Влияние продолжительности светового дня и мелатонина на морфофункциональную организацию лейкоцитов у сирийских хомяков (Mesocricetus auratus)

Влада Олеговна Михеева (Фокина); Александра Геннадьевна Кижина; Екатерина Петровна Антонова; Эльвира Филипповна Печорина; Виктор Александрович Илюха; Vlada Mikheeva (Fokina); Alexandra Kizhina; Ekaterina Antonova; Elvira Pechorina; Victor Ilyukha

doi:10.17076/eb1496

Влияние продолжительности светового дня и мелатонина на морфофункциональную организацию лейкоцитов у сирийских хомяков (Mesocricetus auratus)

Влада Олеговна Михеева (Фокина), Александра Геннадьевна Кижина, Екатерина Петровна Антонова, Эльвира Филипповна Печорина, Виктор Александрович Илюха, Vlada Mikheeva (Fokina), Alexandra Kizhina, Ekaterina Antonova, Elvira Pechorina, Victor Ilyukha

Аннотация

Проведено изучение влияния фотопериодических условий Северо-Западного ФО России (Республика Карелия, г. Петрозаводск) и гормона эпифиза мелатонина (100 мкг/животное) на состав лейкоцитарной формулы и морфометрические параметры лимфоцитов периферической крови у самок и самцов 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) (LDmel, NLmel). В результате проведенного эксперимента показано, что естественный для северо-запада фотопериод лишь незначительно изменял большинство параметров лейкоцитарной формулы самок и самцов. Влияния продолжительности светового дня на общее содержание лейкоцитов у самок выявлено не было, но обнаружено снижение количества палочкоядерных нейтрофилов при сокращении фотопериода. Как у самок, так и у самцов в NLmel выявлено увеличение соотношения нейтрофилов к лимфоцитам по сравнению LD и NL. Морфометрический анализ лимфоцитов у самок и самцов показал, что уменьшение продолжительности светового дня и мелатонин оказывают влияние на площадь лимфоцитов и ядерно-цитоплазматическое соотношение (ЯЦО): в группах NL, LDmel и NLmel площадь клетки увеличивалась, при этом ЯЦО сокращалось со снижением продолжительности светового дня. Отмечаемые изменения изученных показателей могут быть опосредованы влиянием эндокринных желез, в частности тимуса, надпочечников и гонад, которые участвуют в регуляции лейкопоэза и клеточного метаболизма.

Ключевые слова

режимы освещения; фотопериод; лейкоциты; мелатонин; Мesocricetus auratus

Полный текст:

PDF

Литература

Анисимов В.Н., Анисимов И.А., Виноградова А.В., Букалев и др. Световой десинхроноз и риск злокачественных новообразований у лабораторных животных: состояние проблемы // Вопр. онкологии. 2014. Т. 60. № 2. С. 15-27.

Бородин Ю.И., Григорьев В.Н., Летягин А.Ю. и др. Функциональная морфология иммунной системы. / Новосибирск: Наука, 1987. 236 с.

Ватазин А.В., Василенко И.А., Валов А.Л., Метелин В.Б., Круглов Е.Е., Цалман А.Я. Витальная компьютерная морфометрия лимфоцитов в диагностике острого отторжения почечного аллотрансплантата // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2009. Т. 11. № 4. С. 18-25.

Ветеринарная лабораторная медицина: интерпретация и диагностика / Денни Мейер, Джон Харви ; под ред. Ю. М. Кеда ; пер. с англ. Л. А. Певницкого. М.: Софион, 2007. С. 458.

Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. // Ростов н/Д: Изд-во Ростовск. ун-та, 1990.

Давыдкин И.Л., Фёдорова О.И., Захарова Н.О., Селезнёв А.В. Компьютерная морфометрия лимфоцитов периферической крови у больных пневмонией различного возраста // Известия Самарского научного центра РАН. 2010. №1-7.

Казначеев В.П., Труфакин В.А., Шурлыгина А.В. и др. Суточные колебания клеточного состава периферической крови у мышей разных генотипов // Физиол. журн. СССР. 1978. Т. 64, № 11. С. 1575–1580.

Кост Е.А. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования / Под ред. М.: Медицина, 1975.

Новодержкина Ю.К., Караштин В.В., Моруков Б.В. и др. Морфометрические показатели лимфоцитов периферической крови в условиях 120-суточной антиортостатической гипокинезии // Клиническая лабораторная диагностика. 1996. №1. С. 40-41.

