕЙРОНІВ НАДЗОРОВОГО ЯДРА ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ ПРИ МОДЕЛЮВАННІ СТРЕСУ ТА ЙОГО ФАРМАКОЛОГІЧНІЙ КОРЕКЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-4338.XXV.2.96.2026.14Ключові слова:
надзорове ядро, гіпоталамус, морфометрія, денситометрія, іммобілізаційний стрес, мелатонінАнотація
Мета дослідження – вивчення впливу мелатоніну на морфоденситометричні параметри нейронів надзорових ядер гіпоталамуса старих щурів, що зазнали дії іммобілізаційного стресу.
Матеріал та методи. Експерименти виконано на самцях білих щурів віком 19-23 міс й масою 300-320 г, яких поділено на три серії (у кожній по дві групи) у денний та нічний періоди доби. Першу серію тварин утримували 30 діб за умов режиму освітлення 12.00С:12.00Т; друга серія була за такого ж світлового режиму і їм моделювали тривалий іммобілізаційний стрес. Щури третьої серії знаходилися за умов експерименту, як щури другої серії і їм уводили мелатонін. Морфоденситометричний аналіз нейронів гіпоталамуса щурів проводили з використанням комп’ютерної системи цифрового аналізу зображення серії VIDAS-386 (Kontron Elektronik, Німеччина) у видимому спектрі. Кількісні параметри площі нейронів, їхніх ядер та ядерець, вмісту РНК у цитоплазмі клітин, їхніх ядрах і ядерцях отримували в напівавтоматичному режимі за допомогою ліцензованого програмного забезпечення. Для встановлення вірогідності відмінностей значень використовували критерій Стьюдента (t).
Результати. Вивчення морфоденситометричних характеристик нейронів надзорових ядер гіпоталамуса виявило добову динаміку показників. За стандартного світлового режиму у щурів реєструється добовий ритм морфофункціональної активності нейронів надзорових ядер гіпоталамуса з максимумом активності в нічний час (02.00 год). Утримування тварин в умовах іммобілізаційного стресу викликало більш виражені зміни морфоденситометричних параметрів нейронів надзорового ядра гіпоталамуса о 02.00 год, ніж о 14.00 год. Так, площа ядра нейрона становила 265,61±6,327 мкм2 і була вірогідно меншою (на 14,0 %) за аналогічну в контрольної групи тварин. Вказані зміни супроводжувалися зменшенням площі ядерця та цитоплазми нейрона, яка становила 167,64±4,707 мкм2 і була вірогідно меншою (на 24,0 %) від такої в тварин, яких утримували за стандартного режиму освітлення. Перебування тварин за умов іммобілізаційного стресу порушувало добовий ритм морфофункціональної активності нейронів надзорових ядер гіпоталамуса. Більшу їх активність, на відміну від щурів, які перебували за звичайного освітлення, реєстрували у денний період спостереження.
З метою фармакологічної корекції виявлених порушень, спричинених іммобілізаційним стресом, тваринам внутрішньоочеревинно уводили мелатонін. Так, о 14.00 год зареєстроване вірогідне зростання площ ядра і ядерця нейрона надзорового ядра гіпоталамуса, які становили 111,79±7,095 мкм2 та 84,71±8,577 мкм2 відповідно, на фоні зниження площі його цитоплазми, щодо тварин, які зазнали дії іммобілізаційного стресу без уведення мелатоніну. У цей часовий проміжок зростала і відповідно концентрація РНК у досліджуваних нейронних структурах. О 02.00 год площі ядра, ядерця, цитоплазми нейрона надзорового ядра гіпоталамуса, а також рівень концентрації РНК у ядрі та цитоплазмі нейрона були вірогідно більшими, ніж у щурів, яких піддали дії іммобілізаційного стресу без уведення мелатоніну. Водночас, мелатонін не корегував ритм активності нейронів надзоровго ядра, який залишався таким, як і у тварин що занали дії іммобілізаційного стресу та інверсним щодо тварин, які перебували за звичайного світлового режиму.
Висновки. 1. За стандартного світлового режиму у щурів реєструється добовий ритм морфофункціональної активності нейронів надзорових ядер гіпоталамуса з максимумом активності в нічний час. 2. Утримування тварин в умовах іммобілізаційного стресу спричинило порушення ритму морфофункціональної активності досліджуваних нейронів і викликало більш виражені зміни морфоденситометричних параметрів їх структурних компонентів о 02.00 год, ніж о 14.00 год, що супроводжувалося вірогідним зменшенням площі ядра, ядерця та цитоплазми нейрона щодо аналогічних величин в контрольної групи тварин. 3. Уведення мелатоніну щурам, які зазнали дії іммобілізаційного стресу мало позитивний ефект і сприяло зростанню функціональної активності та корекції відхилень морфоденситометричних параметрів досліджуваних нейронів надзорового ядра гіпоталамуса щурів здебільшого о 02.00 год, коли в нормі в організмі продукується найбільше мелатоніну.
