Калмикова, Олеся ОлександрівнаОлеся ОлександрівнаКалмикова0009-0006-5969-8564Дзержинський, Микола ЕдуардовичМикола ЕдуардовичДзержинський2025-12-152025-12-152020Kalmukova 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.UDK 57.084.1:615.357:616-091.83:591.88110.17721/1728_2748.2020.83.17-23https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/8823In modern society increase of digitalization associated with grown exceed level of light at night – a new type of pollution. Presence of light at night inhibited endogenous melatonin synthesis by pineal gland, that influence on circadian system work cycles, so organism oftenbroken regime of wake/sleep, meals, physical activity. Also, a lack of melatonin in some certain time of dayand low melatonin concentration both, were shown take some intervention in diseases development through incorrect regulation of clock-depended genes expression. In connect with this, some latest clinical protocol in therapy or clinical trials of many different pathologies (for example, insomnia, metabolic syndrome, cardiovascular diseases, central nervous and immune system trouble, cancer, viral infection, etc.) include exogenous melatonin usage. As melatonin perform his function via endocrine and paracrine ways in variety types of cell, his application take place in wide range of doses and in different time of day (chronotherapeutic approach). Therefore, important to control state of circadian system central elements – pineal gland (main producer of endogenous melatonin) and suprachiasmatic nucleus (SCN) of hypothalamus (central pacemaker of circadian rhythm) in conditionsof exogenous melatonin treatment. Thus, the main goal of our research were analysis of rats pineal gland and hypothalamic SCN morpho-functional state after different time (morning, evening and continuously with drinking water) melatonin daily administration. Melatonin was administered by gavage for 7 weeks in dose 30 mg/kg 1 h before lights-off (M ZT11, evening), or 1 h after lights-on (M ZT01, morning), or continuously with drinking water during day-night period (MW). After melatonin use only in MW group pineal gland demonstrates changes in morphology (pinealocytes nucleus had mild basophilic color) and morphometric (increased cross-sectional area of the pinealocytes nucleus in compare with control group) analysis data. Besides, some similar changes were observed in SCN: the cross-sectional area of the SCN neurons nucleus grown in case of usage each of regime melatonin administration, while morphology characteristic remains without any alteration. In general, it suggesting about having by melatonin non-inhibiting features in context of circadian system feedback loop and supposing wide potential for melatonin use with absent huge side effect on central elements of above mentioned system.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.enmelatoninfeedback loopchronobiologypinealocytesneuronhistologycircadian systemside effectмелатонінпетля зворотного зв'язкухронобіологіяпінеалоцитинейронгістологіяциркадна системапобічна діяСтаття