Journal of Circadian Rhythms, 2005; 3: 12-12 (más artículos en esta revista)

La falta de respuesta a la melatonina endógena o exógena puede causar nonphotoresponsiveness en ratas Sprague Dawley, Harlan

BioMed Central
Mateo Rocco Precio (mrpric@wm.edu) [1], Julie Marie Anita Kruse (julie@bluedawg.net) [1], M Eric Galvez (e.galvez @ law.emory.edu) [1], Annaka M Lorincz (Annakab@yahoo.com) [1], Mauricio Avigdor (mavigdor@monell.org) [1], Paul D Heideman (pdheid@wm.edu) [1]
[1] Department of Biology, College of William and Mary, Williamsburg, VA 23187, USA

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Resumen
Antecedentes

Fotoperíodos de respuesta a los cambios de las temporadas de verano a invierno, pero es una importante variable fisiológica rasgo en la mayoría de la zona templada mamíferos. La variación puede deberse a trastornos de la excreción o secreción de melatonina, ni a las diferencias en las respuestas fisiológicas similares a los patrones de secreción de la melatonina y la excreción. Una causa potencial de nonphotoresponsiveness es un fracaso de secretar o metabolizar la melatonina en un patrón que refleja fotoperíodo largo.

Métodos

Este estudio se realizó para probar si una cepa de rata firmemente photoresponsive (F344) y firmemente nonphotoresponsive cepa de rata (HSD) tienen similares perfiles circadianos excreción urinaria del principal metabolito de la melatonina, 6-sulfatoxymelatonin (aMT6s), en el largo día de duración (L: D 16:8) ya corto día (L: D 8:16) fotoperíodos. La cuestión de si las ratas machos jóvenes HSD habría reproductiva de las respuestas a la constante oscuridad o complementaria a la melatonina inyecciones También se puso a prueba. De orina de 24 horas se midieron aMT6s perfiles en L: D 8:16 y L: D 16:8 a los varones en las ratas de laboratorio de una cepa que se sabe que son sensibles a las reproductivamente corto días de fotoperíodo (F344) y otro que se sabe que son nonresponsive (HSD).

Resultados

Ambas cepas exhibió diurna y nocturna sube cae en la excreción aMT6s durante ambos fotoperíodos, y la duración de las dos cepas' nocturna aumento fue mayor en los tratamientos a corto fotoperíodo. En otros experimentos, los jóvenes HSD ratas no reprimir la reproducción o reducir el peso corporal, ya sea en respuesta a la constante oscuridad o dos veces al día como suplemento de melatonina inyecciones.

Conclusión

Los resultados sugieren que las ratas HSD nonphotoresponsive puede ser debido a que su sistema reproductivo y el sistema de regulación de la masa corporal no responden a la melatonina.

Introducción

Capacidad de respuesta del sistema reproductivo, la tasa metabólica, y otros rasgos a la evolución de fotoperíodos de verano a invierno temporadas es un importante rasgo fisiológico en la mayoría de la zona templada los mamíferos [1]. Los cambios estacionales en fotoperíodo, o el largo del día, modificar el calendario reproductivo en la zona templada muchos mamíferos incluyendo ovejas, hamsters, roedores, caballos, hurones y actuando a través de la vía de fotoperíodo [2 - 4]. El fotoperíodo vía transduces el fotoperíodo en una fisiológico que comienza con la señal de transducción de la luz o la oscuridad de entrada de fotorreceptores especializados y de las células ganglionares en el ojo a través del tracto retinohypothalamic en dos regiones del hipotálamo, el núcleo suprachiasmatic (SCN), y más tarde la paraventricular Núcleo. Un simpático noradrenalina señal de la SCN luego pasa a la hindbrain, el ganglio cervical superior de la médula espinal, y, finalmente, a la glándula pineal, que libera la hormona melatonina indoleamine [5]. Pinealoctyes dentro de la glándula pineal convertir triptófano en 5-hidroxitriptamina (serotonina), acetylate serotonina en N-acetylserotonin (NAT), y finalmente methylate NAT con la enzima hydroxyindole-O-metiltransferasa para formar melatonina (N-acetil-5-methoxytryptamine) [ 5]. En presencia de luz, la inhibición de la actividad de la enzima NAT reduce la síntesis de melatonina, y por lo tanto, la melatonina es secretada de pinealocytes principalmente en la oscuridad. La duración de la elevación de la melatonina proporciona una señal fisiológica para fotoperíodos [6]. Melatonina se une a uno o más tipos de receptores, MT1 o MT2, la iniciación de respuestas celulares, que, al parecer, producen los efectos fisiológicos de esta hormona [7, 8].

