Федоряк І. В., Булик Р. Є., Сметанюк О. В., Агранов О. С.

ВПЛИВ СВІТЛОВОЇ ДЕПРИВАЦІЇ НА ЕКСПРЕСІЮ ГЕНА c-fos У ПРИШЛУНОЧКОВИХ ЯДРАХ ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ

---

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Федоряк І. В., Булик Р. Є., Сметанюк О. В., Агранов О. С.

Рубрика:

КЛІНІЧНА ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА МЕДИЦИНА

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Зміни тривалості фотоперіоду, що виступає основним синхронізатором біологічних ритмів, є стресовим чинником, здатним порушувати ритмічність соматичних і вісцеральних функцій та дезорганізовувати механізми адаптації організму до дії різних чинників. У зв’язку з цим актуальним є дослідження рівня експресії гена «надранньої» відповіді c-fos у субпопуляціях нейронів пришлуночкового ядра гіпоталамуса з метою вивчення стресових реакцій. Експеримент виконано на самцях білих щурів, яких розподілили на дві групи (кожна містила по дві підгрупи). Протягом 14 діб тварин утримували за різних світлових режимів: 1-шу групу (LD) – при стандартному фотоперіоді 12.00С:12.00Т, 2-гу групу (DD) – в умовах постійної темряви 00С:24.00Т (світлова депривація). Дослідження проводили о 14.00 та 02.00 год. Ідентифікацію c-Fos у гістологічних зрізах переднього гіпоталамуса здійснювали методом непрямої імунофлуоресценції. За умов стандартного освітлення 12.00С:12.00Т у медіальних дрібноклітинних суб’ядрах пришлуночкового ядра гіпоталамуса щурів виявлено підвищення інтенсивності флуоресценції матеріалу, імунореактивного до c-Fos, о 02.00 год порівняно з 14.00 год. У денний період цей показник становив 26,34±1,510 мкм², тоді як у нічний час він зростав. Світлова депривація призводила до зміщення піку інтенсивності флуоресценції в зазначених суб’ядрах із нічного на денний проміжок. Найвищу щільність розташування c-Fos-позитивних нейронів у досліджуваних суб’ядрах гіпоталамуса зафіксовано о 02.00 год у тварин, які перебували як у режимі 12.00С:12.00Т, так і в умовах 00С:24.00Т. Отже, експресія продукту гена «надранньої відповіді» c-fos – білка c-Fos – у медіальних дрібноклітинних суб’ядрах пришлуночкового ядра гіпоталамуса щурів має виражений ритмічний характер. За умов світлової депривації спостерігаються суттєві зміни його продукції: зокрема, індекс концентрації цього протеїну в денний період експерименту становив 0,543±0,0128 Оіф і достовірно перевищував контрольні значення.

Теги:

Список цитованої літератури:

1. Drogovoz S M, Derymedvid’ L V, Seredyns’ka N M, Luk’yanchyuk V D, Shtroblya M V, Panfilova A L, et al. Circadian Rhythms: Physiolog ical and Pathophysiological Aspects. 2024;54:175-81. Neurophysiology. DOI: 10.1007/s11062-024-09949-3.
2. Beauchamp M T, Lundgren J D. A systematic review of bright light therapy for eating disorders. The Primary Care Companion for CNS Disorders. 2016;18:26718. DOI: 10.4088/PCC.16r02008.
3. Tähkämö L, Partonen T, Pesonen AK. Systematic review of light exposure impact on human circadian rhythm. Chronobiol Int. 2019;36(2):151-70. DOI: 10.1080/07420528.2018.1527773.
4. Ota S M, Kong X, Hut R, Suchecki D, Meerlo P. The impact of stress and stress hormones on endogenous clocks and circadian rhythms. Front Neurondocrinol. 2021;63:100931. DOI: 10.1016/j.yfrne.2021.100931.
5. Begemann K, Neumann A M, Oster H. Regulation and function of extra-SCN circadian oscillators in the brain. Acta Physiol (Oxf). 2020;229:e13446. DOI: 10.1111/apha.13446.
6. Grzęda E, Ziarniak K, Sliwowska JH. The paraventricular nucleus of the hypothalamus – the concertmaster of autonomic control. Focus on blood pressure regulation. Acta Neurobiol Exp (Wars). 2023;83(1):34-44. DOI: DOI: 10.55782/ane-2023-004.
7. Chen D, Zhang T, Lee TH. Cellular Mechanisms of Melatonin: Insight from Neurodegenerative Diseases. Biomolecules. 2020;10(8):1158. DOI: 10.3390/biom10081158.
8. Cai ZJ. Hypothalamic aging and hormones. Vitam Horm. 2021;115:15-37. DOI: 10.1016/bs.vh.2020.12.002.
9. Asefy Z, Khusro A, Mammadova S, Hoseinnejhad S, Eftekhari A, Alghamdi S, et al. Melatonin hormone as a therapeutic weapon against neurodegenerative diseases. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2021;67(3):99-106. DOI: 10.14715/cmb/2021.67.3.13.
10. Wu H, Dunnett S, Ho YS, Chang RC. The role of sleep deprivation and circadian rhythm disruption as risk factors of Alzheimer’s disease. Front Neuroendocrinol. 2019;54:100764. DOI: DOI: 10.1016/j.yfrne.2019.100764.
11. Kalsbeek A, Buijs RM. Organization of the neuroendocrine and autonomic hypothalamic paraventricular nucleus. Handb Clin Neurol. 2021;180:45-63. DOI: 10.1016/B978-0-12-820107-7.00004-5.
12. Yan M, Lv X, Zhang S, Song Z, Hu B, Qing X, et al. Alleviation of inflammation in paraventricular nucleus and sympathetic outflow by mel atonin efficiently repairs endplate porosities and attenuates spinal hyperalgesia. Int Immunopharmacol. 2025;149:114213. DOI: 10.1016/j. intimp.2025.114213.
13. Qin C, Li J, Tang K. The Paraventricular Nucleus of the Hypothalamus: Development, Function, and Human Diseases. Endocrinology. 2018;159(9):3458-3472. DOI: 10.1210/en.2018-00453.
14. Sasaki R, Asami T, Takaishi M, Nakamura R, Roppongi T, Yoshimi A, et al. Smaller hypothalamic subregion with paraventricular nucleus in patients with panic disorder. Brain Imaging Behav. 2024;18(4):701-9. DOI: 10.1007/s11682-023-00834-x.
15. Stanford SC. Recent developments in research of melatonin and its potential therapeutic applications. Br J Pharmacol. 2018;175(16):3187 9. DOI: 10.1111/bph.14371.
16. Luyck K, Scheyltjens I, Nuttin B, Arckens L, Luyten L. c-Fos expression following context conditioning and deep brain stimulation in the bed nucleus of the stria terminalis in rats. Sci Rep. 2020;10(1):20529. DOI: 10.1038/s41598-020-77603-z.
17. Li Y, Du S, Sun J, Guo X, Zhang Q, Fan P, et al. C-Fos protein expression in the mouse brain: effects of nicotine aerosol. Toxicol Appl Pharmacol. 2025;505:117588. DOI: 10.1016/j.taap.2025.117588.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2026 Випуск 1, 180, 372-380 сторінки, код УДК 611.814.148.018:612.014.44:599.323.452

DOI:

10.29254/2077-4214-2026-1-180-372-380