Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина
В экспериментах на крысах в условиях, приближенных к естественным, изучали влияние инъекций активатора ГАМК-эргических церебральных систем аминалона и эпифизарного гормона мелатонина на циркадианный ритм экскреторной активности почек. Введение экзогенного мелатонина приводило к существенному усилени...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Нейрофизиология |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68308 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина / И.Г. Кушнир, Г.И. Кокощук // Нейрофизиология. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 381-386. — Бібліогр.: 37 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-68308 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-683082019-05-25T21:20:34Z Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина Кушнир, И.Г. Кокощук, Г.И. В экспериментах на крысах в условиях, приближенных к естественным, изучали влияние инъекций активатора ГАМК-эргических церебральных систем аминалона и эпифизарного гормона мелатонина на циркадианный ритм экскреторной активности почек. Введение экзогенного мелатонина приводило к существенному усилению экскреторной деятельности почек в середине как дневного, так и ночного периода. Инъекции аминалона подавляли эффекты мелатонина; в условиях комбинированного введения этих агентов циркадианный ритм деятельности почек существенно нивелировался. Полученные результаты рассматриваются как свидетельство важной роли реципрокных взаимодействий ГАМК-эргических нейронных систем (прежде всего, в основном центральном пейсмекере циркадианного ритма – супрахиазматических ядрах гипоталамуса) и мелатонинпродуцирующих элементов эпифиза мозга в регуляции указанного ритма. В експериментах на щурах в умовах, наближених до природних, вивчали вплив ін’єкцій активатора ГАМК-ергічних церебральних систем аміналону та епіфізарного гормону мелатоніну на циркадіанний ритм екскреторної активності нирок. Уведення екзогенного мелатоніну призводило до істотного посилення екскреторної діяльності нирок у середині як денного, так і нічного періодів. Ін’єкції аміналону пригнічували ефекти мелатоніну; в умовах комбінованого введення цих агентів циркадіанний ритм діяльності нирок істотно нівелювався. Отримані результати розглядаються як свідчення важливої ролі реципрокних взаємодій ГАМК-ергічних нейронних систем (перш за все, в основному центральному пейсмекері циркадіанного ритму – супрахіазматичних ядрах гіпоталамуса) та мелатонінпродукуючих елементів епіфіза мозку в регуляції вказаного ритму. We studied the effects of injections of an activator of GABA-ergic cerebral systems, aminalone, and an epiphyseal hormone, melatonin, on the circadian rhythm of the excretory activity of the kidneys; the experiments were carried out on rats under conditions close to natural. Introduction of exogenous melatonin resulted in significant intensification of excretory renal activity within both day and night periods. Injections of aminalone suppressed the effects of melatonin; in the case of combined injections of these agents, the circadian rhythm of the activity of the kidneys became noticeably smoothed. These findings are interpreted as proof of the important role of reciprocal interactions between the GABA-ergic neuronal systems (first of all, in the main central circadian pacemaker, i.e., in the suprachiasmatic nuclei of the hypothalamus) and melatonin-producing units of the brain epiphysis in the regulation of the above rhythm. 2009 Article Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина / И.Г. Кушнир, Г.И. Кокощук // Нейрофизиология. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 381-386. — Бібліогр.: 37 назв. — рос. 0028-2561 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68308 612.82:612.017.2 ru Нейрофизиология Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
В экспериментах на крысах в условиях, приближенных к естественным, изучали влияние инъекций активатора ГАМК-эргических церебральных систем аминалона и эпифизарного гормона мелатонина на циркадианный ритм экскреторной активности почек. Введение экзогенного мелатонина приводило к существенному усилению экскреторной деятельности почек в середине как дневного, так и ночного периода. Инъекции аминалона подавляли эффекты мелатонина; в условиях комбинированного введения этих агентов циркадианный ритм деятельности почек существенно нивелировался. Полученные результаты рассматриваются как свидетельство важной роли реципрокных взаимодействий ГАМК-эргических нейронных систем (прежде всего, в основном центральном пейсмекере циркадианного ритма – супрахиазматических ядрах гипоталамуса) и мелатонинпродуцирующих элементов эпифиза мозга в регуляции указанного ритма. |
