Эндокринная регуляция в условиях экстремального изменения светового режима Medline.ru - медико-биологический информационный портал Медлайн.ру

Эндокринная регуляция в условиях экстремального изменения светового режима

Батоцыренова Е.Г., Шкутина И.В., Тинус А.М., Кузьмина Н.В., Тимофеев С.В., Колбасова Т.А., Щепеткова К.М., Кашуро В.А.

1Федеральное государственное бюджетное учреждение
«Научно-клинический центр токсикологии им. С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства»
192019, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, д. 1.
2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 194100, Россия, г. Санкт-Петербург, Литовская ул., 2
3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет», 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7-9
4Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена», 191186, г. Санкт-Петербург, набережная реки Мойки 48

Резюме
Ненормированный рабочий график, избыток искусственного света в ночное время, нерегулярный сон часто сопровождается нарушением циркадных ритмов. Десинхронизация биологических ритмов приводит к изменению секреции гормонов и нейромедиаторов, в том числе гормонов щитовидной железы, осуществляющих регуляцию энергетического обмена: контроль потребления пищи и процессов термогенеза, регуляцию метаболизма углеводов и липидов. Нарушение регуляции повышает риск развития метаболического синдрома. Цель исследования. Целью проведенного исследования было выяснить, как влияет экстремальное изменение уровня освещенности на уровень гормонов щитовидной железы и полового гормона тестостерона с позиций стресс-активирующей и стресс-лимитирующей систем для выявления возможных путей формирования метаболических нарушений. Материалы и методы. Исследования выполнены на белых беспородных крысах (Rattus norvegicus) обоего пола. Эксперимент проводился в осенний период. Группы, у которых моделировали световую депривацию, лишали внешнего источника света. Напротив, группы животных в модели темновой депривации помещали в условия постоянного освещения интенсивностью 500 люкс. Как световая, так и темновая депривации поддерживались в течение в 10 дней, а после животные вновь возвращались в исходные условия содержания и через 10 дней вновь был произведен забор крови для исследований. В плазме крови определяли концентрации общего Т3 (ТТ3) и Т4 (ТТ4) и тестостерона на хемилюминесцентном анализаторе Immulite 2000. Результаты. В плазме крови через 10 дней экстремального изменения режима освещения статистически значимо изменилась концентрация гормона ТТ3: как в случае постоянного освещения (темновая депривация), так и при постоянной темноте (световая депривация) содержание гормона снизилось по сравнению с контролем. Снижение концентрации ТТ4 в плазме крови наблюдалось только в группе с темновой депривацией, но было статистически недостоверно. Концентрация гормона тестостерона в сыворотке крови, наоборот, повысилась в группе с темновой депривацией по сравнению с контролем. Через 10 дней после возвращения экспериментальных животных в исходные условия проживания в плазме крови были обнаружены следующие значения показателей гормонов: статистически значимо повысилась концентрация гормонов и ТТ3 и ТТ4 в группе со световой депривацией, а в группе с темновой депривацией статистически достоверно повысился уровень тестостерона по сравнению с контрольными показателями. Заключение. Изменение светового режима приводит к изменению формирования пика концентрации мелатонина и изменению секреции тропных гормонов гипофиза, чем обусловлена лучшая переносимость стрессовых нагрузок.

Ключевые слова
десинхроноз, трийодтиронин, тетрайодтиронин, тестостерон

(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)

открыть статью в

новом окне

Список литературы

1. Анисимов В.Н., Виноградова И.А., Борисенков М.Ф. и др. Световой режим, старение и рак. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2012; 7:29-30.

2. Morris C.J., Yang J.N., Scheer F.A. The impact of the circadian timing system on cardiovascular and metabolic function. Progress in brain research. 2012; 199:337-358.

3. Батоцыренова Е.Г., Кашуро В.А. Влияние светового режима на физическую работоспособность и параметры кислотно осносного равновесия. В сборнике: Актуальные вопросы в педагогических, медико-биологических и психологических аспектах физической культуры и спорта. Межвузовский сборник статей научно-практической конференции. Под редакцией А.А. Марьина. Санкт-Петербург; 2021:23-27.

