Влияние фотопериодических условий Северо-Запада России и экзогенного мелатонина на физиолого-биохимические показатели сирийского хомяка (Mesocricetus auratus)

Проведено исследование специфического влияния фотопериодических условий СевероЗападного ФО России (Республика Карелия, г. Петрозаводск) и экзогенного мелатонина на массу тела и физиолого-биохимические показатели крови самцов и самок сирийского хомяка (Mesocricetus auratus). Животные были разделены на 2 группы: контроль (LD: 12 ч свет/12 ч темнота) и опыт (NL: снижение продолжительности световой фазы дня от 19:36/4:24 до 12/12, характерное для Республики Карелия в период с 25.06.18 до 25.09.18). Каждая группа была поделена на 2 подгруппы: хомяки 1-й подгруппы получали питьевую воду без мелатонина (LD, NL), 2-й – на ночь мелатонин (100 мкг/животное) (LD+mel, NL+mel). Наиболее чувствительны к изменению фотопериода оказались самцы, содержание их в NL приводило к увеличению потребления корма, массы тела в середине эксперимента и уровней общего холестерина и мочевины к концу опыта, при этом активности амилазы, лактатдегидрогеназы и аспартатаминотрансферазы в крови были ниже по сравнению с LD. Воздействие мелатонина на исследуемые параметры зависело от светового режима и пола животных. Введение гормона самкам в NL способствовало усилению влияния светового режима и росту значений ряда биохимических показателей сыворотки крови относительно контрольных, а также увеличению массы тела на протяжении всего исследования. Применение мелатонина в LD оказало негативное влияние на сирийских хомяков, вызывая интенсификацию обменных процессов и, как следствие, значительное снижение массы тела как у самцов, так и у самок. По нашему мнению, выявленные различия между экспериментальными группами связаны, прежде всего, с изменением синтеза мелатонина пинеальной железой при смене световых условий.

млекопитающие, цирканнуальные ритмы, мелатонин, световой режим, метаболизм, биохимические показатели сыворотки крови, потребление пи

1. Arendt J. Melatonin: characteristics, concerns, and prospects // J. Biol. Rhythms. 2005. Vol. 20. N 4. P. 291–303.

2. Анисимов В.Н., Виноградова И.А., Букалев А.В., Попович И.Г., Забежинский М.А., Панченко А.В., Тындык М.Л., Юрова М.Н. Световой десинхроноз и риск злокачественных новообразований у лабораторных животных: состояние проблемы // Вопр. онкол. 2014. Т. 60. № 2. С. 15–27.

3. Madahi P. G., Ivan O., Adriana B., Diana O., Carolina E. Constant light during lactation programs circadian and metabolic systems // Chronobiol. Int. 2018. Vol. 35. N 8. P. 1153–1167.

4. Nelson R.J., Chbeir S. Dark matters: Effects of light at night on metabolism // Proc. Nutr. Soc. 2018. Vol. 77. N 3. P. 223–229.

5. Moreno J.P., Crowley S.J., Alfano C.A., Thompson D. Physiological mechanisms underlying children’s circannual growth patterns and their contributions to the obesity epidemic in elementary school age children // Obes. Rev. 2020. Vol. 21. N 3: e12973.

6. Touitou Y., Reinberg A., Touitou D. Association between light at night, melatonin secretion, sleep deprivation, and the internal clock: Health impacts and mechanisms of circadian disruption // Life Sci. 2017. Vol. 173. P. 94–106.

7. Vinogradova I., Anisimov V. Melatonin prevents the development of the metabolic syndrome in male rats exposed to different light/dark regimens // Biogerontology. 2013. Vol. 14. N 4. P. 401–409.

8. Рапопорт С.И. Хрономедицина, циркадианные ритмы. Кому это нужно? // Клин. мед. 2012. Т. 90. № 8. С. 73–75.

9. Ding A.J., Zheng S.Q., Huang X.B., Xing T.K., Wu G.S., Sun H.Y., Qi S.H., Luo H.R. Current perspective in the discovery of anti-aging agents from natural products // Nat. Prod. Bioprospect. 2017. Vol. 7. N 5. P. 335–404.