| format |
Article |
| author |
Кушнир, И.Г. Кокощук, Г.И. |
| spellingShingle |
Кушнир, И.Г. Кокощук, Г.И. Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина Нейрофизиология |
| author_facet |
Кушнир, И.Г. Кокощук, Г.И. |
| author_sort |
Кушнир, И.Г. |
| title |
Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина |
| title_short |
Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина |
| title_full |
Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина |
| title_fullStr |
Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина |
| title_full_unstemmed |
Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина |
| title_sort |
модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста гамка-рецепторов и мелатонина |
| publisher |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України |
| publishDate |
2009 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/68308 |
| citation_txt |
Модуляция циркадианного ритма функции почек под действием агониста ГАМКА-рецепторов и мелатонина / И.Г. Кушнир, Г.И. Кокощук // Нейрофизиология. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 381-386. — Бібліогр.: 37 назв. — рос. |
| series |
Нейрофизиология |
| work_keys_str_mv |
AT kušnirig modulâciâcirkadiannogoritmafunkciipočekpoddejstviemagonistagamkareceptorovimelatonina AT kokoŝukgi modulâciâcirkadiannogoritmafunkciipočekpoddejstviemagonistagamkareceptorovimelatonina |
| first_indexed |
2025-07-05T18:08:59Z |
| last_indexed |
2025-07-05T18:08:59Z |
| _version_ |
1836831409964056576 |
| fulltext |
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 5 381
УДК 612.82:612.017.2
И. Г. КУШНИР1, Г. И. КОКОЩУК1
МОДУЛЯЦИЯ ЦИРКАДИАННОГО РИТМА ФУНКЦИИ ПОЧЕК
ПОД ДЕЙСТВИЕМ АГОНИСТА ГАМКА-РЕЦЕПТОРОВ И МЕЛАТОНИНА
Поступила 06.10.08
В экспериментах на крысах в условиях, приближенных к естественным, изучали влия-
ние инъекций активатора ГАМК-эргических церебральных систем аминалона и эпифи-
зарного гормона мелатонина на циркадианный ритм экскреторной активности почек.
Введение экзогенного мелатонина приводило к существенному усилению экскреторной
деятельности почек в середине как дневного, так и ночного периода. Инъекции амин-
алона подавляли эффекты мелатонина; в условиях комбинированного введения этих
агентов циркадианный ритм деятельности почек существенно нивелировался. Получен-
ные результаты рассматриваются как свидетельство важной роли реципрокных взаимо-
действий ГАМК-эргических нейронных систем (прежде всего, в основном центральном
пейсмекере циркадианного ритма – супрахиазматических ядрах гипоталамуса) и мела-
тонинпродуцирующих элементов эпифиза мозга в регуляции указанного ритма.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: циркадианный ритм, супрахиазматические ядра, ГАМК-эр-
гические нейроны, мелатонин, экскреторная функция почек.
1 Черновицкий национальный университет им. Ю. Федьковича
(Украина).
ВВЕДЕНИЕ
Гипоталамус представляет собой важнейший ком-
плекс центральных структур, которые ответственны
за адекватное поддержание основных вегетативных
показателей, в частности таких, как гемодинамичес-
кие параметры, пищевое поведение, водно-солевой
баланс и температура тела [1, 2]. Супрахиазматиче-
ские ядра (СХЯ) гипоталамуса рассматриваются в
настоящее время как основной центральный пейс-
мекер циркадианных ритмов у млекопитающих,
включая человека [3]. Еще в 1979 г. Абе и соавт. [4]
показали, что разрушение медиальной преоптиче-
ской зоны вызывает нарушения суточной ритмики
пищевого поведения, изменений температуры тела,
секреции кортикостероидов и тиреоидных гормо-
нов. Пересадка нейронов СХЯ после предшеству-
ющего разрушения этого ядра приводила к восста-
новлению циркадианного ритма, но характерного
не для реципиента, а для донора [5–7].
В то же время результаты исследований последних
50 лет убедительно продемонстрировали, что исклю-
чительно существенную роль в формировании био-
логических ритмов играет эпифиз мозга (пинеаль-
ная железа) [8–10]. Это обусловило необходимость
определить функциональные отношения между ги-
поталамическими структурами (прежде всего СХЯ),
с одной стороны, и эпифизом – с другой. В соответ-
ствующих исследованиях был получен обширный
фактический материал, давший основания для ряда
гипотез, однако многие полученные данные оказа-
лись противоречивыми. Решение возникших вопро-
сов затрудняется высокой сложностью внутренней
организации СХЯ [11–14] и, прежде всего, тем об-
стоятельством, что СХЯ включает в себя большое
количество нейронных популяций, различных по
своим нейрохимическим характеристикам [15–21].
