пїњ

ќ“—”“—“¬»≈ ‘ќ“ќѕ≈–»ќƒ»«ћј Ќј–”Ўј≈“ ‘”Ќ ÷»ќЌ»–ќ¬јЌ»≈ ‘»«»ќЋќ√»„≈— »’ —»—“≈ћ ¬ ѕќ—“Ќј“јЋ№Ќќћ ќЌ“ќ√≈Ќ≈«≈  –џ—

“руды  арельского научного центра –јЌ
є 3. 2013. —. 149-158
”ƒ  591.185.6:591. 05:591. 3:599.323.4
ќ“—”“—“¬»≈ ‘ќ“ќѕ≈–»ќƒ»«ћј Ќј–”Ўј≈“ ‘”Ќ ÷»ќЌ»–ќ¬јЌ»≈ ‘»«»ќЋќ√»„≈— »’ —»—“≈ћ ¬ ѕќ—“Ќј“јЋ№Ќќћ ќЌ“ќ√≈Ќ≈«≈  –џ—
≈. ј. ’ижкин1, ¬. ƒ. ёнаш2, Ћ. Ѕ. ”зенбаева1, ». ј. ¬иноградова2, ¬. ј. »люха1,2, “. Ќ. »льина1, ё. ѕ. Ѕаранова2, ј. ¬. ћорозов1
»нститут биологии  арельского научного центра –јЌ 2ѕетрозаводский государственный университет
»сследовано вли€ние посто€нного освещени€ и посто€нной темноты на состо€ние антиоксидантной системы, лейкоцитарную формулу, скорость полового созревани€, а также продолжительность жизни крыс. ”становлено, что воздействие посто€нного освещени€ в период внутриутробного развити€ и с момента рождени€ приводит к однонаправленным изменени€м изученных физиологических систем у крыс, хот€ их выраженность различаетс€ в зависимости от момента начала воздействий. ќтсутствие фотопериодизма (при посто€нном освещении и световой депривации) в препубертатный период нарушает функционирование только тех физиологических показателей, которые подчинены циркадианной ритмике.
  л ю ч е в ы е с л о в а : фотопериод, антиоксидантна€ система, лейкоциты, половое созревание, продолжительность жизни, посто€нное освещение, посто€нна€ темнота.
E. A. Khizhkin, V. D. Yunash, L. B. Uzenbaeva, I. A. Vinogradova, V. A. Ilyukha, T. N. Ilyina, Yu. P. Baranova, A. V. Morozov. FUNCTIONING OF THE PHYSIOLOGICAL SYSTEMS IN THE POSTNATAL ONTOGENY IN RATS IS DISRUPTED IN THE ABSENCE OF THE PHOTOPERIOD
We evaluated the effect of constant light and constant darkness on the antioxidant system, leukocyte formula, pubescence and life span of rats. It was established that exposure of pregnant females or newborns to constant light results in similar changes in the ratsТ physiological systems, although their intensity varies depending on the timing of the exposure. Only the physiological processes subject to circadian rhythms are affected in the absence of the photoperiod (at constant light and light deprivation) during the prepubertal period.
K e y w o r d s : photoperiod, antioxidant system, leucocytes, pubescence, life span, constant light, constant darkness.
¬ведение
—вет €вл€етс€ экологическим фактором, регулирующим периоды активности, размножени€, миграцию, линьку и другие биологические €влени€ у животных. –еакци€ организма
на смену световых условий окружающей среды обусловлена гормоном эпифиза (пинеаль-ной железы) мелатонином, синтез которого подчинен циркадианной ритмике и осуществл€етс€ в темное врем€ суток. ¬оздействие же света вызывает эффект Ђфизиологической
@
пинеалэктомииї - подавлени€ синтетической функции эпифиза [Simonneaux, Ribelayga, 2003; Anisimov, 2006].
ћелатонин участвует в регул€ции многих физиологических процессов, таких как половое созревание, метаболизм свободных радикалов, иммунный ответ, пролифераци€ и дифференци-ровка клеток и др. ќднако в большинстве случаев изучаетс€ ограниченное количество физиологических параметров, хот€ в организме функционирование всех систем св€зано между собой. ƒругим важным аспектом €вл€етс€ вопрос о вли€нии на функционирование физиологических систем в организме нарушени€ и усилени€ синтетической функции эпифиза при длительном отсутствии фотопериодизма (посто€нное освещение и посто€нна€ темнота). »звестно, что синтез и активность антиоксидантных ферментов (јќ‘) повышаетс€ ночью и совпадает по времени с синтезом мелатонина эпифизом. ѕри этом посто€нное освещение подавл€ет активность ферментов антиоксидантной системы (јќ—) [Pablos et al., 1998; Albarran et al., 2001; Tomas-Zapico et al., 2003; Tunez et al., 2003], однако в подобных экспериментах воздействие света было кратковременным (от нескольких дней до нескольких недель).
÷ель насто€щего исследовани€ - изучить вли€ние длительного Ђвключени€ї и Ђвыключени€ї синтетической функции эпифиза на различные физиологические показатели организма крыс (јќ—, перестройки иммуннореактивности, половое созревание, продолжительность жизни).