10. Cipolla-Neto J., Amaral F.G., Afeche S.C., Tan D.X., Reiter R.J. Melatonin, energy metabolism, and obesity: a review // J. Pineal Res. 2014. Vol. 56. N 4. P. 371–381.

11. Andersen L.P., Gögenur I., Rosenberg J., Reiter R.J. The safety of melatonin in humans // Clin. Drug Investig. 2016. Vol. 36. N 3. P. 169–175.

12. Chayama Y., Ando L., Tamura Y., Miura M., Yamaguchi Y. Decreases in body temperature and body mass constitute pre-hibernation remodelling in the Syrian golden hamster, a facultative mammalian hibernator // R. Soc. Open Sci. 2016. Vol. 3. N 4: 160002.

13. Pévet P., Challet E. Melatonin: both master clock output and internal time-giver in the circadian clocks network // J. Physiol. Paris. 2011. Vol. 105. N 4–6. P. 170–182.

14. Bartness T.J., Wade G.N. Photoperiodic control of seasonal body weight cycles in hamsters // Neurosci. Biobehav. Rev. 1985. Vol. 9. N 4. P. 599–612.

15. Mukherjee A., Haldar C. Photoperiodic regulation of melatonin membrane receptor (MT1R) expression and steroidogenesis in testis of adult golden hamster, Mesocricetus auratus // J. Photochem. Photobiol. B. 2014. Vol. 140. P. 374–380.

16. Chakir I., Dumont S., Pévet P., Ouarour A., Challet E.,Vuillez P. Pineal melatonin is a circadian time-giver for leptin rhythm in Syrian hamsters // Front. Neurosci. 2015. Vol. 9: 190.

17. Horton T.H., Buxton O.M., Losee-Olson S., Turek F.W. Twenty-four-hour profiles of serum leptin in siberian and golden hamsters: photoperiodic and diurnal variations // Horm. Behav. 2000. Vol. 37. N 4. P. 388–398.

18. Tamarkin L., Westrom W.K., Hamill A.I., Goldman B.D. Effect of melatonin on the reproductive systems of male and female Syrian hamsters: a diurnal rhythm in sensitivity to melatonin // Endocrinology. 1976. Vol. 99. N 6. P. 1534–1541.

19. Terrón M.P., Delgado-Adámez J., Pariente J.A., Barriga C., Paredes S.D., Rodríguez A.B. Melatonin reduces body weight gain and increases nocturnal activity in male Wistar rats // Physiol. Behav. 2013. Vol. 118. P. 8–13.

20. Шпаков А.О., Деркач К.В. Гонадолиберин – синтез, секреция, молекулярные механизмы и мишени действия // Acta Biomedica Scientifica. 2019. Т. 4. № 2. С. 7–15.

21. Jaworek J., Szklarczyk J., Jaworek A.K., Nawrot-Porąbka K., Leja-Szpak A., Bonior J., Kot M. Protective effect of melatonin on acute pancreatitis // Int. J. Inflam. 2012. Vol. 2012: 173675.

22. Jaworek J., Leja-Szpak A., Nawrot-Porąbka K., Szklarczyk J., Kot M., Pierzchalski P., Góralska M., Ceranowicz P., Warzecha Z., Dembinski A., Bonior J. Effects of melatonin and its analogues on pancreatic inflammation, enzyme secretion, and tumorigenesis // Int. J. Mol. Sci. 2017. Vol. 18. N 5: 1014.

23. Zhang J.J., Meng X., Li Y., Zhou Y., Xu D.P., Li S., Li H.B. Effects of melatonin on liver injuries and diseases // Int. J. Mol. Sci. 2017. Vol. 18. N 4: 973.

24. Reiter R.J. The melatonin message: Duration versus coincidence hypotheses // Life Sci. 1987. Vol. 40. N 22. P. 2119–2131.

25. Larimer S.C., Fritzsche P., Song Z., Johnston J., Neumann K., Gattermann R., McPhee M.E., Johnston R.E. Foraging behavior of golden hamsters (Mesocricetus auratus) in the wild // J. Ethol. 2011. Vol. 29. N 2. P. 275–283.