El fotoperíodo vía es crucial para la regulación de la función de temporada en la mayoría de las zonas templadas animales [1] Sin embargo, existe una variación genética en photoresponsiveness dentro y entre las especies de roedores [9]. Se ha propuesto que esta variación puede ser importante en función de los animales y la evolución [9, 10]. Con respecto a los seres humanos, hay debate sobre la función de la vía de fotoperíodo [11, 12]. Los recientes comentarios sugieren que la variación genética en el itinerario puede tener importancia clínica y funcional en los seres humanos [13, 14]. Así, la identificación de las bases fisiológicas y de las consecuencias de la variación genética en fotoperiódico respuestas pueden ser útiles en la comprensión de mamíferos variación de este rasgo, con importancia potencial para los seres humanos también. Una causa potencial de nonphotoresponsiveness es un fracaso de secretar o metabolizar la melatonina en un patrón que refleja fotoperíodo largo. Esa variación se produce en los seres humanos, y la importancia clínica de la depresión o atípicamente elevados niveles de la melatonina es ampliamente reconocido en materia de trastornos del sueño y de las condiciones clínicas [revisado en [14, 15]]. La reducción de la amplitud y la duración de nocturnally elevados de melatonina es característico de una amplia gama de trastornos psiquiátricos, incluyendo la depresión mayor y el trastorno afectivo bipolar [16].

Los patrones de secreción de melatonina puede ser estimado por el patrón de excreción de la principal metabolito de la melatonina, 6-sulfatoxymelatonin (aMT6s) [17 - 19]. Después de la síntesis, la melatonina se metaboliza rápidamente en el hígado y el riñón por hidroxilación y posterior sulfonation para producir aMT6s para su posterior excreción en la orina [18, 19]. Debido a la relativamente rápida conversión de la melatonina, se ha argumentado que la secreción de melatonina patrones se relacionan con la cantidad de aMT6s presentes en la orina, y aMT6s se ha utilizado como un estimador indirecto de los períodos de elevación de la melatonina circulante [5]. Sin embargo, esta estimación puede ser imprecisa ya que algunos melatonina se metaboliza por otras vías, el tipo de conversión que aMT6s puede variar genéticamente, y la orina puede ser celebrada en la vejiga durante algún tiempo antes de la micción.

Ratas de laboratorio genéticamente varían en sus respuestas a corto días fotoperíodos (ocho horas de luz, 16 horas oscuras; SD). Algunas cepas son funcionalmente no fotoperiódico [2, 20], incluidos los de ratas Sprague Dawley, Harlan EE.UU. (HSD) [21], aunque a veces esas cepas son reproductivamente photoresponsive un corto fotoperíodo si se combina con pistas secundarias, como la restricción de alimentos, el tratamiento de testosterona , Olfativas o bulbectomy [2, 22]. En cambio, muchas otras cepas, incluyendo Fisher 344 (F344), Brown Noruega (BN), la ACI, BUF, y PVG cepas puras de ratas, están sólidamente reproductivamente photoresponsive, lo que demuestra la presencia de la cepa de rata entre las variaciones en las respuestas fisiológicas y reproductiva A corto fotoperíodos [23 - 25]. La exposición a corto fotoperíodos sola causa cambios en la F344 y BN órgano reproductor tamaño, la ingesta de alimentos, y el peso corporal [26]. Incluso las respuestas más fuertes se producen cuando la restricción alimenticia o neonatal, el tratamiento de testosterona se combina con fotoperíodo corto de tratamiento [21, 24].