Было показано [19–26], что важнейшую роль в ре-
гуляции активности СХЯ играют ГАМК-эргиче-
ские нейроны. Ряд исследователей рассматривают
ГАМК-эргические нейроны как принципиальный
регулятор циркадианного ритма, обеспечиваемого
активностью СХЯ [19, 27]. В целом же, несмотря
на большой прогресс в исследованиях внутренней
функциональной организации СХЯ и взаимоотно-
шений этой гипоталамической подсистемы и дру-
гих систем мозга, проблема центральной регуляции
циркадианных ритмов во многих аспектах остается
далекой от окончательного решения.
Как свидетельствуют данные литературы [28], экс-
креторная функция почек у животных, поведенчески
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 5382
активных в темновой фазе суточного цикла, демон-
стрирует настолько стабильную и четко выраженную
циркадианную ритмику (с акрофазой в ночные часы
и батифазой в середине дня), что деятельность почек
может эффективно использоваться в качестве тест-
феномена в хронофармакологических и хронотокси-
кологических исследованиях. Изложенные выше све-
дения и соображения обусловили направление нашей
работы, в которой мы тестировали эффекты введения
агониста ГАМКА-рецепторов аминалона в отношении
циркадианного ритма экскреторной функции почек у
крыс. Эти эффекты сопоставлялись с изменениями
данного ритма, обусловленными введением основно-
го эпифизарного гормона мелатонина.
МЕТОДИКА
Опыты были проведены на 36 крысах-самцах ли-
нии Вистар массой 140–180 г. Животные находи-
лись в специальных обменных клетках со свобод-
ным доступом к пище (зерно пшеницы) и питью
(1 %-ный раствор натрия хлорида в воде для ком-
пенсации низконатриевого рациона). Животные со-
держались при стандартном световом режиме (12
ч освещения / 12 ч темноты). До начала экспери-
мента животных адаптировали к данным условиям
обитания в течение 10 дней.
На протяжении двух дней эксперимента у крыс
собирали мочу, выделенную в ходе спонтанно-
го диуреза в течение 3 ч в середине дня (с 11.00
до 14.00) и в середине ночи (с 23.00 до 2.00). В
пробах мочи определяли концентрацию ионов на-
трия (потенциометрически, с использованием на-
трийчувствительного ионселективного электрода
и хлор-серебряного электрода сравнения). В каче-
стве показателя гломерулярной фильтрации изме-
ряли концентрацию эндогенного креатинина (коло-
риметрически, с пикриновой кислотой, по Фолину
в модификации Виктора [29]). Экскрецию титруе-
мых кислот и ионов аммония определяли, исполь-
зуя комбинированный метод [30] с титрованием
проб мочи раствором NaOH (0.01 М), индикатор –
фенолфталеин. Рассчитывали значения интенсив-
ностей диуреза (мл/ч) и экскреции упомянутых
выше веществ (мкмоль/ч).
Вита-мелатонин (ЗАО Киевский витаминный за-
вод, Украина) вводили в дозе 1.5 мг/кг, внутрибрю-
шинно, однократно два раза в сутки (9.00 и 21.00).
Внутрибрюшинные инъекции аминалона (300 мг/кг)
осуществлялись в таком же режиме.
Числовые данные анализировали с использова-
нием программы «Statistica for Windows 5.0»; меж-
групповые различия определялись согласно крите-
рию Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Результаты измерений характеристик экскретор-
ной функции почек у животных эксперименталь-
ных групп приведены на рис. 1–4.
Как видно из рис. 1, у интактных крыс контроль-
ной группы в ночное время отмечалась отчетливая
интенсификация экскреторной функции почек. Ди-
урез и экскреция ионов натрия в ночные часы уве-
личивались в 2.0 и 1.6 раза по сравнению с тем,
что наблюдалось днем (А, Б); заметно повышалась
и экскреция солей аммония (Д). Отсутствие досто-
верного роста скорости экскреции кислых фосфа-
тов (титруемых кислот; Г), видимо, связано с со-
хранением примерно стабильной интенсивности
клубочковой фильтрации. Практически не были
выражены и циркадианные изменения скорости
экскреции креатинина (В).
