ДИНАМІКА ЗМІН ДЕНСИТОМЕТРИЧНОЇ ЩІЛЬНОСТІ РЕЦЕПТОРІВ МЕЛАТОНІНУ У ВЕЛИКОКЛІТИННИХ НЕЙРОНАХ ГІПОТАЛАМУСА ПРИ СТРЕСІ

Автор(и)

  • О.С. Агранов аспірант кафедри медичної біології та генетики Буковинського державного медичного університету, м. Чернівці, Україна https://orcid.org/0009-0008-7627-2359
  • Р.Є. Булик д-p мед.наук, професор, завідувач кафедри медичної біології та генетики Буковинського державного медичного університету, м. Чернівці, Україна https://orcid.org/0000-0003-0651-534X

DOI:

https://doi.org/10.24061/2413-0737.30.2.118.2026.17

Ключові слова:

надзорове ядро; гіпоталамус; нейрони; рецептори; мелатонін; іммобілізаційний стрес; щури

Анотація

Мета роботи – охарактеризувати оптичну щільність рецепторів мелатоніну МТ1 у нейронах надзорового ядра гіпоталамуса старих щурів на тлі іммобілізаційного стресу, на підставі імуногістохімічної методики, поєднаної з комп’ютерною мікроденситометрією.
Матеріал і методи. Експериментальні дослідження проведено на нелінійних білих щурах-самцях віком 19-23 міс. й масою 300-320 г. Тварин розподілено на дві серії досліджень (кожна ще на дві групи), у яких забір біоматеріалу проводили о 14.00 і 02.00 год. Тварини першої серії (контроль) перебували впродовж 30 діб в умовах стандартного режиму освітлення (світло з 08.00 до 20.00 год, освітленість люмінесцентними лампами на рівні кліток 1000 Лк). Тваринам другої серії, які перебували за таких умов освітлення як і щури першої серії, здійснювали моделювання тривалого іммобілізаційного стресу шляхом їх утримання впродовж 6 год щоденно 30 діб поспіль у спеціальних пластикових клітках-пеналах.
З метою виконання імуногістохімічної методики використані поліклональні антитіла до рецепторів мелатоніну МТ1 виробника Abcam (Велика Британія) та стрептавідинбіотинову систему візуалізації LSAB2 (пероксидазна мітка + діамінобензидин) виробника Chemicon International Inc. (США). Враховуючи необхідність виконання множинних статистичних порівнянь середніх величин у статистичних вибірках, для визначення відмінностей між сукупностями використаний критерій Ньюмена-Кейлса.
Результати. Використовуючи імуногістохімічну методику, поєднану з комп’ютерною мікроденситометрією, нами виявлено чітке позитивне імуногістохімічне забарвлення, яке візуалізувалося у вигляді гранул, які різнилися за розмірами та оптичною щільністю. У нейронах надзорового ядра гіпоталамуса старих щурів виявлені гранули, які зосереджувалися здебільшого по периферії усіх клітин, що свідчить на користь трансмембранного розташування рецепторів мелатоніну MT1 (також відомих як MTNR1A або Mel1a). Це високоафінні мембранні рецептори, які відіграють ключову роль у регуляції циркадних ритмів (біологічного годинника) та циклу сну-неспання в людини та інших ссавців. Вони належать до родини рецепторів, спряжених із G-білком (GPCR). Водночас, імуногістохімічного забарвлення ядер не спостерігали – вони забарвлювалися тільки гематоксиліном і мали типову морфологічну характеристику для нейронів надзорового ядра гіпоталамуса щурів. Найвищу щільність рецепторів мелатоніну MT1 у нейронах надзорових ядер гіпоталамуса старих щурів виявлено о 02.00 год доби порівняно з 14.00 год (у полі зору площею 1600 мкм2 за критерієм Ньюмена-Кейлса р=0,003). В умовах іммобілізаційного стресу кількість позитивно забарвлених на рецептори мелатоніну MT1 нейронів надзорових ядер гіпоталамуса в полі зору площею 1600 мкм2 перебувала в межах о 02.00 год – (0,219±0,0018), о 14.00 год – (0,217±0,0022) в. о. опт. щільності і була вірогідно нижчою (p<0,001) порівняно з контрольними величинами в обрані періоди спостереження.
Висновки. 1. Щільність рецепторів мелатоніну MT1 у нейронах надзорового ядра гіпоталамуса старих щурів найвища о 02.00 год, проте о 14.00 год вона є вірогідно нижчою. 2. Моделювання тривалого іммобілізаційного стресу призводить до зниження оптичної щільності рецепторів мелатоніну МТ1 у нейронах надзорових ядер гіпоталамуса досліджуваних тварин.