ћатериалы и методы
–абота выполнена с использованием приборно-аналитической базы ÷ентра коллективного пользовани€ научным оборудованием »Ѕ  арЌ÷ –јЌ.
¬ исследовании на крысах Ћ»ќ (Ћенинградский институт онкологии) было проведено экспериментальное моделирование гипо- и гиперфункции эпифиза, вызванных воздействием посто€нного освещени€ и посто€нной темноты соответственно. ¬ первой серии экспериментов беременные самки содержались в услови€х стандартного (12/12) и посто€нного освещени€ (750 лк). ѕотомство от самок первой группы разделили на две подгруппы и содержали при стандартном (LD/LD; контроль) и посто€нном (LD/LL) освещении.  рыс от самок второй группы после рождени€ оставили при посто€нном освещении (LL/LL). ¬о второй серии исследований крысы начина€ с возраста 25 дней находились в услови€х стандартного режима освещени€ (12 часов
свет/12 часов темнота, LD, контроль), при посто€нном освещении (LL, 750 люкс) и при посто€нной темноте (DD).
ќбразцы тканей печени и кровь отбирали после декапитации у крыс в группах LD/LD, LD/LL и LL/LL в 3 мес€ца (n = 5 в каждой группе) и у животных групп LD, LL и DD в возрасте 6, 12, 18 и 24 мес€ца (n = 5 в каждой группе). јктивность јќ‘ измер€ли спектрофотометрически: супер-оксиддисмутазы (—ќƒ) - по модифицированной адренохромной методике [Misra, Fridovich, 1972] и каталазы - по количеству разложенной Ќ2ќ2 [Bears, Sizer, 1952].  онцентрацию витаминов ј и ≈ определ€ли методом ¬Ё∆’ [—курихин, ƒвинска€, 1989]. Ћейкоцитарную формулу и количество лейкоцитов в крови подсчитывали общеприн€тым способом [—правочник..., 1975], активность щелочной фосфатазы (ў‘) - методом одновременного азосочетани€ по ћ. Ѕер-стону [Ѕерстон, 1965] с использованием компьютерной системы анализа изображений с цветной цифровой видеокамерой и программным обеспечением Ђ¬идеотестї. ќценивали скорость полового созревани€ у самцов крыс. –ассчитывали среднюю продолжительность жизни (—ѕ∆), —ѕ∆ последних 10 % крыс и максимальную продолжительность жизни (ћѕ∆) животных. ќбщее количество крыс, использованных дл€ оценки показателей старени€, составило 158 особей.
„исловые данные обрабатывали с использованием общеприн€тых методов вариационной статистики: при сравнении групп примен€ли непараметрические критерии, дл€ оценки степени вли€ни€ факторов на изученные показатели использовали дисперсионный анализ. ќценку различий в динамике полового созревани€ и смертности проводили с использованием критери€ хи-квадрат [ оросов, √орбач, 2007].
–абота выполнена с соблюдением международных принципов ’ельсинкской декларации о гуманном отношении к животным и правил проведени€ работ с использованием экспериментальных животных [Ётическа€., 2005].
–езультаты и обсуждение
¬ результате проведенных экспериментов было установлено, что отсутствие фотопериодизма при посто€нном освещении оказывало модулирующий эффект на изученные показатели в зависимости от того, в каком периоде онтогенеза начиналось его воздействие. ”гнетение синтетической функции эпифиза у самок в период беременности (LL/LL) или у крыс€т с момента рождени€ (LD/LL) приводило к однонаправленным изменени€м активности антиокси-
дантных ферментов, хот€ их выраженность различалась (рис. 1: ј). ѕри этом посто€нное освещение вызывало рассогласование сопр€женных изменений активности јќ‘ в печени у крыс в 3-мес€чном возрасте, что про€вл€лось в значительном снижении активности —ќƒ с параллельным повышением активности каталазы.
–ис. 1. ¬ли€ние световых режимов на активность јќ‘ (ј) и уровень витаминов (Ѕ) в печени и на показатели крови (¬) у 3-мес€чных крыс (M ± m)
”словные обозначени€: ось абсцисс NL/NL, LD/LD, LL/LL -беременные самки и их потомство с момента рождени€ содержались при естественном, стандартном и посто€нном освещении соответственно, LD/LL - беременные самки содержались при стандартном освещении, а их потомство -при посто€нном освещении с момента рождени€; * - изменени€ достоверны по сравнению животными, которые содержались в группе LD/LD (р < 0,05)
»зменени€ коснулись и неферментативного компонента јќ—, так как подавление синтеза мелатонина - антиоксиданта, способного непосредственно взаимодействовать с ј‘ , - отражаетс€ на уровне других низкомолекул€рных антиоксидантов. Ќами было установлено, что концентраци€ витамина ≈ у крыс, находившихс€ в группе LL/LL, была ниже по сравнению с остальными группами. ¬ свою очередь, это привело к увеличению концентрации в печени другого неферментативного антиоксиданта - витамина ј, взаимовли€ние которого с токоферолом хорошо известно (рис. 1: Ѕ). “акие компенсаторные отношени€ между токоферолом и ретинолом наиболее отчетливо отражает их содержание в печени животных исследованных групп.