Введение экзогенного мелатонина в целом не
приводило к качественным изменениям циркадиан-
ных вариаций экскреторной функции почек с вы-
раженной акрофазой в ночное время суток и бати-
фазой в дневные часы (рис. 2). Однако повышение
уровня мелатонина в организме существенно уси-
ливало упомянутую функцию почек и приводило
к заметным изменениям количественных соотно-
шений дневных и ночных показателей. Интенсив-
ность диуреза в дневное и ночное время у живот-
ных группы 2 составляла в среднем 264 и 164 %
аналогичных значений в контрольной группе 1.
Упомянутый показатель в дневной период у крыс
после инъекций мелатонина превышал соответ-
ствующий «ночной» показатель в группе контроля.
Однако при этом разница между ночными и днев-
ными показателями была не двукратной, как у ин-
тактных животных; указанные значения различа-
лись всего на 25 % (А). Существенно возрастала
интенсивность экскреции креатинина и солей ам-
мония (В, Д). Скорость экскреции ионов натрия у
животных группы 2 примерно вдвое превышала та-
ковую у контрольных крыс, однако существенной
разницы между ночными и дневными значениями
этого показателя в «мелатониновой» группе 2 не
наблюдалось. Величина данного параметра днем в
среднем была даже несколько выше (Б).
И. Г. КУШНИР, Г. И. КОКОЩУК
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 5 383
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0
10
20
30
40
50
0
50
100
150
200
250
300
350
*
*
**
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
+
+
+
+
** +
*
+
** +
**
+
*
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0
10
20
30
40
50
0
50
100
150
200
250
300
350
Р и с. 1. Циркадианные изменения экскреторной функции почек у контрольных крыс (группа 1).
А – интенсивность диуреза, мл/ч; Б–Д – интенсивности экскреции ионов натрия (Б, мкмоль/ч), креатинина (В, мкмоль/ч),
титруемых кислот (Г, мкмоль/ч) и ионов аммония (Д, мкмоль/ч). Представлены значения средних ± ошибка среднего. Белые
столбики соответствуют значениям показателей днем (в интервале 11.00–14.00), заштрихованные – ночью (23.00–2.00). Одной и
двумя звездочками отмечены случаи достоверных различий между ночными и дневными значениями показателей (P < 0.05 и P <
< 0.01 соответственно).
Р и с. 1. Циркадіанні зміни екскреторної функції нирок у контрольних щурів (група 1).
Р и с. 2. Циркадианные изменения экскреторной функции почек у крыс, которым вводился мелатонин (группа 2).
Крестиками отмечены случаи достоверных отличий показателей от аналогичных значений в группе 1 (P < 0.05). Остальные
обозначения те же, что и на рис. 1.
Р и с. 2. Циркадіанні зміни екскреторної функції нирок у щурів, котрим уводили мелатонін (група 2).
В условиях введения ГАМКА-агониста амин-
алона циркадианные вариации экскреторной функ-
ции почек в определенной степени сохранялись,
но количественные отношения исследуемых пока-
зателей существенно преобразовывались. Интен-
сивность диуреза днем у животных группы 3 была
аналогичной наблюдаемой в группе контроля, но
ночной показатель под влиянием аминалона стано-
вился существенно меньше, составляя всего 68 %
соответствующей величины у интактных живот-
ных (рис. 3, А; 1, А). Соответственно, разница меж-
ду ночной и дневной интенсивностями диуреза в
условиях экспериментальной активации ГАМКА-
рецепторов равнялась 42 %, т. е. была значительно
меньшей, чем у интактных крыс. Скорости экскре-
ции креатинина, титруемых кислот (днем) и ионов
аммония в группе 3 были ниже аналогичных пока-
зателей в норме, сохраняя при этом более высокие
значения в ночное время (В–Д). Скорость экскре-
ции ионов натрия в «аминалоновой» группе 3 была
близка к таковой у интактных животных, но цирка-
дианная ритмика данного показателя по сравнению
с нормой инвертировалась (хотя разница не дости-
гала уровня достоверности; Б).