En el presente estudio, se realizaron pruebas para saber si el patrón de la excreción urinaria de aMT6s variaría entre corto y largo en fotoperíodos jóvenes photoresponsive F344 HSD y nonphotoresponsive ratas. Hemos elegido estas dos cepas de ratas F344 porque los jóvenes tienen la mayor respuesta al fotoperíodo corto informó en ratas, ratas y HSD son la única cepa de la que existen pruebas claras de la falta de respuesta a corto fotoperíodo [21, 23, 27]. Con el fin de examinar más a fondo los efectos de la melatonina sobre fotoperíodo, la cuestión de si las ratas jóvenes HSD se muestran inhibición de la reproducción de desarrollo en respuesta a la constante oscuridad o el tiempo suplementario inyecciones de la melatonina se puso a prueba. Como fotoperiódico cepa, se predijo que los jóvenes ratas F344 habría nocturnally elevada aMT6s, y que la duración de la elevación sería más largo en fotoperíodos cortos. Porque no manipulada HSD ratas jóvenes no son fotoperiódico [23], es la hipótesis de que los jóvenes podrían carecer de ratas HSD nocturnally elevada aMT6s como una de las causas subyacentes de sus nonphotoresponsiveness, o que cualquier aumento de la aMT6s no difieren entre largos y cortos en fotoperíodos no - Manipulado las personas. También se aventura la hipótesis de que si la secreción de la melatonina es insuficiente, de baja, o ausentes en las ratas jóvenes HSD, la melatonina o suplementario constante oscuro podría reprimir el desarrollo reproductivo. Una hipótesis alternativa es que los jóvenes HSD ratas son normalmente nonresponsive no a causa de deficiencias en la estructura de la melatonina nocturnally elevada, pero debido a la falta de respuesta a corto días de los patrones de elevación de la melatonina. Bajo la hipótesis alternativa, se prevé que ambas cepas que producen un aumento de la nocturna aMT6s excreción y diferencias entre fotoperíodos largos y cortos en aMT6s excreción.

Métodos
Experimento 1. Excreción aMT6s patrones en ratas F344 y HSD

Este experimento utilizó un diseño de 2 × 2 con ratas F344 HSD y en breves días (L8: D16; luces encendidas en 0900; SD) y la duración del día (L16: D8; luces encendidas en 0500; LD) fotoperíodos (n = 12 Ratas / grupo de tratamiento). Obtentor de las puras ratas Fischer F344 NHsd y outbred HSD cepas de Harlan Sprague Dawley (Indianápolis, IN) fueron criados en jaulas de polipropileno en LD fotoperíodo (40 × 23 × 23 cm) con cable de acero inoxidable-tops y ropa de cama de virutas de pino. Harlan Teklad dieta de roedores (Indianapolis, IN) y el agua del grifo se proporcionaron ad libitum. Humedad relativa fue 40-65%, y la temperatura se mantuvo a 23 ± 3 ° C. Debido a la luz brillante de la capacidad de causar daños a la retina ratas albinas, la intensidad de la luz se mantuvo entre 100 y 300 lux, medidos a cinco centímetros por encima de la jaula palabra. Después del destete a la edad de 21-24 días en LD, doce jóvenes ratas de cada cepa fueron trasladados a SD, mientras que doce ratas de cada cepa se mantuvo en LD. Todos fueron alojados individualmente en jaulas de polipropileno (33 × 20 × 20 cm). Con el fin de evitar incoherencias en aMT6s debido a la secreción de los ciclos del estro de las ratas hembras [28], sólo las ratas macho se utilizaron en este estudio.

