Morphometric analysis of supraoptic neurons of the rat hypothalamic nuclei under conditions of prolonged illumination

The article reviews the results of studies of the morphofunctional state of neurons of the supraoptic nuclei of the rat hypothalamus under conditions of different duration of light regime. Under standard light regime in rats, a diurnal rhythm of morphofunctional activity of supraoptic nucleus neurons with maximum activity during daytime (before 2 p.m.) is recorded. In animals subjected to prolonged light exposure, more pronounced changes in the morphofunctional state of the supraoptic neurons of the hypothalamus at 2 a.m. than at 2 p.m. were established. Thus, the neuronal nucleus area was 94.08 ± 9.55 μm2 and was significantly greater than that in intact animals. The nucleo-cytoplasmic ratio of supraoptic hypothalamic neuron at 2 a.m. was lower than that in intact animals due to a decrease in specific nucleus volume. In comparison with the day period (2 p.m.), before 2 a.m. there was revealed a decrease of the neuron body area of supraoptic nuclei of hypothalamus due to possible decrease of the area of nucleus and nucleolus of cells. This was the reason for the increase in the nucleo-cytoplasmic ratio in the neurons under observation at night, which was 2.51 ± 0.023 units. Constant light regime did not cause inversion of the rhythm of morphofunctional activity of the neurons under study, the maximum values, as in intact animals, occurred in the daytime observation period

Meta-analysis discovery of tissue-specific DNA sequence motifs from mammalian gene expression data

BACKGROUND: A key step in the regulation of gene expression is the sequence-specific binding of transcription factors (TFs) to their DNA recognition sites. However, elucidating TF binding site (TFBS) motifs in higher eukaryotes has been challenging, even when employing cross-species sequence conservation. We hypothesized that for human and mouse, many orthologous genes expressed in a similarly tissue-specific manner in both human and mouse gene expression data, are likely to be co-regulated by orthologous TFs that bind to DNA sequence motifs present within noncoding sequence conserved between these genomes. RESULTS: We performed automated motif searching and merging across four different motif finding algorithms, followed by filtering of the resulting motifs for those that contain blocks of information content. Applying this motif finding strategy to conserved noncoding regions surrounding co-expressed tissue-specific human genes allowed us to discover both previously known, and many novel candidate, regulatory DNA motifs in all 18 tissue-specific expression clusters that we examined. For previously known TFBS motifs, we observed that if a TF was expressed in the specified tissue of interest, then in most cases we identified a motif that matched its TRANSFAC motif; conversely, of all those discovered motifs that matched TRANSFAC motifs, most of the corresponding TF transcripts were expressed in the tissue(s) corresponding to the expression cluster for which the motif was found. CONCLUSION: Our results indicate that the integration of the results from multiple motif finding tools identifies and ranks highly more known and novel motifs than does the use of just one of these tools. In addition, we believe that our simultaneous enrichment strategies helped to identify likely human cis regulatory elements. A number of the discovered motifs may correspond to novel binding site motifs for as yet uncharacterized tissue-specific TFs. We expect this strategy to be useful for identifying motifs in other metazoan genomes

Age changes in the tigroid substance of neutrons of the lateral preoptic nucleus of hypothalamus under different light modes

The article presents analysis of the results of the original histochemical studies of tigroid substance of neurons of the lateral preoptic nucleus of  hypothalamus in mature and old rats under the influence of different light modes. In all observations, the tigroid substance was located in the cytoplasm of neurons of the lateral preoptic nucleus of hypothalamus in the form of individual granular formations of different sizes and shapes. The amount of tigroid substance of neurons of the lateral preoptic nucleus of hypothalamus in mature rats is greater than in older rats. At the same time, it should be noted that different experimental conditions significantly affected the amount of tigroid substance in neurons of the lateral preoptic nucleus of hypothalamus in old rats. In particular, under conditions of light deprivation, the optical density of specific histochemical staining for tigroid substance in neurons of the lateral preoptic nucleus of hypothalamus increased significantly (p<0,001), and under conditions of light stimulation, on the contrary, probably decreased (p<0,001)