Совместное введение аминалона и мелатонина
приводило к существенному ослаблению активиру-
ющего действия последнего на экскреторную функ-
цию почек. Интенсивность диуреза в ночное время
в указанной экспериментальной группе соответство-
вала таковой у интактных крыс; в дневные же часы
этот показатель был несколько выше. «Ночная» ин-
тенсивность диуреза превышала «дневную» всего на
28 % (рис. 4, А). Значения интенсивности экскреции
натрия, креатинина и титруемых кислот, наблюдае-
мые днем и ночью, были весьма близки друг к другу
(Б–Г), и лишь скорость экскреции солей аммония но-
А Б В Г Д
МЛ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч
А Б В Г Д
МЛ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч
МОДУЛЯЦИЯ ЦИРКАДИАННОГО РИТМА ФУНКЦИИ ПОЧЕК
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 5384
чью заметно превышала соответствующий дневной
показатель (Д). Таким образом, в условиях одновре-
менной активации центральных ГАМКА-рецепторов
и повышения уровня мелатонина в организме прояв-
ления циркадианного ритма экскреторной функции
почек в значительной мере сглаживались.
ОБСУЖДЕНИЕ
Как уже упоминалось во Введении, циркадиан-
ные биологические ритмы, очевидно, в значитель-
ной степени определяются взаимодействием ней-
ронных и нейроэндокринных систем СХЯ, с одной
стороны, и эпифиза мозга – с другой. Результаты
нейрогистологических и иммуноцитохимических
исследований показали наличие полисинаптиче-
ских связей между клеточными элементами СХЯ и
нейроэндокринными клетками эпифиза [8, 10, 31].
Шибата и соавт. [32] обнаружили, что мелатонин –
основной гормон эпифиза – в экспериментах in
vitro угнетает электрическую активность нейронов
СХЯ в поздние часы «субъективного дня». Макси-
мальное угнетающее влияние на нейроны СХЯ ме-
латонин проявлял в темновой фазе суточного ритма
[22]. Предполагалось, что эти эффекты реализуют-
ся в значительной степени через ГАМК-эргические
нейронные системы мозга. У млекопитающих фо-
тостимуляция, приводящая к активации нейронов
ретино-гипоталамического тракта [33], сопровож-
дается повышением уровня глутамата в нейронах
СХЯ, усилением активности нейронов, высвобож-
дающих вазоинтестинальный пептид (VIP-нейро-
нов), и интенсификацией секреции аргинин-вазо-
прессина. Пик секреции этого гормона совпадает
с серединой «субъективного дня» [34]. Оказалось,
что между секрецией аргинин-вазопрессина нейро-
нами СХЯ и выделением мелатонина пинеалоцита-
ми существуют реципрокные отношения.
Полученные данные заставили более детально
рассмотреть структурную организацию СХЯ гипо-
таламуса. Было показано, что в этих ядрах можно
выделить центральную группу нейронов – «серд-
цевину» («core»). Указанные нейроны не генериру-
ют спонтанной ритмической электрической актив-
ности. Активация данных клеток обусловливается
0
0.2
0.4
0.6
+
*
+
*
*
**
+
+
0.8
1.0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0
10
20
30
40
50
0
50
100
150
200
250
300
350
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
+
+ *
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0
10
20
30
40
50
0
50
100
150
200
250
300
350
Р и с. 3. Циркадианные изменения экскреторной функции почек у крыс, которым вводился аминалон (группа 3).
Обозначения те же, что и на рис. 2.
Р и с. 3. Циркадіанні зміни екскреторної функції нирок у щурів, котрим уводили аміналон (група 3).
Р и с. 4. Циркадианные изменения экскреторной функции почек у крыс после комбинированного введения мелатонина и аминалона
(группа 4).
Обозначения те же, что и на рис. 2 и 3.
Р и с. 4. Циркадіанні зміни екскреторної функції нирок у щурів після комбінованого введення мелатоніну та амiналону (група 4).
А Б В Г Д
МЛ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч
А Б В Г Д
МЛ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч МКМОЛЬ/Ч
И. Г. КУШНИР, Г. И. КОКОЩУК
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 5 385
поступлением импульсации по ретино-гипотала-
мическому тракту. Кнаружи от нейронов «сердце-
вины» расположена «оболочка» («shell»). Ее нерв-
ные клетки генерируют спонтанную импульсацию
и синтезируют аргинин-вазопрессин. Как уже упо-
миналось, максимум их активности приходится на
середину дневного периода [11].
Результаты нейроцитохимических исследований
показали, что в СХЯ присутствуют различные попу-
ляции нейронов, синтезирующие ряд нейротрансмит-
теров (в том числе глутамат, пептиды и моноамины –
дофамин, серотонин и норадреналин) и нейроэндо-
кринных факторов – аргинин-вазопрессин, гастрин-
высвобождающий фактор, VIP, калбиндин, калрети-
нин, кортикотропинреализующий фактор, энкефалин.