Посилання

Schmidt KT. Restraint to Induce Stress in Mice and Rats. J Vis Exp. 2024;(214). DOI: 10.3791/67387

Drogovoz SM, Derymedvid’ LV, Seredyns’ka NM, Luk’yanchyuk VD, Shtroblya MV, Panfilova AL, et al. Circadian Rhythms: Physiological and Pathophysiological Aspects. Neurophysiology. 2024;54:175-81. https://doi.org/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. 2025 Sep;312:154577. https://doi.org/110.1016/j.jplph.2025.154577

Tähkämö L, Partonen T, Pesonen AK. Systematic review of light exposure impact on human circadian rhythm. Chronobiol Int. 2019;36(2):151-70. https://doi.org/10.1080/07420528.2018.1527773

Korshniak VO. Rol' melatoninu v neiroendokrynnii rehuliatsii nervovoi systemy u khvorykh iz naslidkamy zakrytykh cherepno-mozkovykh travm (ohliad literatury) [The role of melatonin in neuroendocrine regulation of the nervous system in patients with the consequences of closed head injuries (literature review)]. Mizhnarodnyi nevrolohichnyi zhurnal. 2016;4:108-13. https://doi.org/10.22141/2224-0713.4.82.2016.77712

Boutin JA, Witt-Enderby PA, Sotriffer C, Zlotos DP. Melatonin receptor ligands: A pharmaco-chemical perspective. J Pineal Res. 2020;69(3):e12672. https://doi.org/10.1111/jpi.12672

Okamoto HH, Cecon E, Nureki O, Rivara S, Jockers R. Melatonin receptor structure and signaling. J Pineal Res. 2024;76(3):e12952. https://doi.org/10.1111/jpi.12952

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. 2021 Dec;33(12):e13057. https://doi.org/110.1111/jne.13057

Abramov AV, Shamenko VO, Kolesnyk YuM. Porivnial'na kharakterystyka reaktsii vazopresynerhichnykh neironiv supraoptychnoho ta paravent-rykuliarnoho yader hipotalamusa pry pereryvchastii dii hipoksychnoi hipoksii [Comparative characteristics of the response of vasopressinergic neurons of the supraoptic and paraventricular nuclei of the hypothalamus to intermittent hypoxic hypoxia]. Patolohiia. 2018;15(3):360-6. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2018.3.151862 (in Ukrainian).

Bulyk RY, Smetanyuk OV, Vlasova KV, Kryvchanska MI, Yosypenko VR, Voloshyn VL, et al. Morphohistochemical alterations of neurons of the supraoptic nucleus of the rat hypothalamus at different durations of the photoperiod and melatonin administration. J Med Life. 2021 Nov-Dec;14(6):810-15. https://doi: 10.25122/jml-2021-0220

Mecawi AS, Varanda WA, da Silva MP. Osmoregulation and the hypothalamic supraoptic nucleus: from genes to functions. Front Physiol. 2022;13:887779. https://doi: 10.3389/fphys.2022.887779.

Nguyen DH, Duque V, Phillips N, Mecawi AS, Cunningham JT. Spatial transcriptomics reveal basal sex differences in supraoptic nucleus gene expression of adult rats related to cell signaling and ribosomal pathways. Biol Sex Differ. 2023;14(1):71. https://doi: 10.1186/s13293-023-00554-3

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-28

Номер

Розділ

ОРИГІНАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