СТРЕС-ІНДУКОВАНІ ЗМІНИ МОРФОФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ НЕЙРОНІВ НАДЗОРОВОГО ЯДРА ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ

SUMMARY. Motor activity is an important feature of animals and humans, this is one of the conditions for their normal existence and development, which depends on the level of illumination. Restriction of motor activity (hypokinesia, or immobilization) is a powerful stress factor that can cause various pathological processes. The hypothalamus, as the highest subcortical center of the autonomic nervous system, exerts a powerful regulating effect on all vital functions of the body, including maintaining the homeostatic balance of the living system, which is disturbed as a result of stressors, in particular immobilization. In connection with the important role of the large neurosecretory cells of the hypothalamic supraoptic nucleus (SON) in the realization of the adaptive capabilities of the organism, it is urgent to study the nature of their response when the organism of experimental animals is exposed to immobilization stress. The aim – to learn the effect of immobilization stress on the morpho-functional state of the SON of the rat hypothalamus. Material and Methods. The experiments were carried out on nonlinear male white rats weighing 200–220 g; immobilization stress was modeled by keeping the rats in special plastic cage-cases for 6 hours daily during 7 days.  The animals were divided into 2 series of studies, in each of which the sampling of biomaterial was carried out at 2 p.m. and 2 a.m. using morpho-functional and statistical research methods. Results and Discussion. The study of the morphometric characteristics of the neurons of the SON of the hypothalamus revealed the diurnal dynamics of the indices. Under the standard light regime in rats, the circadian rhythm of the morpho-functional activity of the neurons of the SON was recorded with a maximum activity at night (2 a.m.). When the animals were kept under immobilization stress at 2 p.m., the area of the neuron of the SON of the hypothalamus reached (305.67±7.939) μm2 and was significantly higher (by 9.97 %) relative to the same value in intact rats. At the same time, there was an increase in the size of its cytoplasm by 17.0 %, and the nuclear-cytoplasmic ratio, which reached (3.69±0.019) units. Immobilization stress led at 2 p.m. to a significant decrease in the RNA concentration in the nucleus by 33.1 %, in the nucleolus and cytoplasm of neurons of the SON of the hypothalamus relative to these values ​in intact animals. Keeping animals under conditions of immobilization stress caused more pronounced changes in the morpho-functional state of the neurons of the SON of the hypothalamus at 2 a.m. rather than at 2 p.m. Thus, the area of the neuron nucleus was (261.94±6.240) μm2 and was significantly less (by 14.3 %) than that in intact animals. These changes were accompanied by a decrease in the area of the nucleolus and cytoplasm of the neuron, which was (165.33±4.642) μm2 and was significantly less (by 24.2 %) than that in animals kept under standard illumination. It was noted that the stay of animals under immobilization stress disturbed the circadian rhythm of the morpho-functional activity of the neurons of the SON of the hypothalamus. Their greater activity, in contrast to the rats under normal lighting conditions, was recorded during the daytime observation period. Conclusions. 1. Under the standard light regime, the daily rhythm of the morpho-functional activity of the neurons of the SON with the maximum activity at night was recorded in rats. 2. Immobilization stress causes a disturbance in the rhythm of the morpho-functional activity of the studied neurons. 