Кроме того, в СХЯ локализованы многочисленные
ГАМК-продуцирующие нейроны [20, 21, 24, 35, 36].
ГАМК-эргические нейроны представлены как в дор-
сальной («shell»), так и в вентральной («core») частях
СХЯ [12, 19]. Именно эти нейроны предлагалось рас-
сматривать как принципиальный регулятор циркади-
анного ритма в пределах СХЯ [19].
Согласно данным наших экспериментов, введе-
ние агониста ГАМКА-рецепторов аминалона не-
сколько снижало интенсивность диуреза (особенно
ночью) и обусловливало определенную тенденцию
к нивелированию циркадианных вариаций интен-
сивностей секреции ионов натрия и креатинина.
С введением экзогенного мелатонина было связа-
но общее существенное увеличение исследуемых
показателей, но их циркадианная ритмика в значи-
тельной степени сохранялась. Комбинированное же
введение аминалона и мелатонина вызывало суще-
ственное сглаживание проявлений циркадианного
ритма экскреторной функции почек. Наши резуль-
таты в целом согласуются с данными Калсбеека и
соавт. [3, 13, 16] и Вана и соавт. [37] об угнетаю-
щем влиянии мелатонина на активность ГАМК-эр-
гических нейронов СХЯ и на роль этих взаимодей-
ствий в механизмах поддержания циркадианного
ритма. Естественно, что нельзя исключить участия
в указанных механизмах и других нейронных си-
стем СХЯ, кроме ГАМК-эргических.
Следует упомянуть, что опубликованные сведе-
ния о влиянии активации ГАМКА-рецепторов на
активность нейронов СХЯ в определенной степе-
ни противоречивы: в ночное время подобная акти-
вация ГАМК-систем могла вызывать либо подавле-
ние, либо возбуждение нейронов СХЯ [26, 33, 31].
Данные наших экспериментов согласуются с ре-
зультатами исследований Грибкоффа и соавт. [10,
11], сообщавших, что введение агониста ГАМКА-
рецепторов мусцимола угнетало активность нейро-
нов СХЯ, а инъекции антагонистов указанных ре-
цепторов бикуккулина и пикротоксина приводили
к активации этих клеток.
Таким образом, результаты наших экспериментов
подтверждают важную роль реципрокных взаимодей-
ствий ГАМК-эргических элементов основного цен-
трального пейсмекера циркадианного ритма – СХЯ
гипоталамуса – и мелатонинпродуцирующей систе-
мы эпифиза в регуляции указанного ритма. Полу-
ченные данные акцентируют существенное значение
сохранения адекватных характеристик функциони-
рования этих систем, поскольку экспериментальная
активация центральных ГАМКА-рецепторов, комби-
нированная с одновременным повышением уровня
мелатонина в организме, обусловливала отчетливые
тенденции к нивелированию циркадианных вариа-
ций функции почек.
І. Г. Кушнир1, Г. І. Кокощук1
МОДУЛЯЦІЯ ЦИРКАДІАННОГО РИТМУ ФУНКЦІЇ
НИРОК ПІД ВПЛИВОМ АГОНІСТА ГАМКА-
РЕЦЕПТОРІВ І МЕЛАТОНІНУ
1 Чернівецький національний університет ім. Ю. Федько-
вича (Україна).
Р е з ю м е
В експериментах на щурах в умовах, наближених до при-
родних, вивчали вплив ін’єкцій активатора ГАМК-ергічних
церебральних систем аміналону та епіфізарного гормону
мелатоніну на циркадіанний ритм екскреторної активно-
сті нирок. Уведення екзогенного мелатоніну призводило до
істотного посилення екскреторної діяльності нирок у сере-
дині як денного, так і нічного періодів. Ін’єкції аміналону
пригнічували ефекти мелатоніну; в умовах комбінованого
введення цих агентів циркадіанний ритм діяльності нирок
істотно нівелювався. Отримані результати розглядаються
як свідчення важливої ролі реципрокних взаємодій ГАМК-
ергічних нейронних систем (перш за все, в основному цен-
тральному пейсмекері циркадіанного ритму – супрахіаз-
матичних ядрах гіпоталамуса) та мелатонінпродукуючих
елементів епіфіза мозку в регуляції вказаного ритму.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. R. M. Buijs and A. Kalsbeek, “Hypothalamic integration of central
and peripheral clocks,” Nat. Rev. Neurosci., 2, 521-526 (2001).