Посилання
Romanova KB, Hancheva OV, Kolesnyk YM. Kharakter zmin morfodensytometrychnykh parametriv velykoklitynnykh neironiv paraventrykuliarnoho yadra hipotalamusa pry restraint-stresi riznoi tryvalosti [Pattern of changes in morpho-densitometric parameters of magnocellular neurons of the hypothalamic paraventricular nucleus under restraint stress of different duration]. Zaporozhye Medical Journal. 2023;25(6):535-40. doi: https://doi.org/10.14739/2310-1210.2023.6.291522 (in Ukrainian)
Chernyavska IV, Dubovik VM, Goncharova OA, Ashurov EM. Vplyv stresu na morfofunktsional'nyi stan schytopodibnoi zalozy (ohliad literatury) [The effect of stress on the thyroid morphofunctional status (literature review)]. International Journal of Endocrinology (Ukraine). 2023;19(6):442-4. doi: https://doi.org/10.22141/2224-0721.19.6.2023.1314 (in Ukrainian)
Li ZR, Liu DG, Xie S, Wang YH, Han YS, Li CY, et al. Sleep deprivation leads to further impairment of hippocampal synaptic plasticity by suppressing melatonin secretion in the pineal gland of chronically unpredictable stress rats. Eur J Pharmacol. 2022;930:175149. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2022.175149
Bulyk RYe, Yosypenko VR, Vlasova KV. Vikovi osoblyvosti morfometrychnoho stanu bichnoho peredzorovoho yadra hipotalamusa schuriv na tli riznoi tryvalosti fotoperiodu [Age specifics of the morphometric state of lateral preoptic nucleus of the hypothalamus under different duration of photoperiod]. Bulletin of Problems in Biology and Medicine. 2021;2:160-200. doi: https://doi.org/10.29254/2077-4214-2021-2-160-197-200 (in Ukrainian)
Ge W, Yan ZH, Wang L, Tan SJ, Liu J, Reiter RJ, et al. A hypothetical role for autophagy during the day/night rhythm-regulated melatonin synthesis in the rat pineal gland. J Pineal Res. 2021;71(1):e12742. doi: https://doi.org/10.1111/jpi.12742
Vriend J, Reiter RJ. Melatonin feedback on clock genes: a theory involving the proteasome. J Pineal Res. 2015;58(1):1-11. doi: https://doi.org/10.1111/jpi.12189
Kiral FR, Yang WS, Iyilikci O, Lu X, Kim J, Choe MS, et al. Generation of human pineal gland organoids with melatonin production for disease modeling. Cell Stem Cell. 2026;33(1):91-107. doi: https://doi.org/10.1016/j.stem.2025.12.004
Repova K, Baka T, Krajcirovicova K, Stanko P, Aziriova S, Reiter RJ, et al. Melatonin as a Potential Approach to Anxiety Treatment. Int J Mol Sci. 2022;23(24):16187. doi: https://doi.org/10.3390/ijms232416187
Chen D, Zhang T, Lee TH. Cellular Mechanisms of Melatonin: Insight from Neurodegenerative Diseases. Biomolecules. 2020;10(8):1158. doi: https://doi.org/10.3390/biom10081158
Afeche SC, do Amaral FG, Cipolla-Neto J. Pineal Gland Culture. Methods Mol Biol. 2022;2550:95-100. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-0716-2593-4_12
Shen J, Li Y, Qu C, Xu L, Sun H, Zhang J. The enriched environment ameliorates chronic unpredictable mild stress-induced depressivelike behaviors and cognitive impairment by activating the SIRT1/miR-134 signaling pathway in hippocampus. J Affect Disord. 2019;248:81-90. doi: https://doi.org/10.1016/j.jad.2019.01.031
Üstün A, Köykun Z, Gümüş H, Yılmaz B, Moğulkoç R, Baltacı AK. Pineal Gland and Melatonin are Associated with Serum Element Metabolism in Rats. Noro Psikiyatr Ars. 2025;62(3):270-3. doi: https://doi.org/10.29399/npa.28765
McKibben LA, Dwivedi Y. Early life and adult stress promote sex dependent changes in hypothalamic miRNAs and environmental enrichment prevents stress-induced miRNA and gene expression changes in rats. BMC Genomics. 2021;22(1):701. doi: https://doi.org/10.1186/s12864-021-08003-4
Lopes-Azevedo S, Fortaleza EAT, Busnardo C, Scopinho AA, Matthiesen M, Antunes-Rodrigues J, et al. The Supraoptic Nucleus of the Hypothalamus Modulates Autonomic, Neuroendocrine, and Behavioral Responses to Acute Restraint Stress in Rats. Neuroendocrinology. 2020;110(1-2):10-22. doi: https://doi.org/10.1159/000500160
Salter EW, Sunstrum JK, Matovic S, Inoue W. Chronic stress dampens excitatory synaptic gain in the paraventricular nucleus of the hypothalamus. J Physiol. 2018;596(17):4157-72. doi: https://doi.org/10.1113/jp275669
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 О.С. Агранов, Р.Є. Булик
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