3. Keeping animals under conditions of immobilization stress caused more pronounced changes in the morpho-functional state of neurons in the SON of the hypothalamus at 2 a.m. than at 2 p.m., which was accompanied by a decrease in the area of ​​the nucleus, nucleolus and cytoplasm of the neuron, which were significantly less than those in intact animals.РЕЗЮМЕ. Двигательная активность является важным свойством животных и человека, одним из условий их нормального существования и развития, зависящим от уровня освещенности. Ограничение двигательной активности (гипокинезия, или иммобилизация) – мощный стресорный фактор, который вызывает разнообразные патологические процессы. Гипоталамус, как высший подкорковый центр автономной (вегетативной) нервной системы, оказывает мощное регулирующее влияние на все жизненно важные функции организма, в том числе и на поддержание гомеостатического равновесия живой системы, которая нарушается в результате деятельности стрессоров, в частности иммобилизации. В связи с важной ролью крупноклеточных нейронов супраоптического ядра (СОЯ) гипоталамуса в реализации адаптационных возможностей организма актуальным является изучение характера их реагирования при воздействии на организм экспериментальных животных иммобилизационного стресса (ИС). Цель – изучить влияние иммобилизационного стресса на морфофункциональное состояние СОЯ гипоталамуса крыс. Материал и методы. Эксперименты проведены на нелинейных самцах белых крыс массой 200–220 г. Длительный ИС моделировали путем содержания крыс в специальных пластиковых клетках-пеналах в течение 6 ч ежедневно на протяжении 7 суток. Животные были поделены на 2 серии исследований, в каждой из которых забор биоматериала осуществляли в 14.00 и 02.00 ч с применением морфофункциональных и статистических методов исследования. Результаты. Изучение морфометрических характеристик нейронов СОЯ гипоталамуса выявило суточную динамику показателей. При стандартном световом режиме у крыс регистрируется суточный ритм морфофункциональной активности нейронов СОЯ гипоталамуса с максимумом активности в ночное время (02.00 ч). При содержании животных в условиях ИС в 14.00 ч. площадь нейрона СОЯ гипоталамуса достигала (305,67±7,939) мкм2 и была достоверно выше (на 9,97 %) относительно аналогичной величины в контрольной группе крыс. В то же время отмечено увеличение площади его цитоплазмы на 17,0 %. ИС привел в 14.00 ч к достоверному уменьшению концентрации РНК в ядре на 33,1 %, ядрышке и цитоплазме нейронов СОЯ гипоталамуса относительно величин контрольной группы животных. Содержание животных в условиях ИС вызвало более выраженные изменения морфофункционального состояния нейронов СОЯ гипоталамуса в 02.00 ч, чем в 14.00. Так, площадь ядра нейрона составила (261,94±6,240) мкм2 и была достоверно меньше (на 14,3 %) аналогичной в контрольной группе животных. Указанные изменения сопровождались уменьшением площади ядрышка и цитоплазмы нейрона, которая составляла (165,33±4,642) мкм2 и была достоверно ниже (на 24,2 %) величины у животных, содержавшихся при стандартном режиме освещения. Пребывание животных в условиях ИС нарушало суточный ритм морфофункциональной активности нейронов СОЯ гипоталамуса. Большую их активность, в отличие от крыс, находившихся при стандартном освещении, регистрировали в дневной период наблюдения. Выводы. 1. При стандартном световом режиме у крыс регистрируется суточный ритм морфофункциональной активности нейронов СОЯ гипоталамуса с максимумом активности в ночное время. 2. ИС вызывает нарушение ритма морфофункциональной активности исследуемых нейронов. 3. Содержание животных в условиях ИС вызвало более выраженные изменения морфофункционального состояния нейронов СОЯ гипоталамуса в 02.00 ч, чем в 14.00 ч, сопровождающиеся достоверным уменьшением площадей ядра, ядрышка и цитоплазмы нейрона относительно аналогичных величин в контрольной группе животных.