—огласно данным литературы, воздействие света €вл€етс€ десинхронизирующим фактором, вызывающим существенные изменени€ разных систем организма, в том числе и иммунной [јрушан€н, 2000]. ¬ нашем исследовании отмечено снижение в крови уровн€ сегменто€дерных нейтрофилов и увеличение доли лимфоцитов у 3-мес€чных крыс, находившихс€ при посто€нном освещении в период внутриутробного развити€ (LL/LL) и с момента рождени€ (LD/LL) по сравнению с крысами, содержавшимис€ при стандартном освещении (рис. 1: ¬), причем у животных в группе LL/LL изменени€ данных показателей были более существенные.
–ис. 2. ¬ли€ние посто€нного освещени€ на динамику полового созревани€ самцов крыс
”словные обозначени€ как на рис. 1
Ќахождение животных в период внутриутробного развити€ и с момента рождени€ при посто€нном освещении практически не отразилось на половом созревании самцов (рис. 2). ќднако необходимо отметить, что у крыс в группе LL/LL становление половой функции происходит несколько раньше, нежели у животных в группе LD/LD.
0
ѕодвод€ итог первой серии экспериментов, необходимо отметить, что отсутствие фотопериода при посто€нном освещении в период эмбрионального развити€ и с момента рождени€ крыс нарушает постнатальное развитие исследованных физиологических систем. ѕри этом более чувствительными к изменени€м светового режима оказались крысы в пренатальный период. ќчевидно, основной причиной таких изменений €вл€етс€ нарушение суточного ритма синтеза мелатонина эпифизом у беременных и лакти-рующих самок. ѕо данным литературы, значительное вли€ние на циклические колебани€ мелатонина в крови у крыс оказывает функциональное состо€ние матери [Calvo, Boya, 1984]. Ќа этапе эмбрионального развити€ информаци€ о световых режимах передаетс€ плоду от беременной самки посредством мелатонина, проникающего через плацентарный барьер [Reppert et al., 1989]. ¬ период новорожденности, когда эпифиз функционирует еще слабо, сильное вли€ние оказывает мелатонин, который поступает с молоком матери [Rowe, Kennaway, 2002]. ”частие материнских суточных ритмов в образовании и развитии циркадианной системы у их потомства было продемонстрировано на крысах [Reppert, Schwartz, 1986] и хом€ках [Davis, Gorski, 1988] при разрушении у матери супрахи-азматических €дер (—’я). ѕовреждение —’я на ранних стади€х беременности самок крыс (седьмой день) приводило к нарушению нормального ритма активности N-ацетилтрансферазы (N-ј“) в эпифизе у 10-дневных новорожденных крыс. ” них динамика активности N-ј“ не имела значительных суточных колебаний, тогда как у животных, рожденных ложнооперированными самками и выращенных самками с повреждением —’я, был отмечен нормальный суточный ритм активности N-ј“ [Reppert et al., 1989].
¬о второй серии экспериментов нами были исследованы эффекты режимов посто€нного освещени€ и световой депривации, воздействие которых начиналось с периода полового созревани€ (25 дней), на возрастную динамику изученных показателей. ѕрежде всего изменени€ затронули антиоксидантную систему, так как мелатонин способен непосредственно улавливать свободные радикалы или регулировать активность јќ‘ в результате воздействи€ на генетический аппарат клетки [Allegra et al., 2003; Rodrigues et al., 2004]. ѕри старении у контрольных крыс (стандартное освещение, LD) в печени было вы€влено рассогласование функционировани€ сопр€женных антиоксидантных ферментов - при снижении активности одного фермента активность другого повышалась, и наоборот. “ак, активность —ќƒ была выше у стареющих и
старых животных (18 и 24 мес€ца соответственно) по сравнению со взрослыми (12 мес€цев), тогда как активность каталазы, напротив, снижалась у крыс в возрасте 18 мес€цев и оставалась на этом уровне у старых животных (рис. 3).
–ис. 3. ¬озрастна€ динамика активности јќ‘ в печени крыс при различных световых режимах (ћ ± т)
”словные обозначени€: Ў - изменени€ достоверны по сравнению с животными, которые содержались при стандартном освещении (р < 0,05); 6, 12, 18 - изменени€ достоверны по сравнению с 6-, 12- и 18-мес€чными животными, содержавшимис€ при одинаковых световых режимах (р < 0,05)
152
 рысы, содержавшиес€ при посто€нном освещении (ў, имели максимальное рассогласование сопр€женных изменений активности јќ‘ в печени. ѕовышение активности —ќƒ в этом органе у 18-мес€чных крыс наблюдалось на фоне значительного снижени€ активности каталазы. ѕри этом уровень активности этого фермента был достоверно ниже, чем у животных, находившихс€ в стандартных услови€х освещени€. ¬оздействие посто€нной темноты (йй) в отличие от посто€нного освещени€ способствует усилению работы эпифиза и приводит к увеличению синтеза мелатонина этой железой [Ѕтоппеаих, 131№е!ауда, 2003]. ќднако возрастна€ динамика активности јќ‘ в печени, обнаруженна€ при воздействии посто€нной темноты, была идентична той, котора€ наблюдалась у крыс, находившихс€ при посто€нном освещении.  роме того, воздействие йй режима, так же как и » режима, приводило к снижению каталазы в печени стареющих животных по сравнению с крысами в группе 1_й (рис. 3). ¬еро€тно, в ÷. и йй световых услови€х определ€ющим фактором €вл€лось не изменение концентрации мелатонина (снижение и увеличение соответственно), а отсутствие суточной периодичности его синтеза.