A la edad de 7 a 8 semanas (± 3 días), cuando las ratas son muy F344 fotoperiódico DSH, pero no son las ratas [23], las ratas fueron trasladados a las jaulas colgantes (27 × 20 × 20 cm) con malla de alambre fondos y redireccionamientos para recoger la orina . Las ratas recibieron ad libitum agua del grifo y alimentadas con una dieta líquida informó que se completa para ratas (Osmolite HN, Ross Laboratories, Columbus, OH) para estimular la secreción de la orina [17]. Iluminación permanecido como anteriormente. Las ratas fueron luego de 3 a 4 días para aclimatarse a los cambios de jaula y dieta. A los 15 minutos de muestreo más de dos intervalos consecutivos períodos de 24 horas, la orina es automáticamente (Eldex Universal Fracción colector, Eldex Laboratories, Inc, Napa, CA). Después de cada uno de los dos de 24 horas recogida períodos, cada muestra se pesaron para determinar el volumen de salida de orina, y las muestras fueron almacenadas a -20 ° C. Concentración y cambios de volumen debido a la evaporación durante el período de recogida se corrigieron en contra de un control de la evaporación de agua por cada día de recogida. Grupos de ocho sucesivas de 15 minutos las muestras se combinaron para crear dos horas de duración muestra períodos, correspondientes a ejercicios que comiencen en 0100, 0300, 0500, 0700, 0900, 1100, 1300, 1500, 1700, 1900, 2100, y 2300 horas. Por último, porque los estudios piloto indica que solo períodos de 24 horas que faltaban algunas de las muestras de orina de dos horas de duración de los períodos de recolección de algunos animales, correspondientes muestras de los mismos períodos de tiempo en el primer y segundo día de la recogida se combinaron. El resultado obtenido muestras de orina de dos horas en los períodos de duración en noches sucesivas de un mismo período de tiempo, con 12 de esos dos horas de la muestra por los distintos períodos. Se analizaron muestras de orina para aMT6s con un 6-sulfatoxymelatonin kit ELISA (Buhlmann Laboratories, Allschwil, Suiza), según el protocolo del fabricante. Interamericano de ensayo coeficiente de variación (CV) fue de 17% y dentro de los CV del ensayo fue de 10% para cerca de las normas de un rango de valores en este estudio. El análisis de los datos tratados cada dos horas de intervalo de muestreo como un único punto de datos.

Experimento 2. Efectos de las constantes oscuro sobre HSD ratas

Este experimento prueba constante oscuro si podrían proporcionar una señal fisiológica que reprimir la reproducción (según la medición de las gónadas o de la vesícula seminal tamaño) o de masa corporal en las ratas HSD. HSD ratas se han planteado hasta el destete a la edad de 21 días en LD. En ese momento, un grupo de ratas fue trasladado a SD (n = 13), y otro grupo a la constante oscuridad (n = 11). Después de cuatro semanas de tratamiento, las ratas fueron sacrificados y de masa corporal, masa testicular en parejas, en parejas y la vesícula seminal en masa (vaciados de contenido líquido) se registraron.

Experimento 3. Efectos de la suplementación de melatonina HSD ratas

Este experimento prueba suplementaria si la melatonina podría dar una señal fisiológica que reprimir la reproducción (según la medición de las gónadas o de la vesícula seminal tamaño) o de masa corporal en las ratas HSD. HSD ratas se han planteado hasta el destete a la edad de 21 días en LD. En ese momento, todas las ratas fueron trasladados a SD (luces encendidas a las 0900 h y apagar la luz en 1700 h). Para las siguientes cuatro semanas, un grupo (n = 24) recibió inyecciones SC de la melatonina dos veces al día (100 μ g de la melatonina disuelto en 0,1 ml de etanol 10% y el 90% de solución salina fisiológica), y un grupo control (n = 23) Se inyectó con solución salina etanólica vehículo. Inyecciones dos veces al día se les dio en 1230 y 1500 horas. Única inyecciones de esta cantidad de melatonina a las 1500 horas en SD reprimidas inhibió el crecimiento y la reproducción en ratas F344 [27]. La inyección en 1230 horas se incluyó en esta experiencia piloto, porque sugiere una inyección única no afecta a los jóvenes HSD ratas. Después de cuatro semanas de tratamiento, las ratas fueron sacrificados y de masa corporal, masa testicular en parejas, en parejas y la vesícula seminal en masa (vaciados de contenido líquido) se registró.

Análisis de Datos

En la prueba estadística de los datos sobre aMT6s, los datos de cada cepa fue analizado en forma independiente para nocturnally elevada excreción aMT6s y en la excreción de las diferencias entre SD y LD. Variación de las medias aMT6S se evaluó con ANOVA (Statview 4.5), con fotoperíodo como el factor. Las comparaciones de igualdad de la varianza indicó que no existen diferencias significativas en la diferencia entre fotoperíodos o entre cepas. Los investigadores realizaron un análisis conjunto final de la comparación de las dos cepas, con fotoperíodo y la cepa como factores, para poner a prueba clara de las diferencias entre las cepas que podrían estar relacionadas con photoresponsiveness. La cepa comparación se consideró estadísticamente adecuada porque este experimento estaba probando una predicción derivada de otra información que HSD ratas sería diferente en un estimador de la melatonina ritmos.