Слепушкин В.Д., Пашинский В.Г., Эпифиз и адаптация организма. / Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1982.

Узенбаева Л.Б., Виноградова И.А., Голубева А.Г. и др. Влияние мелатонина и эпиталона на состав лейкоцитарной формулы и активность щелочной фосфатазы лейкоцитов крови крыс при разных режимах освещения в онтогенезе // Успехи геронтологии. 2008. Т. 21. № 3. С. 394-401.

Узенбаева Л.Б., Виноградова И.А., Кижина А.Г. и др. Влияние мелатонина на соотношение нейтрофилов и лимфоцитов в крови млекопитающих зависит от возраста животных // Успехи геронтологии. 2012. Т. 25. № 3. С. 409-414.

Чазов Е. И., Исаченков В. А. Эпифиз: место и роль в системе нейроэндокринной регуляции. М.: Наука, 1974. С. 121–155.

Antonova E.P., Ilyukha V.A., Kalinina S.N. Effect of Northwest Russia’s Photoperiodic Conditions and Exogenous Melatonin on Physiological and Biochemical Parameters in Syrian Hamsters (Mesocricetus auratus) // Moscow University Biological Sciences Bulletin, 2020. Vol. 75, no. 3. P. 117-124. doi: 10.3103/S0096392520030013.

Auchtung T.L., Kendall P.E., Salak-Johnson J.L., McFadden T.B., Dahl G.E. Photoperiod and bromocriptine treatment effects on expression of prolactin receptor mRNA in bovine liver, mammary gland and peripheral blood lymphocytes // J. Endocrinol. 2003. Vol. 179, no. 3. P. 347-56. doi: 10.1677/joe.0.1790347.

Borniger J.C., Nelson R.J., Photoperiodic regulation of behavior: Peromyscus as a model system // Semin Cell Dev. Biol. 2017. Vol. 61, P. 82-91. doi: 10.1016/j.semcdb.2016.06.015.

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, no. 4: 160002.

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, no. 4. P. 371–381 doi: 10.1111/jpi.12137.

Gross W.B., Siegel H.S. Evaluation of the heterophil to lymphocyte ratio as a measure of stress in chickens // Avian. Dis. 1983. Vol. 27, P. 972–979.

Heaton P.R., Blount D.G., Mann S.J. et al. Assessing age-related changes in peripheral blood leukocite phenotypes in domestic shorthaired cats using flow cytometry // J. Nutr. 2002. Vol. 132, P. 1607S–1609S.

Kuznetsova E.V., Feoktistova N.Y., Naidenko S.V., Surov A.V., Tikhonova N.B. Seasonal changes in blood cells and biochemical parameters in the mongolian hamster (Allocricetulus curtatus) // Biology Bulletin. 2016. Vol. 43. no 4. P. 344-349.

Nelson R.J. Seasonal immune function and sickness responses // Trends Immunol. 2004. Vol. 25, P. 187–192.

Reiter R.J. The melatonin message: Duration versus coincidence hypotheses // Life Sci. 1987. Vol. 40, no.22. P. 2119–2131.

Stevenson T.J, Prendergast BJ. Photoperiodic time measurement and seasonal immunological plasticity // Front. Neuroendocrinol. 2015. Vol. 37, P.76-88. doi: 10.1016/j.yfrne.2014.10.002.

Tabuchi T., Shimazaki J., Satani T. et al. The perioperative granulocyte/lymphocyte ratio is a clinically relevant marker of surgical stress in patients with colorectal cancer // Cytokine. 2011. Vol. 53, P. 243–248.

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.

Vinogradova I., Anisimov V. Melatonin prevents the development of the metabolic syndrome in male rats exposed to different light/dark regimens // Biogerontology. 2013. no. 14. P. 401–409.

Walton J.C., Weil Z.M., Nelson R.J. Influence of photoperiod on hormones, behavior, and immune function // Front. Neuroendocrinol. 2011. Vol.32, no.3. P. 303-319. doi:10.1016/j.yfrne.2010.12.003.

Wen J.C., Dhabhar F.S., Prendergast B.J. Pineal-dependent and -independent effects of photoperiod on immune function in Siberian hamsters (Phodopus sungorus) // Horm. Behav. 2007. Vol.51, no.1. P.31-39. doi:10.1016/j.yhbeh.2006.08.001.