Ќесмотр€ на то что крысы в течение всей жизни содержались либо в услови€х отсутстви€ чередовани€ света и темноты (» и йй), либо при регул€рно чередующемс€ освещении (12/12, 1_й), дл€ изученных нами ферментов в печени зарегистрирована сезонна€ цикличность изменений. ‘актор Ђсезонї на 15,45 % определ€л изменчивость активности —ќƒ и на 23,78 % активности каталазы (рис. 4).
–ис. 4. ¬ли€ние изученных факторов на активность јќ‘, уровень витаминов и показатели крови
»зменени€ неферментативного компонента јќ— (концентраци€ витаминов ≈ и ј) в печени крыс скорее зависели от уровн€ мелатонина, синтезируемого эпифизом, чем от его фотопе-риодических колебаний.  онцентраци€ витами-
на ≈ в печени 6-мес€чных крыс, находившихс€ при посто€нном освещении (ў, была значительно выше (рис. 5), а уровень витамина ј [»льина и др., 2005] у животных при посто€нной темноте (йй) ниже по сравнению с другими группами, в которых содержание токоферола и ретинола практически не различалось. ѕо всей видимости, нарушение синтеза мелатонина эпифизом компенсировалось изменением уровн€ важнейших неферментативных антиоксидантов: либо накоплением витамина ≈ при 1_÷ либо повышением витамина ј при йй режимах.  роме того, были вы€влены онтогенетические особенности распределени€ витаминов в печени у крыс. “ак, независимо от режима освещени€ уровень ретинола у стареющих крыс (18 мес€цев) был выше по сравнению с предыдущими возрастными периодами. ѕо данным дисперсионного анализа (рис. 4), концентраци€ витамина ј в большей степени (49,81 %) зависела от возраста животных, чем от светового режима, который более значительно (32,71 %) вли€л на уровень витамина ≈.
–ис. 5. ¬ли€ние световых режимов на уровень витамина ≈ в печени крыс различных возрастов
”словные обозначени€: 1_1_ - изменени€ достоверны по сравнению с животными, которые содержались при стандартном и посто€нном освещении соответственно (р < 0,05); остальные обозначени€ как на рис. 3
ƒанные литературы о вли€нии гипо- и гиперфункции эпифиза на содержание в крови основных клеточных элементов - лимфоцитов и ней-трофилов - противоречивы. ѕо некоторым из них, количество лимфоцитов снижаетс€ [„азов, »саченков, 1974], а по другим - не измен€етс€ [ озинец и др., 2001]. ћы показали, что изменение количества отдельных типов клеток иммунной системы в большей степени определ€етс€ фактором Ђвозрастї (рис. 4). ¬ крови у крыс в возрасте от 6 до 18 мес€цев при стандартном световом режиме (Ў) (рис. 6) поддерживаетс€ физиологический уровень лимфоцитов и сег-
менто€дерных нейтрофилов (74,0 ± 3,65 % и 13,8 ± 2,63 % соответственно). ” старых животных (24 мес€ца) происход€т значительные изменени€ клеточного состава крови вследствие уменьшени€ до минимума содержани€ лимфоцитов (44,4 ± 6,95 %) и, наоборот, возрастани€ до максимума нейтрофилов (31,6 ± 6,55 %). —одержание животных в режимах с отсутствием чередовани€ света и темноты (÷. и ЁЁ) оказывало сходный эффект на уровень клеток крови этих типов (рис. 6). Ќачина€ уже с 6-мес€чного возраста крыс содержание лимфоцитов в их крови находитс€ на более низком, а нейтрофилов - на более высоком уровне.  оличество лимфоцитов у 6-мес€чных крыс в группе 1_№ составл€ет 64,4 ± 2,98 % и в группе ЁЁ - 66,20 ± 5,10 %. ”читыва€ структурно-временную организацию кроветворной и иммунной системы, можно предположить, что наблюдаемые изменени€ могут быть св€заны с состо€нием центральных механизмов регул€ции, в том числе и эпифиза как эндогенного синхронизатора циркадианных и сезонных ритмов. ѕри посто€нном освещении (ў или световой депривации (ЁЁ) большое значение имеет отсутствие периодичности в световом режиме, играющем важную роль в приспособительных реакци€х организма к внешней среде.  роме того, вы€вленное нами вли€ние факторов Ђпол животныхї (11,45 %) и Ђсветї (14,05 %) на уровень лейкоцитов (рис. 4) свидетельствует о необходимости также учитывать и особенности эндокринно-метаболического статуса, обусловленного столь различными режимами, как 1_№ и ЁЁ, и высокой чувствительностью лейкопоэза к эндокринным вли€ни€м [”зенбаева и др., 2006].