4. Строев Ю.И., Чурилов Л.П. Фотопериодизм, щитовидная железа и здоровье. В кн: «Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения: Труды 3-й Всерос. научно-практической конф. с международным участием». Санкт-Петербург; 2008:272-280.

5. Соловьев Р.М., Козловский В.Ю., Леонтьев А.А. Суточная динамика тиреоидных гормонов в крови ремонтных тeлок голштинской породы. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011; 2(30):259-261.

6. Плехова Е.И., Турчина С.И. Мелатонин и его возможное участие в функционировании щитовидной железы в пубертатном периоде. Проблемы эндокринной патологии. 2011; 2:29-35.

7. Бонитенко Е.Ю., Кашуро В.А., Башарин В.А. Вопросы моделирования в экспериментальной токсикологии и медицине. Биомодели нулевого порядка. Мед. труда и промышленная экология. 2022; 62(11): 718-732. doi:10.31089/1026-9428-2022-62-11-718-732.

8. Лохмиллер Р.Л., Мошкин М.П. Экологические факторы и адаптивная значимость изменчивости иммунитета мелких млекопитающих. Сибирский экологический журнал. 1999; 1:37-58.

9. Гуралюк В.М. Вплив фотоперіоду на циркадіанні ритми секреції кортико-стерону в стресованих щурів. Буковинський медичний вісник. 2006; 10(4):37-40.

10. Батоцыренова Е.Г. Биохимические механизмы фармакологической коррекциифункционального состояния организма в условиях светового десинхроноза: автореф. дис. д - ра биол. наук. 2024.

11. Arendt J. Melatonin: characteristics, concern, and prospects. J. Biol. Rhythms. 2005; 20(4):291-303.

12. Barrett P., Bolborea M. Molecular pathways involved in seasonal body weight and reproductive responses governed by melatonin. J. Pineal Res. 2012; 52(4):376-388.

13. Król E., Douglas A., Dardente H. et al. Strong pituitary and hypothalamic responses to photoperiod but not to 6-methoxy-2-benzoxazolinone in female common voles (Microtus arvalis). Gen. Comp. Endocrinol. 2012; 179.2: 289-295

14. Hazlerigg D. The evolutionary physiology of photoperiodism in vertebrates. Progress in Brain Research. 2012; 199: 413-422.

15. Kampf-Lassin A., Prendergast B.J. Acute downregulation of type II and type III iodothyronine deiodinases by photoperiod in peripubertal male and female Siberian hamsters. General and comparative endocrinology. 2013; 193:72-78.

16. Ebling F.J., Wilson D., Wood J. et al. The thyrotropin-releasing hormone secretory system in the hypothalamus of the Siberian hamster in long and short photoperiods. J. Neuroendocrinol. 2008; 20(5):576-586.

17. Nováková M., Polidarová L., Sládek M., Sumová A. Restricted feeding regime affects clock gene expression profiles in the suprachiasmatic nucleus of rats exposed to constant light. Neuroscience. 2011; 197:65-71.

18. Mistlberger R.E., Antle M.C. Entrainment of circadian clocks in mammals by arousal and food. Essays in biochemistry. 2011; 49: 119-136.

19. Mendoza J., Clesse D., Pévet P., Challet E. Food-reward signalling in the suprachiasmatic clock. J. Neurochem. 2010; 112(6): 1489-1499.

20. Батоцыренова Е. Г., Кашуро В. А., Иванов М. Б., Степанов С. В., Скоморохова Е. Б. Изменение показателей энергетического обмена в условиях десинхроноза. Acta Naturae. 2016;S1:182.

21. Батоцыренова Е.Г., Бакулев С.Е., Невзорова Т.Г и др. Изменение ритмов биохимических показателей при моделировании острого десинхроноза. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2020; 170(8): 155-159.

22. Ковальзон В.М., Вейн А.М. Мелатонин и сон. В кн.: Мелатонин в норме и патологии. М.; 2004: 182-197.