Unpaired t-test fueron utilizados para comparar los efectos de la constante oscuridad o complementaria melatonina sobre la masa corporal, masa testicular, y la vesícula seminal en masa en experimentos de dos y tres.

Todos los procedimientos se realizaron de conformidad con la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio y de investigación aprobados por el Comité de Sujetos Animal (RASC) del Colegio de William y Mary.

Resultados
Experimento 1. Excreción aMT6s patrones en ratas F344 y HSD

Ratas F344 excreta significativamente más total que aMT6s HSD ratas (F = 4,22, P <0,05, n = 24 para cada cepa; Fig. 1]. Porque las ratas F344 en estas edades son 30% más ligeros en peso que HSD ratas a las edades a prueba en este experimento [datos no publicados y [23]], las diferencias en la excreción sería aún más pronunciada si se expresa como la excreción por unidad de masa corporal, con F344 Ratas excretan aproximadamente un 40% más aMT6s por unidad de peso corporal que HSD ratas. Total aMT6s excreción no difirió significativamente entre SD y LD (F = 1,63, P = 0,21). Hubo un modelo diurno de aMT6s en la excreción de ambas cepas, con los niveles más bajos, cerca de la mitad del período de la luz y los niveles más altos cerca de la mitad del período de oscuridad (Fig. 2].

En SD, el patrón de excreción de aMT6s es muy similar en las dos cepas de ratas (Fig. 2]. Excreción de aMT6s comenzó el aumento en el período de recogida a partir de las 9:00 pm, cuatro horas después de la aparición de la oscuridad. Los niveles de aMT6s sigue siendo elevada, en relación con el período de luz, a través de los otros cinco períodos de recolección de la oscuridad. La duración de la excreción de aMT6s no difirió significativamente entre las dos cepas durante el período oscuro SD (ANOVA medidas repetidas, F = 0,89, P = 0,35).

En LD, el patrón de excreción de aMT6s difiere entre las cepas de ratas (Fig. 2]. En todo el período de oscuridad total, hubo una tendencia significativa estadística (ANOVA medidas repetidas, F = 2,79, P = 0,098) para un nivel superior de la excreción de aMT6s en ratas F344 HSD que en ratas. En los dos períodos de recolección inmediatamente después de que finalice el período oscuro, aMT6s excreción fue significativamente mayor en las ratas F344 HSD que en las ratas (ANOVA medidas repetidas, F = 12,22, P <0,001).

En ambas cepas de ratas, se aMT6s excreción elevada para una mayor duración en SD que en LD, pero esta diferencia entre fotoperíodos fue más pronunciada en ratas HSD (Fig. 2]. En ambas cepas, aMT6s excreción fue significativamente mayor en SD que en LD en el 0500 y 0700 los períodos de recolección (F344: Medidas repetidas ANOVA, F = 4,20, P <0,05; HSD: Medidas repetidas ANOVA, F = 11,64, P < 0,001). En la colección de ejercicios que comiencen a las 5:00 pm o 7:00 pm para cada cepa, aMT6s excreción fue baja en ambos SD y LD (Fig. 2]. Por último, a diferencia del caso de las ratas F344, HSD ratas en el período de recogida a partir de las 9:00 pm excreta niveles más bajos de aMT6s en LD que en SD (Fig. 2, F = 5,02, P = 0,03).

Algunos HSD ratas o bien carecen de un claro modelo diurno de la excreción o aMT6s tenido una muy baja amplitud nocturna lugar. En cambio, todas las ratas F344 tenía un claro modelo diurno de aMT6s nocturna con un sólido aumento de la excreción aMT6s. Por ejemplo, las dos ratas F344 en SD y LD con el menor excreción aMT6s para sus grupos de tratamiento, no obstante, había un sólido nocturna aMT6s aumento de la excreción (Fig. 3]. En cambio, los dos HSD ratas en SD y LD con el menor excreción aMT6s para sus grupos de tratamiento había poco desarrolladas aMT6s ritmos de la excreción (Fig. 3].