Xu D.L., Hu X.K. Season and sex have different effects on hematology and cytokines in striped hamsters (Cricetulus barabensis) // J. Comp. Physiol. B. 2020. Vol. 190, no. 1. P. 87-100. doi: 10.1007/s00360-019-01246-4.

Xu X., Liu X., Ma S., Xu Y., Xu Y., Guo X., Li D. Association of Melatonin Production with Seasonal Changes, Low Temperature, and Immuno-Responses in Hamsters // Molecules. 2018. Vol. 23, no.3. P. 703. https://doi.org/10.3390/molecules23030703.

Zhou S., Cagampang F.R., Stirland J.A., Loudon A.S., Hopkins S.J. Different photoperiods affect proliferation of lymphocytes but not expression of cellular, humoral, or innate immunity in hamsters // J. Biol. Rhythms. 2002. Vol. 17. P. 392–405.

REFERENCES in ENGLISH

Anisimov V.N., Anisimov I.A., Vinogradova A.V., Bukalev i dr. Svetovoj desinhronoz i risk zlokachestvennyh novoobrazovanij u laboratornyh zhivotnyh: sostoyanie problemy //. Vopr. onkologii. 2014. Vol. 60, no. 2. P. 15-27.

Borodin YU.I., Grigor'ev V.N., Letyagin A.YU. i dr. Funkcional'naya morfologiya immunnoj sistemy. / Novosibirsk: Nauka, 1987. P. 236.

Vatazin A.V., Vasilenko I.A., Valov A.L., Metelin V.B., Kruglov E.E., Calman A.YA. Vital'naya komp'yuternaya morfometriya limfocitov v diagnostike ostrogo ottorzheniya pochechnogo allotransplantata // Vestnik transplantologii i iskusstvennyh organov. 2009. Vol. 11, no. 4. P. 18-25.

Veterinarnaya laboratornaya medicina: interpretaciya i diagnostika / Denni Mejer, Dzhon Harvi ; pod red. YU.M. Keda ; per. s angl. L.A. Pevnickogo. M.: Sofion, 2007. P. 458.

Garkavi L.H., Kvakina E.B., Ukolova M.A. Adaptacionnye reakcii i rezistentnost' organizma. // Rostov n/D: Izd-vo Rostovsk. un-ta, 1990.

Davydkin I.L., Fyodorova O.I., Zaharova N.O., Seleznyov A.V. Komp'yuternaya morfometriya limfocitov perifericheskoj krovi u bol'nyh pnevmoniej razlichnogo vozrasta // Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra RAN. 2010. no. 1-7.

Kaznacheev V.P., Trufakin V.A., SHurlygina A.V. i dr. Sutochnye kolebaniya kletochnogo sostava perifericheskoj krovi u myshej raznyh genotipov // Fiziol. zhurn. SSSR. 1978. Vol. 64, no. 11. P. 1575–1580.

Kost E.A. Spravochnik po klinicheskim laboratornym metodam issledovaniya / Pod red. M.: Medicina, 1975.

Novoderzhkina YU.K., Karashtin V.V., Morukov B.V. i dr. Morfometricheskie pokazateli limfocitov perifericheskoj krovi v usloviyah 120-sutochnoj antiortostaticheskoj gipokinezii // Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 1996. no. 1. P. 40-41.

Slepushkin V.D., Pashinskij V.G. Epifiz i adaptaciya organizma. / Tomsk: Izd-vo Tomsk. un-ta, 1982.

Uzenbaeva L.B., Vinogradova I.A., Golubeva A.G. i dr. Vliyanie melatonina i epitalona na sostav lejkocitarnoj formuly i aktivnost' shchelochnoj fosfatazy lejkocitov krovi krys pri raznyh rezhimah osveshcheniya v ontogeneze // Uspekhi gerontologii. 2008. Vol. 21, no. 3. P. 394-401.

Uzenbaeva L.B., Vinogradova I.A., Kizhina A.G. i dr. Vliyanie melatonina na sootnoshenie nejtrofilov i limfocitov v krovi mlekopitayushchih zavisit ot vozrasta zhivotnyh // Uspekhi gerontologii. 2012. Vol. 25, no. 3. P. 409-414.

CHazov E.I., Isachenkov V.A. Epifiz: mesto i rol' v sisteme nejroendokrinnoj regulyacii. M.: Nauka, 1974. P. 121–155.