АНАЛІЗ ЩІЛЬНОСТІ МЕЛАТОНІНОВИХ РЕЦЕПТОРІВ ТИПУ 1А У НЕЙРОНАХ ПЕРЕДНЬО-БІЧНОГО ПЕРЕДЗОРОВОГО ЯДРА ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ ЗА РІЗНОГО СВІТЛОВОГО РЕЖИМУ
DOI:
https://doi.org/10.11603/1811-2471.2020.v.i3.11581Ключові слова:
цикл сон-неспання, передньо-бічне передзорове ядро гіпоталамуса, хроноритмиАнотація
Найбільш значущим і помітним біологічним ритмом, що спостерігається в організмі людини, є ритм сон-неспання та пов'язані з ним зміни фізичних і психічних процесів. Переконливим критерієм участі передньо-бічного передзорового ядра гіпоталамуса у часовій організації є наявність у них рецепторів мелатоніну.
Мета – з’ясування впливу різного світлового режиму на кількісну характеристику щільності специфічного забарвлення мелатонінових рецепторів типу 1А у нейронах передньо-бічного передзорового ядра гіпоталамуса щурів.
Матеріал і методи. Експерименти проведені на статевозрілих білих нелінійних щурах-самцях. Піддослідні тварини були поділені на три групи, кожна з яких, у свою чергу, складалася з двох підгруп (по шість тварин). Тварини першої групи перебували сім діб в умовах стандартного світлового режиму. Тварини другої групи впродовж того ж періоду знаходились в умовах постійної темряви. Третю групу складали щури, які впродовж семи діб перебували в умовах цілодобового освітлення. Кількісні відмінності виявляли відповідно до інтенсивності специфічного (імуногістохімічного) забарвлення, яке визначали методом комп’ютерної мікроденситометрії у відносних одиницях оптичної густини в діапазоні від «0» до «1».
Результати. Специфічне імуногістохімічне забарвлення на мелатонінові рецептори типу 1А можна було спостерігати у всіх нейроцитах передньо-бічного передзорового ядра гіпоталамуса незалежно від їхньої локалізації по ядру. Забарвлення мало переважно дрібногранулярний або майже дифузний характер і охоплювало оболонку нейроцитів та їх цитоплазму. Спостерігаючи інтенсивність імуногістохімічного забарвлення від одного до іншого нейроцита можна констатувати, що вона мала різну силу, як щодо оболонки ,так і щодо цитоплазми.
Висновки. Оптична густина забарвлення на мелатонінові рецептори 1А у нейронах передньо-бічного передзорового ядра гіпоталамуса зростає у нічний період доби та досягає свого максимуму о 02.00 год. За умов світлової стимуляції інтенсивність оптичної густини різко знижується.
Посилання
Bulyk, R.Ie., Burachyk, A.I., Bulyk, T.S., Kryvchanska, M.I., & Vlasova, K.V. (2018). Morfofunktsionalni peretvorennia v neironakh suprakhiazmatychnykh yader hipotalamusa shchuriv na foni riznoi tryvalosti osvitlennia i korektsii melatoninom [Morphofunctional transformations in neurons of suprachiasmatic nuclei of rat hypothalamus against the background of different duration of illumination and melatonin correction]. Visnyk problem biolohii ta medytsyny – Bulletin of Problems of Biology and Medicine, 1 (1), 264-269 [in Ukrainian].
Kurbatova, I.V., Topchieva, L.V., & Nemova, N.N. (2014). Tsirkadnye geny i serdechno-sosudistye patologii [Circadian genes and cardiovascular disease]. Trudy Karel'skogo nauchnogo tsentra – Proceedings of the Karelian Scientific Center, 5, 3-17 [in Russian].
Kelmanson, I.A. (2015). Khronopatologicheskie aspekty rasstroystv sna i kognitivnykh funktsiy u detey s narusheniyami zreniya [Chronopathological aspects of sleep disorders and cognitive functions in children with visual impairment]. Rossiyskiy vestnik perinatologii i pediatrii – Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics, 5, 42-50 [in Russian].
Zakharchuk, O.I. (2014). Vzaiemozviazok rozladiv khronostruktury tsyrkadiannykh rytmiv ta porushen tsyklu “son-nespannia” [The relationship between disorders of the chronostructure of circadian rhythms and disorders of the cycle "sleep-wake"]. Molodyi vchenyi – Young Scientist, 10 (5), 94-97 [in Ukrainian].
Oganesyan, G.A., Aristakesyan, E.A., Romanova, I.V., Vataev, S.I., Kuzik, V.V., & Kambarova, D.K. (2013). Voprosy evolyutsii tsikla bodrstvovanie-son. Chast 2: neyromediatornye mekhanizmy regulyatsii [The evolution of the wakefulness-sleep cycle. Part 2: neurotransmitter regulatory mechanisms]. Mezhdistsiplinarnyy nauchnyy i prikladnoy zhurnal “Biosfera” – Interdisciplinary Scientific and Applied Journal “Biosphere”, 5 (1), 97-123 [in Russian].
Lu, J., Greco, M.A., Shiromani, P., & Saper, C.B. (2000). Effect of lesions of the ventrolateral preoptic nucleus on NREM and REM sleep. J. Neurosci, 20 (10), 3830-3842. DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.20-10-03830.2000
Kroeger, D., Absi, G., Gagliardi, C., Bandaru, S.S., Madara, J.C., Ferrari, L.L., …, & Vetrivelan, R. (2018). Galanin neurons in the ventrolateral preoptic area promote sleep and heat loss in mice. Nature Communications, 9, 1-4. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-018-06590-7
Kovalzon, V.M., & Dorokhov, V.B. (2013). Tsikl bodrstvovanie-son i bioritmy cheloveka pri razlichnykh rezhimakh cheredovaniya svetlogo i temnogo perioda sutok [The wake-sleep cycle and human biorhythms under different modes of alternating light and dark periods of the day]. The Journal of Scientific Articles “Health & Education Millennium”, 15 (1-4), 151-162 [in Russian].
Wahl, S., Engelhardt, M., Schaupp, P., Lappe, C., Ivanov, I.V. (2019). The inner clock – blue light sets the human rhythm. Journal of Biophotonics, 12 (3), 1-14. DOI: https://doi.org/10.1002/jbio.201900102
Kovalzon, V.M., & Dolgikh, V.V. (2016). Regulyatsiya tsikla bodrstvovanie–son [Regulation of the wakefulness – sleep cycle]. Nevrologicheskiy zhurnal – Neurological Journal, 6, 316-322 [in Russian].
Pishak, V.P., Bulyk, R.Ie., Kryvchanska, M.I., Hromyk, O.O., & Pishak, O.V. (2015). Osnovni fiziolohichni vlastyvosti melatoninu [Basic physiological properties of melatonin]. Intehratyvna Antropolohiia – Integrative Anthropology, 1 (25), 32-38 [in Ukrainian].