2. J. Antunes-Rodrigues, M. De Castro, L. L. K. Elias et al.,
“Neuroendocrine control of body fluid metabolism,” Physiol.
Rev., 84, 169-208 (2004).
МОДУЛЯЦИЯ ЦИРКАДИАННОГО РИТМА ФУНКЦИИ ПОЧЕК
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ / NEUROPHYSIOLOGY.—2009.—T. 41, № 5386
3. A. Kalsbeek, I. F. Palm, S. E. La Fleur, et al., “SCN outputs
and the hypothalamic balance of life,” J. Biol. Rhythms, 21,
No. 6, 458-469 (2006).
4. K. Abe, J. Kroning, M. A. Greer and V. Critchlow, “Effects
of destruction of the suprachiasmatic nuclei on the circadian
rhythms in plasma corticosterone, body temperature, feeding
and plasma thyrotropin,” Neuroendocrinology, 29, 119-131
(1979).
5. M. R. Ralph, R. G. Foster, F. C. Davis, and M. Menaker, “Transplanted
suprachiasmatic nucleus determines circadian period,” Science, 247,
975-978 (1990).
6. J. Grosse and F. C. Davis, “Melatonin entrains the restored
circadian activity rhythms of syrian hamsters bearing fetal
suprachiasmatic nucleus grafts,” J. Neurosci., 18, No. 19,
8032-8037 (1998).
7. F. I. Meyer-Bernstein, A. E. Jetton, Sh. Matsumoto, et al.,
“Effects of suprachiasmatic transplants on circadian rhythms of
neuroendocrine function in golden hamsters,” Endocrinology, 140,
207-218 (1999).
8. R. Y. Moore, “Neural control of the pineal gland,” Behav.
Brain Res., 73, 125-130 (1996).
9. J. Vanecek, “Cellular mechanisms of melatonin action,”
Physiol. Rev., 78, No. 3, 687-721 (1998).
10. R. Teclemariam-Mesbah, G. J. Ter Horst, F. Postema, et al.,
“Anatomical demonstration of the suprachiasmatic nucleus-
pineal pathway,” J. Comp. Neurol., 406, 171-182 (1999).
11. T. T. Abrahamson and R. Y. Moore, “Suprachiasmatic nucleus
in the mouse: retinal innervation, intrinsic organization and
efferent projections,” Brain Res., 916, Nos. 1/2, 172-191
(2001).
12. R. Y. Moore and J. C. Speh, “GABA is principal neurotransmitter
of the circadian system,” Neurosci Lett., 150, No. 1, 112-116
(1993).
13. A. Kalsbeek and R. M. Buijs, “Output pathways of the
mammalian suprachiasmatic nucleus: coding circadian time by
transmitter selection and specific targeting,” Cell Tissue Res.,
309, No. 1, 109-118 (2002).
14. L. P. Morin, K.-Y. Shivers, J. H. Blanchard, and L. Muscat,
“Complex organization of mouse and rat suprachiasmatic
nucleus,” Neuroscience, 137, No. 4, 1285-1297 (2006).
15. H. Okamura, A. Berod, J. F. Julien, et al., “Demonstration of
GABAergic cell bodies in the suprachiasmatic nucleus: in situ
hybridization of glutamic acid decarboxylase (GAD) mRNA
and immunocytochemistry of GAD and GABA,” Neurosci.
Lett., 102, 131-136 (1989).
16. A. Kalsbeek, R. A. Cutrera, J. J. Van Heerikhuize, et al., “GABA
release from suprachiasmatic nucleus terminals is necessary
for the light-induced inhibition of nocturnal melatonin release
in the rat,” Neuroscience, 91, No. 2, 453-461 (1999).
17. J. Schaap, H. Albus, H. Tjebbe, et al., “Heterogeneity of rhythmic
suprachiasmatic nucleus neurons: implications for circadian waveform
and photoperiodic encoding,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 15994-
15999 (2003).
18. J. Itri, S. Michel, J. A. Waschek, and C. S. Colwell, “Circadian
rhythm in inhibitory synaptic transmission in the mouse
suprachiasmatic nucleus,” J. Neurophysiol., 92, 311-319
(2004).