»звестно, что в системе защитных реакций организма важное место принадлежит нейтрофиль-ным лейкоцитам, обладающим набором биологически активных соединений и ферментов. —реди них большое значение имеет ў‘ - фермент из класса гидролаз. Ћитературные данные о сдвигах фосфатазной активности на поздних этапах пост-натального онтогенеза немногочисленны и довольно противоречивы [÷итохимические., 1973; ƒ€гилева и др., 2001;  озинец и др., 2001]. Ќаши исследовани€ показали, что активность ў‘ в лейкоцитах у крыс повышаетс€ в процессе старени€ организма (рис. 7). —тепень увеличени€ с возрастом уровн€ фосфатазы различаетс€ в зависимости от освещенности среды следующим образом. ¬ услови€х стандартного режима освещени€ (№Ё) она нарастает только у старых крыс (24 мес€ца). –аньше всего возрастное повышение активности фермента отмечено у крыс при посто€нном освещении (ў, при котором уже у 12-мес€чных крыс она достигает наиболее высоких, по сравнению с другими световыми услови€ми, величин и
существенно увеличиваетс€ в последующие возрастные периоды - у 18- и еще больше - у 24-мес€чных животных. ѕри световой депривации (ЁЁ) возрастна€ динамика аналогична таковой при .. режиме с той лишь разницей, что интенсивность цитохимической реакции в 12 и 18 мес€цев ниже, чем в соответствующей группе при посто€нном освещении (рис. 7). —огласно статистическим расчетам, дисперси€ активности ў‘ на 27,72 % определ€лась фактором Ђвозрастї и на 19,42 % -фактором Ђсветї (рис. 4).
—тандартное
80 освещение
70
ќ IЧ ш 60 50 \6, 18
о со 40
о ф =г 30 20 в/ с 6
10 ў ќ
0 1 1 1 |

0 6 12 18 24
¬озраст, мес.
ѕосто€нна€
темнота
о ---------1-------1--------1-------1
ќ 6 12 18 24
¬озраст, мес.
ѕосто€нное
освещение
80 г
ќ ---------'-------1--------1-------1
ќ 6 12 18 24
¬озраст, мес.
–ис. 6. ¬озрастна€ динамика количества лимфоцитов и нейтрофилов в периферической крови крыс при различных режимах освещени€
”словные обозначени€ как на рис. 3
(3
LD
12 LD
—тандартное ѕосто€нное ѕосто€нна€
освещение освещение темнота
| | 12 мес€цев Ў 18 мес€цев |ІІ 24 мес€ца
–ис. 7. ¬ли€ние световых режимов на активность щелочной фосфатазы в нейтрофилах периферической крови крыс различных возрастов
”словные обозначени€ как на рис. 3-6
ќтмеченное нами повышение фосфатазной активности при старении может быть обусловлено патологическими изменени€ми в организме [ƒ€гилева и др., 2001]. ¬ экспериментальных исследовани€х и клинических наблюдени€х установлено, что у лабораторных животных и человека увеличение ее характерно дл€ заболеваний, сопровождающихс€ воспалительно-деструктивными процессами, и дл€ канцерогенеза [—оловьева и др., 1973; Ўубич, Ќагоев, 1980]. –езультаты нашего исследовани€ свидетельствуют о негативном вли€нии на активность щелочной фосфатазы в нейтрофи-лах крови крыс как посто€нного освещени€, так и посто€нной темноты. ѕо-видимому, неблагопри€тным фактором при отсутствии фотопериодизма €вл€етс€ более раннее, по сравнению с другими режимами, нарушение гомеостаза организма, которое сопровождаетс€ увеличением активности ў‘ в лейкоцитах крови крыс. Ќельз€ исключить и действие других факторов, в частности гормонов, которые, как известно, оказывают существенное вли€ние на активность лейкоцитарной ў‘ [”зен-баева и др., 2008].
¬ы€вленные нами эффекты посто€нного освещени€ и посто€нной темноты на физиологические параметры могут быть св€заны с изменением синтеза мелатонина пинеальной железой. Ётот гормон играет существенную роль в регул€ции полового созревани€, репродуктивных циклов, стрессорной реакции и иммунного ответа [Maestroni, 2001; Guerrero, Reiter, 2002; Nelson, 2004; Esquifino, Pandi-Perumal et al., 2004]. Ќесмотр€ на обилие работ о вли€нии света, комплексных исследо-
ваний в этой области не проводитс€, а удел€етс€ внимание какой-либо одной физиологической функции. ќднако следует отметить, что, с одной стороны, дл€ синтеза половых стероидных гормонов необходимы активные формы кислорода (ј‘ ), а с другой, метаболические превращени€ этих гормонов св€заны с генерацией ј‘ . “аким образом, организм вынужден тонко регулировать уровень ј‘ , поскольку его значительное снижение из-за высокой активности јќ‘ тормозит процесс полового созревани€ млекопитающих и одновременно приводит к замедлению процесса старени€.