Experimento 2. Efectos de las constantes oscuro sobre HSD ratas

HSD ratas celebrada en constante oscuridad durante cuatro semanas después del destete no difieren de los controles en SD de masa corporal, masa testicular, o de la vesícula seminal en masa (Fig. 4, P> 0,10 para todos).

Experimento 3. Efectos de la suplementación de melatonina HSD ratas

HSD ratas dado dos inyecciones diarias de melatonina durante cuatro semanas no difieren de los controles en la salina de masa corporal, masa testicular, o de la vesícula seminal en masa (Fig. 5, P> 0,10 para todos).

Discusión

Ambas cepas de ratas, se encontró que en general tienen niveles más altos de excreción en el período oscuro que en el período de luz (Fig. 2], y ambos tenían una mayor duración de nocturnally elevada excreción aMT6s en SD que en LD. Estas diferencias entre la SD y LD son tan evidentes en HSD ratas como en ratas F344 (Fig. 2]. Esto sugiere que, sobre la base de la pauta de aMT6s excreción, tanto HSD ratas y ratas F344 debería ser capaz de utilizar la secreción de la melatonina como una señal fisiológica para distinguir SD y LD. Los datos para los jóvenes HSD ratas en el lugar de aMT6s nocturna y la excreción de cantidades aproximadas de aMT6s excreta por hora nocturna son compatibles con incrementos de L12: D12 informó por Usui y colegas [29] de más edad en ratas Sprague Dawley, de una fuente distinta (Clea Japón , Tokio). Sin embargo, en algunos HSD ratas en este estudio el patrón de aMT6s excreción nocturna carecía de un claro aumento o sólo un ligero aumento nocturna (Fig. 3]. En HSD ratas, ni cuatro semanas de constante oscuridad ni cuatro semanas de la melatonina suplementaria afectados de masa corporal o reprimida reproducción (Figs. 4 y 5]. En pruebas anteriores en ratas F344 jóvenes a la misma edad, de cuatro semanas de tratamiento corto fotoperíodo reprimidas desarrollo reproductivo y el crecimiento somático. En relación con las ratas en LD, masa testicular en SD fue inferior en un 50%, vesícula seminal en masa en SD fue inferior en un 80%, y la masa corporal en SD fue menor de 10-20% [21, 23, 30]. Pinealectomía bloqueado efectos de la SD [23], y cuatro semanas de las inyecciones de la melatonina en LD causado reproductiva represión, la reducción de masa corporal, y también mejoró el represivas efectos de la SD en corto días [27].

Estos resultados sugieren que existe un aumento de la nocturna melatonina nocturna en HSD tanto de los jóvenes como los jóvenes y las ratas F344 y una diferencia de las dos cepas entre SD y LD (Fig. 2], pero sólo HSD ratas jóvenes no responden a los cambios en el fotoperíodo y a Melatonina exógena. Si bien había diferencias estadísticas significativas entre las cepas, las diferencias son pequeñas y no pueden reflejar las diferencias en los niveles séricos de melatonina. Por el contrario, hay pruebas de que en anteriores ratas F344, la señal normal de melatonina endógena no producir una respuesta máxima a corto fotoperíodos. Melatonina exógena entregado a los jóvenes en ratas F344 SD como inyecciones SC ante el oscuro período dado lugar a una mayor inhibición reproductiva y la reducción de su peso corporal que los SD solas [27]. En este estudio, la presencia de aumentos de la excreción nocturna de aMT6s y diferencias entre SD y LD pautas para ambas cepas, junto con la evidencia de un fracaso de las ratas HSD para responder a la suplementación melatonina, es coherente con la hipótesis alternativa, que dice que las diferencias En photoresponsiveness surgen de las diferencias entre las cepas en mecanismos fisiológicos responsables de procesamiento de la señal de melatonina, y no de la insuficiencia de la secreción de melatonina. En una comparación de las anteriores ratas jóvenes de estas dos cepas [31], hubo un máximo de 2,5 veces superior de iodomelatonin vinculantes específicos en el cerebro de ratas jóvenes que F344 HSD ratas jóvenes. Se encontraron diferencias significativas entre ratas F344 HSD y se encuentran en el núcleo talámico paraventricular y reencuentros núcleo, pero no en otras áreas del cerebro, incluyendo el SNC. Esto sugiere que la respuesta a las señales de la melatonina podría ser diferente en ratas F344 y HSD, incluso si esas señales de la melatonina son idénticas.