РЕЗЮМЕ. Рухова активність є важливою властивістю тварин і людини, це одна з умов їх нормального існування та розвитку, яка залежить від рівня освітленості. Обмеження рухової активності (гіпокінезія, або іммобілізація) – потужний стресорний фактор, який викликає різноманітні патологічні процеси. Гіпоталамус, як вищий підкірковий центр автономної (вегетативної) нервової системи, має потужний регулювальний вплив на всі життєво важливі функції організму, у тому числі й на підтримання гомеостатичної рівноваги живої системи, яка порушується в результаті діяльності стресорів, зокрема іммобілізації. У зв’язку з важливою роллю великоклітинних надзорових ядер гіпоталамуса в реалізації адаптаційних можливостей організму актуальним є вивчення характеру їх реагування при впливі на організм експериментальних тварин іммобілізаційного стресу. Мета – вивчення впливу іммобілізаційного стресу на морфофункціональний стан надзорових ядер гіпоталамуса щурів. Матеріал і методи. Експерименти проведені на нелінійних самцях білих щурів масою 200–220 г. Тривалий іммобілізаційний стрес моделювали шляхом утримання щурів у спеціальних пластикових клітках-пеналах впродовж 6 год щоденно 7 діб поспіль. Тварин було поділено на 2 серії досліджень, у кожній з яких забір біоматеріалу здійснювали о 14.00 і о 02.00 год із застосуванням морфофункціональних та статистичних методів дослідження. Результати. Вивчення морфометричних характеристик нейронів надзорових ядер гіпоталамуса виявило добову динаміку показників. За стандартного світлового режиму у щурів реєстрували добовий ритм морфофункціональної активності нейронів надзорових ядер гіпоталамуса з максимумом активності в нічний час (02.00 год). При утримуванні тварин в умовах іммобілізаційного стресу о 14.00 год площа нейрона надзорових ядер гіпоталамуса сягала (305,67±7,939) мкм2 і була вірогідно більшою (на 9,97 %) від аналогічної величини в контрольній групі щурів. Водночас, виявлено зростання площі його цитоплазми на 17,0 %. Іммобілізаційний стрес призвів о 14.00 год до вірогідного зменшення концентрації РНК в ядрі на 33,1 %, в ядерці та цитоплазмі нейронів надзорових ядер гіпоталамуса щодо величин контрольної групи тварин. Утримування тварин в умовах іммобілізаційного стресу викликало більш виражені зміни морфофункціонального стану нейронів надзорових ядер гіпоталамуса о 02.00 год, ніж о 14.00 год. Так, площа ядра нейрона становила (261,94±6,240) мкм2 і була вірогідно меншою (на 14,3 %) за аналогічну в контрольній групі тварин. Вказані зміни супроводжувалися зменшенням площі ядерця та цитоплазми нейрона, яка становила (165,33±4,642) мкм2 і була вірогідно меншою (на 24,2 %) від такої в тварин, яких утримували за стандартного режиму освітлення. Перебування тварин за умов іммобілізаційного стресу порушувало добовий ритм морфофункціональної активності нейронів надзорових ядер гіпоталамуса. Більшу їх активність, на відміну від щурів, які перебували за звичайного освітлення, реєстрували у денний період спостереження. Висновки. 1. За стандартного світлового режиму у щурів реєструється добовий ритм морфофункціональної активності нейронів надзорових ядер гіпоталамуса з максимумом активності в нічний час. 2. Іммобілізаційний стрес спричиняє порушення ритму морфофункціональної активності досліджуваних нейронів. 3. Утримування тварин в умовах іммобілізаційного стресу викликало більш виражені зміни морфофункціонального стану нейронів надзорових ядер гіпоталамуса о 02.00 год, ніж о 14.00 год, що супроводжувалося вірогідним зменшенням площ ядра, ядерця та цитоплазми нейрона щодо аналогічних величин у контрольній групі тварин