19. H. Albus, M. J. Vansteensel, S. L. Miche, et al., “A GABAergic
mechanism is necessary for coupling dissociable ventral and
dorsal regional oscillators within the circadian clock,” Current
Biol., 15, No. 10, 886-893 (2005).
20. M. C. Antle and R. Silver, “Orchestrating time: arrangements
of the brain circadian clock,” Trends Neurosci., 28, No. 3, 145-
151 (2005).
21. R. M. Buijs, Y. X. Hou, S. Shinn, et al., “Ultrastructural
evidence for intra- and extranuclear projections of GABAergic
neurons of the suprachiasmatic nucleus,” J. Comp. Neurol.,
340, 381-391 (1994).
22. D. A. Golombek, P. Pévet, and D. P. Cardinali, “Melatonin
effects on behavior: possible mediation by the central
GABAergic system,” Neurosci. Biobehav. Rev., 20, 403-412
(1996).
23. Q. H. Chen and A. N. van den Pol, “Presynaptic GABAB
autoreceptor modulation of P/Q-type calcinum channales and
GABA realease in rat suprachiasmatic nucleus neurons,” J.
Neurosci., 18, No. 5, 1913-1922 (1998).
24. V. K. Gribkoff, R. L. Pieschl, T. A. Wisialowski, et al., “A
reexamination of the role of GABA in the mammalian
suprachiasmatic nucleus,” J. Biol. Rhythms, 14, No. 2, 126-
130 (1999).
25. K. Gribkoff, R. L. Pieschl, F. E. Dudek, et al., “GABA
receptor-mediated inhibition of neuronal activity in rat SCN
in vitro: Pharmacology and influence of circadian phase,” J.
Neurophysiol., 90, 1438-1448 (2003).
26. S. J. Aton, J. E. Huetther, M. Straume, et al., “GABA and
Gi/o differentially control circadian rhythms and synchrony
in clock neurons,” PNAS Biol. Sci. Neurosci., 103, No. 50,
19188-19193 (2006).
27. R. Y. Moore and J. C. Speh, “GABA is principal neurotransmitter
of the circadian system,” Neurosci Lett., 150, No. 1, 112-116
(1993).
28. M. Pons, A. Schnecko, K. Witte, et al., “Circadian rhythms in
renal function in hypertensive TGR(mRen-2)27 rats and their
normotensive controls,” Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp.
Physiol., 271, R1002-R1008 (1996).
29. З. Виктор, Клиническая нефрология, ПГМИ, Варшава
(1968).
30. С. И. Рябов, Ю. В. Наточин, Б. Б. Бондаренко, Диагностика
болезней почек, Медицина, Ленинград (1979).
31. A. Kalsbeek, W. J. Drijfhout, B. H. Westerink, et al., “GABA
receptors in the region of the dorsomedial hypothalamus of rats
are implicated in the control of melatonin and corticosterone
release,” Neuroendocrinology, 63, No. 1, 69-78 (1996).
32. S. Shibata, V. M. Cassone, and R. Y. Moore, “Effects of
melatonin on neuronal activity in the rat suprachiasmatic
nucleus in vitro,” Neurosci. Lett., 97, 140-144 (1989).
33. M. De Jeu and C. Pennartz, “Circadian modulation of GABA
function in the rat suprachiasmatic nucleus: excitatory effects
during the night phase,” J. Neurophysiol., 87, 834-844
(2002).
34. K. Watanabe, J. Vanecek, and S. Yamaoka, “In vitro entrainment
of the circadian rhythm of vasopressin-releasing cells in
suprachiasmatic nucleus by vasoactive intestinal polypeptide,”
Brain Res., 877, 361-366 (2000).
35. R. Teclemariam-Mesbah, A. Kalsbeek, P. Pévet, and R. M. Buijs,
“Direct vasoactive intestinal polypeptide-containing projection
from the suprachiasmatic nucleus to spinal projecting
hypothalamic paraventricular neurons,” Brain Res., 748,
71-76 (1997).
36. Y. Isobe, T. Torii, and H. Nishino, “Melatonin inhibits Arg-
vasopressin release via MT2 receptor in the suprachiasmatic
nucleus-slice culture of rats,” Brain Res., 889, 214-219
(2001).
37. Q. Wan, H. Y. Man, F. Liu, et al., “Differential modulation of
GABAA receptor function by Mel1a and Mel1b receptors,” Nat.
Neurosci., 2, 401-403 (1999).
И. Г. КУШНИР, Г. И. КОКОЩУК
|