¬озраст, дни
—тандартное _ ѕосто€нное . ѕосто€нна€ освещение____________освещение_____________темнота
–ис. 8. ¬ли€ние световых режимов на динамику полового созревани€ самцов крыс
¬ли€ние различных режимов освещени€ на продолжительность жизни самцов крыс
—ветовой режим
—тандартное освещение (LD) ѕосто€нное освещение (LL) —ветова€ деприваци€ (DD)
 оличество крыс, шт. 57 50 51
—ѕ∆, сут 644 ± 34,0 580 ± 35,5 652 ± 32,5
ћѕ∆, сут 1045 1005 1017
—ѕ∆ последних 10 % крыс, сут 999 ± 11,5 987 ± 13,0 987 ± 13,0
¬ нашем исследовании установлено, что посто€нное освещение, воздействие которого начиналось с 25-дневного возраста крыс, ускор€ло половое созревание самцов, а светова€ деприваци€, напротив, замедл€ла его (рис. 8). ѕри этом у животных в группе LL —ѕ∆ и ћѕ∆ были ниже, а в группе DD —ѕ∆ выше, чем у крыс в стандартных световых услови€х (табл.).  роме того, у самцов в услови€х посто€нного освещени€ укорачивались фазы прогрессивного и стабильного роста и отмечалось раннее наступление старческого периода [Vinogradova et al., 2009]. —одержание
крыс при посто€нном освещении сопровождалось более ранним развитием доброкачественных и злокачественных новообразований, прежде всего в органах репродуктивной системы, а также различных воспалительных и иных патологических процессов, тогда как светова€ деприваци€ преп€тствовала их развитию по сравнению с контрольными особ€ми [Vinogradova et al., 2009].
«аключение
“аким образом, у лабораторных крыс показана взаимосв€зь между состо€нием антиок-сидантной системы, некоторыми параметрами иммунной системы, скоростью полового созревани€ и продолжительностью жизни. »зменение уровн€ синтеза мелатонина с помощью посто€нного освещени€ приводит к взаимосв€занным перестройкам в функционировании исследованных физиологических систем. ”силение активности антиоксидантной системы ведет к увеличению продолжительности жизни, но одновременно с этим - к замедлению полового созревани€ животных и изменению мор-фо-функциональных свойств лейкоцитов крови. »зменение про/антиоксидантного баланса отражаетс€ и на составе иммунокомпетентных клеток в крови, дл€ осуществлени€ функции которых также необходимы активные формы кислорода.
Ќесмотр€ на противоположное вли€ние посто€нного освещени€ и посто€нной темноты на синтез мелатонина эпифизом многие эффекты двух режимов совпадают. ќтсутствие суточного чередовани€ света и темноты нарушает функционирование только тех физиологических показателей, которые подчинены циркадианной ритмике в организме (активность јќ‘, уровень отдельных типов клеток иммунной системы), тогда как изменение параметров, не подчиненных суточным колебани€м (концентраци€ витаминов, половое созревание и старение), зависит от уровн€ эпифизарного мелатонина.
»сследование выполнено при поддержке ћинистерства образовани€ и науки –оссийской ‘едерации (соглашение є 8050), –‘‘» (є 12-04-31368), гранта ѕрезидента ЌЎ-1642.2012.4, ‘÷ѕ √  є 02.740.11.0700.
Ћитература
јрушан€н Ё. Ѕ. ’ронофармакологи€. —таврополь: —√ћј, 2000. 422 с.
Ѕерстон ћ. √истохими€ ферментов. ћ.: ћир, 1965. 464 с.
ƒ€гилева ќ. ј., Ѕыкова ». ј., Ќаумова ». Ќ., Ўиши-на –. Ќ., —авенко “. ј., ѕотапова —. √.,  атанов Ќ. »., –огинский ¬. ¬., »пполитов ¬. ѕ., —околова ћ. ј.,  озинец √. ». »нформативность цитохимических реакций на щелочную фосфатазу и миелопероксидазу дл€ оценки функционального состо€ни€ нейтрофилов при р€де заболеваний // √ематологи€ и трансфузиологи€. 2001. “. 46, є 4. —. 38-41.
»льина “. Ќ., –уоколайнен “. –., Ѕаишникова ». ¬. ¬озрастные изменени€ содержани€ витаминов ј и ≈ в печени и сердце крыс при различных режимах освещенности и вли€нии геропротекторов // ћед. академ. журнал. 2005. “. 5, є 3, ѕриложение 7. —. 27-29.
 озинец √. »., ¬ысоцкий ¬. ¬., ѕогорелов ¬. ћ., ≈ровиченков ј. ј., ћалов ¬. ј.  ровь и инфекци€. ћ.: “риада-фарм, 2001. 456 с.
 оросов ј. ¬., √орбач ¬. ¬.  омпьютерна€ обработка биологических данных: метод. пособие. ѕетрозаводск: ѕетр√”, 2007. 76 с.
—курихин ¬. Ќ., ƒвинска€ Ћ. ћ. ќпределение а-то-коферола и ретинола в плазме крови сельскохоз€йственных животных методом микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии // —ельскохоз€йственна€ биологи€. 1989. є 4. —. 127-129.
—оловьева ≈. ј., «убрихина √. ».,  ушнарева Ќ. »., ѕротасова ј.  . ‘ерментативна€ активность грануло-цитов периферической крови у больных злокачественными новообразовани€ми // ¬опр. онкол. 1973. “. 19, є 6. —. 22-24.