АНАЛІЗ ЩІЛЬНОСТІ МЕЛАТОНІНОВИХ РЕЦЕПТОРІВ ТИПУ 1А У НЕЙРОНАХ ПЕРЕДНЬО-БІЧНОГО ПЕРЕДЗОРОВОГО ЯДРА ГІПОТАЛАМУСА ЩУРІВ ЗА РІЗНОГО СВІТЛОВОГО РЕЖИМУ

The most significant and noticeable biological rhythm observed in the human body is the sleep-wake rhythm and associated changes in physical and mental processes. A convincing criterion for the participation of the anterior-lateral preoptic nucleus of hypothalamus in the temporal organization is the presence of melatonin receptors in them. The aim – to investigate the effect of a different light mode on the quantitative characterization of the density of specific staining of type 1A melatonin receptors in neurons of the anterior-lateral preoptic nucleus of the rat hypothalamus. Material and Methods. The experiments were performed on mature white nonlinear male rats. The experimental animals were divided into three groups, each of which, in turn, consisted of two subgroups (six animals). The animals of the first group were kept for seven days in standard light conditions. The animals of the second group, during the same period, were in constant darkness. The third group consisted of rats, which were in the conditions of round-the-clock lighting for seven days. Quantitative differences were found according to the intensity of the specific (immunohistochemical) staining, which was determined by computer microdensitometry in relative units of optical density in the range from "0" to "1". Results. Specific immunohistochemical staining for type 1A melatonin receptors could be observed in all neurocytes of the anterior-lateral preoptic nucleus of the hypothalamus, regardless of their location on the nucleus. The staining was mainly fine-grained or almost diffuse in nature and covered the membrane of neurons and their cytoplasm. Observing the intensity of immunohistochemical staining from one neurocyte to another, it can be stated that it had different strength both in the membrane and in the cytoplasm. Conclusions. The optical density of staining for melatonin receptors 1A in the neurons of the anterior-lateral preoptic nucleus of the hypothalamus increases during the night and reaches its maximum at 2 AM. Under conditions of light stimulation, the intensity of the optical density decreases sharply.Наиболее значимым и заметным биологическим ритмом, наблюдающимся в организме человека, является ритм сон-бодрствование и связанные с ним изменения физических и психических процессов. Убедительным критерием участия передне-бокового предзрительного ядра гипоталамуса во временной организации является наличие в них рецепторов мелатонина. Цель – изучение влияния различного светового режима на количественную характеристику плотности специфической окраски мелатонинових рецепторов типа 1А в нейронах передне-бокового предзрительного ядра гипоталамуса крыс. Материалы и методы. Эксперименты проведены на половозрелых белых нелинейных крысах-самцах. Подопытные животные были поделены на три группы, каждая из которых, в свою очередь, состояла из двух подгрупп (по шесть животных). Животные первой группы находились семь суток в условиях стандартного светового режима. Животные второй группы в течение того же периода находились в условиях постоянной темноты. Третью группу составили крысы, которые в течение семи суток находились в условиях круглосуточного освещения. Количественные различия изучали в соответствии с интенсивностью специфического (иммуногистохимического) окрашивания, которые определяли методом компьютерной микроденситометрии в относительных единицах оптической плотности в диапазоне от «0» до «1». Результаты. Специфическое иммуногистохимическое окрашивание на рецепторы мелатонина типа 1А можно было наблюдать во всех нейроцитах передне-бокового предзрительного ядра гипоталамуса, независимо от их локализации по ядру. Окраска носила преимущественно мелкогранулярный или почти диффузный характер и охватывала оболочку нейроцитов и их цитоплазму. Наблюдая интенсивность иммуногистохимического окрашивания от одного нейроцита к другому можно констатировать, что она имела разную силу как по оболочке, так и по цитоплазме. Выводы. Оптическая плотность окраски на рецепторы мелатонина 1А в нейронах передне-бокового предзрительного ядра гипоталамуса растет в ночное время суток и достигает своего максимума в 02.00 часа. В условиях световой стимуляции интенсивность оптической плотности резко снижается.Найбільш значущим і помітним біологічним ритмом, що спостерігається в організмі людини, є ритм сон-неспання та пов'язані з ним зміни фізичних і психічних процесів. Переконливим критерієм участі передньо-бічного передзорового ядра гіпоталамуса у часовій організації є наявність у них рецепторів мелатоніну. Мета – з’ясування впливу різного світлового режиму на кількісну характеристику щільності специфічного забарвлення мелатонінових рецепторів типу 1А у нейронах передньо-бічного передзорового ядра гіпоталамуса щурів. Матеріал і методи. Експерименти проведені на статевозрілих білих нелінійних щурах-самцях. Піддослідні тварини були поділені на три групи, кожна з яких, у свою чергу, складалася з двох підгруп (по шість тварин). Тварини першої групи перебували сім діб в умовах стандартного світлового режиму. Тварини другої групи впродовж того ж періоду знаходились в умовах постійної темряви. Третю групу складали щури, які впродовж семи діб перебували в умовах цілодобового освітлення. Кількісні відмінності виявляли відповідно до інтенсивності специфічного (імуногістохімічного) забарвлення, яке визначали методом комп’ютерної мікроденситометрії у відносних одиницях оптичної густини в діапазоні від «0» до «1». Результати. Специфічне імуногістохімічне забарвлення на мелатонінові рецептори типу 1А можна було спостерігати у всіх нейроцитах передньо-бічного передзорового ядра гіпоталамуса незалежно від їхньої локалізації по ядру. Забарвлення мало переважно дрібногранулярний або майже дифузний характер і охоплювало оболонку нейроцитів та їх цитоплазму. Спостерігаючи інтенсивність імуногістохімічного забарвлення від одного до іншого нейроцита можна констатувати, що вона мала різну силу, як щодо оболонки ,так і щодо цитоплазми. Висновки. Оптична густина забарвлення на мелатонінові рецептори 1А у нейронах передньо-бічного передзорового ядра гіпоталамуса зростає у нічний період доби та досягає свого максимуму о 02.00 год. За умов світлової стимуляції інтенсивність оптичної густини різко знижується

