Морфо-функціональний стан епіфіза та супрахіазматичного ядра гіпоталамуса щурів за різних режимів уведення екзогенного мелатоніну

Kalmukova O., Dzerzhynsky M. Morpho-functional state of rats pineal gland and suprachismatic nucleus of hypothalamus after different regimes of exogenous melatonin administration. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Біологія. 2020. Вип. 4 (83). С. 17-23.

У сучасному суспільстві зростання цифрових технологій пов'язане з перевищенням рівня освітленості в нічну пору – новим типом забруднення. Світло вночі пригнічує синтез ендогенного мелатоніну епіфізом, що впливає на цикли роботи циркадної системи, тому в організмі часто порушуються режими неспання/сну, прийому їжі, фізичної активності. Крім того, показано, що нестача мелатоніну в певний час доби так само, як і його низька концентрація, зумовлює розвиток захворювань шляхом порушення правильної регуляції експресії годинних генів. У зв'язку із цим деякі останні клінічні протоколи або клінічні випробування для терапії багатьох патологій (напр. безсоння, метаболічного синдрому, серцево-судинних захворювань, проблем центральної нервової та імунної систем, раку, вірусних інфекцій) включають використання екзогенного мелатоніну. Оскільки мелатонін виконує свою функцію ендокринними і паракринними шляхами в різних типах клітин, то його застосування відбувається в широкому діапазоні доз і різний час доби (хронотерапевтичний підхід). Тому важливим є контроль стану центральних елементів циркадної системи – епіфіза (основного продуцента ендогенного мелатоніну) і супрахіазматичного ядра (СХЯ) гіпоталамуса (центрального водія ритму циркадної системи) – в умовах лікування екзогенним мелатоніном. Отже, метою нашого дослідження став аналіз морфо-функціонального стану епіфіза і СХЯ гіпоталамуса щурів після щоденного введення мелатоніну в різний час доби (уранці, увечері і безперервно з питною водою). Мелатонін уводили перорально крізь зонд протягом 7 тижнів у дозі 30 мг/кг за 1 год до вимикання світла (M ZT11, вечірнє введення) або 1 год після його увімкнення (M ZT01, ранкове), або безперервно з питною водою протягом дня і ночі (МВ). Після застосування мелатоніну тільки у групі MВ епіфіз демонстрував зміни морфології (ядра пінеалоцитів мали слабке базофільне забарвлення) і даних морфометричного аналізу (збільшення площі поперечного перерізу ядра пінеалоцитів порівняно з контрольною групою). Крім того, аналогічні зміни спостерігалися й у СХЯ: площа поперечного перерізу ядер нейронів СХЯ зросла при використанні кожного окремого режиму введення мелатоніну, а морфологічна характеристика залишилася без змін. Із цього можна припустити наявність у мелатоніну неінгібуючих властивостей у контексті петлі зворотного зв'язку циркадної системи, що передбачає широкий потенціал його використання за відсутності значного побічного ефекту на центральні елементи вищезгаданої системи.