—правочник по клиническим лабораторным методам исследовани€ / ѕод ред. ≈. ј.  ост. ћ.: ћедицина, 1975. 583 с.
”зенбаеваЋ. Ѕ., ¬иноградова ». ј., √олубева ј. √., Ќюппиева ћ. √., »люха ¬. ј. ¬ли€ние мелатонина и эпиталона на состав лейкоцитарной формулы и активность щелочной фосфатазы лейкоцитов крови крыс при разных режимах освещени€ в онтогенезе // ”спехи геронтол. 2008. “. 21, є 3. —. 394-401.
”зенбаева Ћ. Ѕ., ¬иноградова ». ј., √олубева ј. √., „уров ј. ¬., »люха ¬. ј. ¬озрастные изменени€ лейкоцитарной формулы и морфометрических параметров больших гранул€рных лимфоцитов крови крыс при различных режимах освещени€ // ”спехи геронтологии. 2006. ¬ып. 19. —. 79-84.
÷итохимические исследовани€ лейкоцитов. ¬озрастные колебани€ цитохимических показателей / ѕод ред. ¬. Ѕ. Ћецкого. Ћ., 1973. —. 32-33.
„азов ≈. »., »саченков ¬. ј. Ёпифиз: место и роль в системе нейроэндокринной регул€ции. ћ.: Ќаука, 1974. —. 121-155.
Ўубич ћ. √., Ќагоев Ѕ. —. ўелочна€ фосфатаза лейкоцитов в норме и патологии. ћ.: ћедицина, 1980. 224 с.
Ётическа€ экспертиза биомедицинских исследований. ѕрактические рекомендации / ѕод ред. ё. Ѕ. Ѕелоусова. ћосква, 2005. 156 с.
Albarran M. T., Lopez-Burillo S., Pablos M. I., Reiter R. J., Agapito M. T. Endogenous rhythms of melatonin, total antioxidant status and superoxide dismutase activity in several tissues of chick and their inhibition by light // J. Pineal Res. 2001. Vol. 30. P. 227-233.
Allegra M., Reiter R. J., Tan D.-X., Gentile C., Tesoriere L., Livrea M. A. The chemistry of melatoninТs interaction with reactive species // J. Pineal Res. 2003. 34. P. 1-10.
Anisimov V. N. Light pollution, reproductive function and cancer risk // Neuroendocrinol. Lett. 2006. Vol. 27, N 1-2. P. 35-52.
Bears R. F., Sizes I. N. A spectral method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase // J. Biol. Chem. 1952. Vol. 195, N 1. P. 133-140.
Calvo J., Boya J. Postnatal evolution of the rat pineal gland: light microscopy // J. Anat. 1984. Vol. 138, N 1. P. 45-53.
Davis F. C., Gorski R. A. Development of hamster circadian rhythms: role of the maternal
suprachiasmatic nucleus // J. Comp. Physiol. A. 1988. Vol. 162. P. 601-610.
Esquifino A. I., Pandi-Perumal S. R., Cardinali D. P. Circadian organization of the immune response: A role for melatonin // Clin. Appl. Immunol. Rev. 2004. Vol. 4. P. 423-433.
Guerrero J. M., Reiter R. J. Melatonin immune system relationship // Curr. Top. Med. Chem. 2002. Vol. 2. P. 167-179.
Maestroni G. J. The immunotherapeutic potential of melatonin // Expert Opin. Investig. Drugs. 2001. Vol. 10. P. 467-476.
Misra H. H., Fridovich I. The role of superoxide anion in the autoxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase // J. Biol. Chem. 1972. Vol. 247. P.3170-3175.
Nelson R. J. Seasonal immune function and sickness responses // Trends Immunol. 2004. Vol. 25. P.187-192.
Pablos M. I., Reiter R. J., Ortiz G. G., Guerrero J. M., Agapito M. T., Ghuang J. I., Sewerynek E. Rhytms of glutathione peroxidase and glutathione reductase in brain of chick, their inhibition by light // Neurochem. Int. 1998. Vol. 32. P. 69-75.
—¬≈ƒ≈Ќ»я ќЅ ј¬“ќ–ј’:
’ижкин ≈вгений јлександрович
младший научный сотрудник, к. б. н.
»нститут биологии  арельского научного центра –јЌ ул. ѕушкинска€, 11, ѕетрозаводск,
–еспублика  арели€, –осси€, 185910 эл. почта: hizhkin84@mail.ru тел.: (8142) 573107
ёнаш ¬иктори€ ƒмитриевна
старший преподаватель кафедры фармакологии, организации и экономики фармации с курсами микробиологии и гигиены медицинского факультета, к. м. н.
ѕетрозаводский государственный университет пр. Ћенина, 33, ѕетрозаводск,
–еспублика  арели€, –осси€, 185910 эл. почта: yunashvd@yandex.ru тел.: (8142) 769871
”зенбаева Ћюдмила Ѕорисовна
старший научный сотрудник, к. б. н.
»нститут биологии  арельского научного центра –јЌ ул. ѕушкинска€, 11, ѕетрозаводск,
–еспублика  арели€, –осси€, 185910 эл. почта: uzenb@ bio.krc.karelia.ru тел.: (8142) 573107
Reppert S. M., Schwartz W. J. Maternal suprachiasmatic nuclei are necessary for maternal coordination of the developing circadian system // J. Neurosci. 1986. Vol. 6. P. 2724-2729.
