Корекція профілю статевих гормонів самців щурів за умови зміни світлового режиму
pdf

Ключові слова

світловий режим, тестостерон, естрадіол, мелатонін, спіруліна.

Як цитувати

MamotenkoА., & КomisovaT. (2021). Корекція профілю статевих гормонів самців щурів за умови зміни світлового режиму. Ендокринологія, 26(2), 145-151. https://doi.org/10.31793/1680-1466.2021.26-2.145

Анотація

Проведено дослідження з вивчення ефекту підсилення запобіжної та відновлювальної дії препарату мелатоніну на репродуктивну систему експериментальних тварин, що знаходилися в умовах тривалого світлового навантаження, шляхом введення в раціон адаптогену природного походження — харчової добавки спіруліни. Мета роботи — вивчення наслідків деструктивного впливу тривалої пролонгації режиму освітлення на гормональний профіль статевих гормонів та обґрунтування ефективності комбінованого введення мелатоніну і спіруліни для запобігання процесу дерегуляції репродуктивної функції та її відновлення в самців щурів. Матеріал і методи. Дослідження проведено на 140 статевозрілих самцях щурів популяції Wistar у літньо-осінній період на тлі зменшення тривалості світлової доби (липень-жовтень). За характером дії та інтенсивності освітлення було сформовано 7 груп по 20 особин: контрольна група К — тварини знаходилися в умовах природної зміни дня і ночі; група 12/12 — щури утримувалися при штучному освітленні впродовж 12 годин на добу; група 24/00 — тварини утримувалися при цілодобовому штучному освітленні;
групи 12/12+М та 24/00+М — на тлі зміненого світлового режиму щури отримували препарат «Віта-мелатонін» (М) ввечері; групи 12/12+М+С та 24/00+М+С — на тлі зміненого світлового режиму щурам вводили біодобавку «Spirulina» (С) вранці й «Віта-мелатонін» ввечері. Змінений фотоперіод для щурів моделювався впродовж 3,5 місяців шляхом застосування електричного освітлення з використанням ламп розжарення потужністю 100 Вт. Рівень тестостерону (Т) та естрадіолу (Е2) у плазмі крові щурів визначали імуноферментним методом. Імовірність відмінностей оцінювали за допомогою критерію t Стьюдента при р<0,05. Результати. Спостерігалася тенденція до зростання рівня Т та зменшення вмісту Е2 в крові щурів групи 12/12 при самостійному введенні мелатоніну, що призводило до вірогідного зростання індексу Т/Е2 на 25% (р<0,05). За умови сумісного введення М+С відмічено вірогідне підвищення рівня Т до контрольних величин та пропорційне зниження вмісту Е2 в крові (на 23%, р<0,05). Відповідно, практично до нормальних значень підвищувалося співвідношення Т/Е2 (до 342,7±29,7 проти 386,8±36,7 в контролі, що становило +54% від показників групи 12/12). У групі щурів 24/00 при введенні мелатоніну рівень Т зростав більш ніж на третину відносно групи патологічного контролю та не мав вірогідних відмінностей від значень у групі інтактних щурів, що знаходилися в умовах природного освітлення. Водночас естрогенемія в таких тварин зменшувалася в меншому ступені — на 25% від групи 24/00. При цілодобовому освітленні на тлі сумісного курсового введення М+С рівень Т у групі щурів 24/00+М+С зростав на 47% від патологічного контролю та практично не відрізнявся від показників інтактних щурів (відповідно 31,8±0,9 нмоль/л та 33,0±0,6 нмоль/л). Хоча рівень Е2 в групі тварин, що підлягали цілодобовому освітленню, і знижувався на 31% від показників групи 24/00, однак був вищим за контрольні значення на 22%. Виходячи з цього, співвідношення Т/Е2, хоча і зростало більш ніж вдвічі, все ж не досягало показників групи контролю (289,8±21,1 і 386,8±36,7 відповідно, р<0,05). Висновки. 1. У самців щурів на фоні світлового навантаження виявлено глибокі зміни профілю статевих гормонів, які прогресують та поглиблюються зі зростанням часу освітлення. 2. Курсове введення мелатоніну сприяло вірогідному підвищенню рівня Т у самців, знижувало рівень Е2, що призводило до відповідного падіння співвідношення Т/Е2, однак не призводило до повної нормалізації показників. 3. Показана висока ефективність використаної схеми курсового сумісного профілактичного застосування мелатоніну і спіруліни для превентивного зниження ризику репродуктивних розладів у самців щурів.

https://doi.org/10.31793/1680-1466.2021.26-2.145
pdf

Посилання

Kyba CCM, Kuester T, Sánchez de Miguel A, Baugh K, Jechow A, Hölker F, et al. Artificially lit surface of Earth at night increasing in radiance and extent. Sci Adv. 2017 Nov 22;3(11): e1701528.