Young ratas F344 excreta un 25% más que aMT6s misma edad-HSD ratas más de dos días de duración, los períodos de recolección (Fig. 1], a pesar de que el peso es de aproximadamente 30% inferior a esta edad. Esto sugiere que los jóvenes HSD ratas ni secretan menos que la melatonina ratas F344 o excretar una mayor cantidad de melatonina y sus metabolitos a través de una vía alterna (por ejemplo, a través de las heces). La importancia biológica de esta diferencia no está clara. Sin embargo, es posible que el pequeño número de HSD ratas que tenían poco cambio en aMT6s diurna (Fig. 3] puede tener demasiado pequeños nocturna aumento de la secreción de melatonina de las respuestas coherentes a la melatonina.

Al igual que en estudios anteriores aMT6s en especies de laboratorio [9, 17, 32 - 34] y de las poblaciones humanas expuestas a diferentes fotoperíodos [35], diferencias sustanciales entre las personas en la amplitud y el importe total de la excreción se observaron dentro de los cuatro grupos (por ejemplo, la figura 3. ). Si bien algunas de estas diferencias podrían deberse a la variación en el patrón de la micción, la variación en la cantidad total de aMT6s excreta debe ser sólo ligeramente afectado por la variación en la micción de ratas en una dieta líquida. Debido al hecho de que F344 puras ratas son muy similares genéticamente, esto sugiere importantes influencias ambientales sobre los patrones de secreción de melatonina, incluso en un entorno altamente controladas de laboratorio.

Variación en el número de receptores de la melatonina, la densidad, ubicación o han sido implicados como posibles fuentes de variación en esta vía en otras especies [31, 36]. Las diferencias en photoresponsiveness también podría ser atribuible a la variación en los sistemas neurotransmisores mediar respuestas a la melatonina reproductiva, incluyendo la sensibilidad a la retroalimentación negativa esteroides sexuales o de la influencia de señales adicionales, como la ingesta de alimentos [9, 27]. Esto está en consonancia con la sugerencia de que clínicamente significativa disfunción circadiano en el ser humano se pueden producir aguas abajo de la producción de la melatonina, o que tanto aguas abajo como aguas arriba de procesamiento de la disfunción puede ocurrir simultáneamente con melatonina disfunción de la producción [37].

Conclusión

Ambas cepas de ratas expuestas en ambos fotoperíodos diurna y nocturna sube cae en aMT6s excreción, y la duración de la subida nocturna fue más largo en corto fotoperíodo en ambos tratamientos. Además, los jóvenes HSD ratas no reprimir la reproducción o reducir el peso corporal, ya sea en respuesta a la constante oscuridad o dos veces al día como suplemento de melatonina inyecciones. En combinación, estos resultados sugieren que las ratas HSD nonphotoresponsive puede ser debido a que su sistema reproductivo y el sistema de regulación de la masa corporal no responden a la melatonina.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Contribuciones de los autores

MEG diseñado y llevado a cabo experiencias piloto en sulfatoxymelatonin excreción y contribuyó a texto en el Experimento 1.

MRP y JAMK diseñado y llevado a cabo el experimento 1; MRP llevado a cabo ensayos y el análisis final, y tuvo el papel principal en la escritura y la revisión del manuscrito.

AML MA y diseñado y llevado a cabo experimentos 2 y 3, y contra el blanqueo de dinero llevado a cabo los análisis de datos y el texto escrito para experimentos 2 y 3.

PDH supervisó la experimentación y el análisis, y finalizó cifras y texto.

Agradecimientos

Damos las gracias a E. Hartman, K. Johal, P. Lowman, y M. Parque de asistencia con la recopilación de datos, L. Moore de asistencia con el cuidado de los animales, y CD Jenkins para sugerencias y comentarios. La investigación recibió el apoyo de NIH Grant R15 MH62402-01 a la PDH, por un Beckman de becas a AML, y por un menor de Investigación y de Verano de Donación de Becas de Investigación para MEG de un Howard Hughes Medical Institute Pregrado Ciencias Biológicas Programa de Educación de subvención al Colegio de William & María.