Reppert S. M., Weaver D. R., Rivkees S. A. Prenatal function and entrainment of a circadian clock // Res. Perinat. Med. 1989. Vol. 9. P. 25-44.
Rodrigues C., Mayo J. C., Sainz R. M., Antolin I., Herrera F., Martin V., Reiter J. R. Regulation of antioxidant enzymes: a significant role for melatonin // J. Pineal Res. 2004. Vol. 36. P. 1-9.
Rowe A. S., Kennaway D. J. Melatonin in rat milk and the likelihood of its role in postnatal maternal entrainment of rhythms // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2002. Vol. 282. P. 797-804.
Simonneaux V., Ribelayga C. Generation of the melatonin endocrine message in mammals: a review of the complex regulation of melatonin synthesis by norepinephrine, peptides, and other pineal transmitters // Pharmacological Reviews. 2003. Vol. 55, N 2. P. 325-395.
Tomas-Zapico C., Coto-Montes A., Martinez-Fraga J., Rodriguez-Colunga M. J., Tolivia D. Effects of continuous light exposure on antioxidant enzymes, porphyric enzymes and cellular damage in the Harderian gland of Syrian hamster // J. Pineal Res. 2003. Vol. 34. P. 60-68.
Tunez I., Munoz M. C., Feijoo M., Valdelvira M. E., Munoz-Castaneda J. R., Montilla P. Melatonin effect on renal oxidative stress under constant light exposure // Cell Biochem. Funct. 2003. Vol. 21. P. 35-40.
Vinogradova I. A., Anisimov V. N., Bukalev A. V., Semenchenko A. V., Zabezhinski M. A. Circadian disruption induced by light-at-night accelerates aging and promotes tumorigenesis in rat // Aging. 2009. Vol. 1, N 10. P. 855-865.
Khizhkin, Evgueny
Institute of Biology, Karelian Research Centre,
Russian Academy of Sciences
11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk,
Karelia, Russia
e-mail: hizhkin84@mail.ru
tel.: (8142) 573107
Yunash, Viktoria
Petrozavodsk State University 33 Lenin St., 185910 Petrozavodsk,
Karelia, Russia
e-mail: yunashvd@yandex.ru
tel.: (8142) 769871
Uzenbaeva, Lyudmila
Institute of Biology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences 11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia
e-mail: uzenb@ bio.krc.karelia.ru tel.: (8142) 573107
¬иноградова »рина јнатольевна
зав. кафедрой фармакологии, организации и экономики фармации с курсами микробиологии и гигиены медицинского факультета, д. м. н.
ѕетрозаводский государственный университет пр. Ћенина, 33, ѕетрозаводск,
–еспублика  арели€, –осси€, 185910 эл. почта: iri89569627@yandex.ru тел.: (8142) 769871
»люха ¬иктор јлександрович
зав. лаб. экологической физиологии животных, д. б. н.
»нститут биологии  арельского научного центра –јЌ ул. ѕушкинска€, 11, ѕетрозаводск,
–еспублика  арели€, –осси€, 185910 эл. почта: ilyukha@bio.krc.karelia.ru тел.: (8142) 573107
»льина “ать€на Ќиколаевна
старший научный сотрудник, к. б. н.
»нститут биологии  арельского научного центра –јЌ ул. ѕушкинска€, 11, ѕетрозаводск,
–еспублика  арели€, –осси€, 185910 эл. почта: ilyina@ bio.krc.karelia.ru тел.: (8142) 573107
Ѕаранова ёли€ ѕавловна
старший преподаватель кафедры фармакологии, организации и экономики фармации с курсами микробиологии и гигиены медицинского факультета ѕетрозаводский государственный университет пр. Ћенина, 33, ѕетрозаводск,
–еспублика  арели€, –осси€, 185910 эл. почта: piwitepisma@list.ru тел.: (8142) 769871
ћорозов јртем ¬ладимирович
ведущий биолог
»нститут биологии  арельского научного центра –јЌ ул. ѕушкинска€, 11, ѕетрозаводск,
–еспублика  арели€, –осси€, 185910 эл. почта: artem.morozow@yandex.ru тел.: (8142) 573107
Vinogradova, Irina
Petrozavodsk State University 33 Lenin St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia
e-mail: iri89569627@yandex.ru tel.: (8142) 769871
Ilyukha, V^tor
Institute of Biology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences 11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia
e-mail: ilyukha@bio.krc.karelia.ru tel.: (8142) 573107
Ilyina, Tatyana
Institute of Biology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences 11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia
e-mail: ilyina@ bio.krc.karelia.ru tel.: (8142) 573107
Baranova, Yulia
Petrozavodsk State University 33 Lenin St., 185910 Petrozavodsk,
Karelia, Russia
e-mail: piwitepisma@list.ru
tel.: (8142) 769871
Morozov, Artyom
Institute of Biology, Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences 11 Pushkinskaya St., 185910 Petrozavodsk, Karelia, Russia
e-mail: artem.morozow@yandex.ru tel.: (8142) 573107

пїњ