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 Mar 15;173:94-106.

Jain P, Jain M, Haldar C, Singh TB, Jain S. Melatonin and its correlation with testosterone in polycystic ovarian syndrome. J Hum Reprod Sci. 2013 Oct;6(4):253-8.

Hsieh CY, Hung CH, Lee YH, Wu ST, Hu CJ. Effects of light-dark cycle on hippocampal iNOS expression and CREB activation in rats. Chin J Physiol. 2015 Feb 28;58(1):19-26.

Пішак ВП. Фотоперіодизм і функціонування репродуктивної системи у ссавців і людини. Міжнародний ендокринологічний журнал. 2013;(2):77-80 Pishak VP. Photoperiodism and function of the reproductive system in mammals and human. Mizhnarodnyi endokrynolohichnyi zhurnal. 2013;(2):77-80. Ukrainian).

Pévet P. Melatonin and biological rhythms. Biol Signals Recept. 2000 May-Aug;9(3-4):203-12.

Prata Lima MF, Baracat EC, Simões MJ. Effects of melatonin on the ovarian response to pinealectomy or continuous light in female rats: similarity with polycystic ovary syndrome. Braz J Med Biol Res. 2004 Jul;37(7):987-95.

Finamore A, Palmery M, Bensehaila S, Peluso I. Antioxidant, Immunomodulating, and Microbial-Modulating Activities of the Sustainable and Ecofriendly Spirulina. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:3247528.

Nawrocka D, Kornicka K, Śmieszek A, Marycz K. Spirulina platensis improves mitochondrial function impaired by elevated oxidative stress in adipose-derived mesenchymal stromal cells (ASCs) and intestinal epithelial cells (IECs), and enhances insulin sensitivity in equine metabolic syndrome (EMS) horses. Mar Drugs. 2017 Aug 3;15(8):237.

Ngo-Matip ME, Pieme CA, Azabji-Kenfack M, Moukette BM, Korosky E, Stefanini P, et al. Impact of daily supplementation of Spirulina platensis on the immune system of naïve HIV‑1 patients in Cameroon: a 12-months single blind, randomized, multicenter trial. Nutr J. 2015 Jul 21;14:70.

Lee J, Park A, Kim MJ, Lim HJ, Rha YA, Kang HG. Spirulina Extract Enhanced a Protective Effect in Type 1 Diabetes by Anti-Apoptosis and Anti-ROS Production. Nutrients. 2017 Dec 15;9(12):1363.

Резніков ОГ. Загальні етичні принципи експериментів на тваринах. Перший національний конгрес з біоетики. Ендокринологія. 2003;8(1):142-5 (Reznikov OG. General ethical principles of animal experiments. The first national congress on bioethics. Endokrynolohiia. 2003;8(1):142-5. Ukrainian).

Закон України «Про захист тварин від жорстокого поводження» від 21.02.2006, № 3447-IV. 2006. URL: [Інтернет]. Доступно: http://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15. (The Law of Ukraine «On the capture of creatures from zhorstoky povodzhennya» dated 21.02.2006, No. 3447-IV. 2006. URL: [Internet]. Available from: http://zakon.rada.gov.ua/laws/show/ 3447-15. Ukrainian).

Gonçalves D, Saraiva J, Teles M, Teodósio R, Canário AV, Oliveira RF. Brain aromatase mRNA expression in two populations of the peacock blenny Salaria pavo with divergent mating systems. Horm Behav. 2010 Feb;57(2):155-61.

Pierce BN, Clarke IJ, Turner AI, Rivalland ET, Tilbrook AJ. Cortisol disrupts the ability of estradiol‑17beta to induce the LH surge in ovariectomized ewes. Domest Anim Endocrinol. 2009 May;36(4):202-8.

Lonstein JS, Linning-Duffy K, Yan L. Low Daytime Light Intensity Disrupts Male Copulatory Behavior, and Upregulates Medial Preoptic Area Steroid Hormone and Dopamine Receptor Expression, in a Diurnal Rodent Model of Seasonal Affective Disorder. Front Behav Neurosci. 2019 Apr 12;13:72.