ТЕХНОЛОГІЯ РОЗВИТКУ КОМУНІКАТИВНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ МАЙБУТНІХ ЛІКАРІВ У ПРОЦЕСІ ПРОФЕСІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ

The article analyzed the problem of development of communicative competence of future doctors in the process of their professional training. The characteristic features of the physician communicative competent are distinguished. As a result of research, a peculiarity of communicators is highlighted. A slight percentage of the surveyed have quite significant personal problems that require long-term psychotherapeutic work, that should precede measures directly aimed to the development of their communicative competence. Models of communicative competence development are considered. It is presented a fairly a common feature, namely: competence in communication is understood as a result of quantitative accumulation of communication skills. It is assumed that at some point this number translates the person to a qualitatively new level of communicative behavior. Communicative skills are regarded as means of overcoming the drama of communication. The meaning of the training in the context of professional training of specialists are emphasized and substantiated. The basic training of communicative competence should be focused on developing the skills of active listening and regulation of emotional tension, since these skills allow to greatly solve the drama of communication. The logic scheme of the training is proposed based on the fact that the professional communication of a doctor is considered as a sequence of communication tasks of varying degrees of complexity. The task of the training was to correct the settings of participants regarding communication with people in general and patients in particular; development of abilities to action in unusual situations, forecasting the consequences of people's interaction. In accordance with these tasks, a meaningful group operation is highlighted. The implementation of the program included the use of various psychotechnical methods of work: exercises, rehearsal of behavior, situational and role-playing games, group discussions and discussions, bodily and motor techniques.У статті аналізується проблема розвитку комунікативної компетентності майбутніх лікарів у процесі їх професійної підготовки. Виділено характерні риси комунікативно компетентного лікаря. У результаті дослідження виділено особливість комунікаторів. Незначний відсоток досліджуваних має досить суттєві особистісні проблеми, які потребують тривалої психотерапевтичної роботи, що повинна передувати заходам, безпосередньо спрямованим на розвиток їхньої комунікативної компетентності. Розглянуті моделі розвитку комунікативної компетентності. Представлена досить поширена спільна риса, а саме: компетентність у спілкуванні розуміється як результат кількісного накопичення комунікативних навичок. Передбачається, що у якийсь момент ця кількість переводить особистість на якісно новий рівень комунікативної поведінки. Комунікативні вміння розглядаються як засоби подолання драми спілкування. Підкреслюється та обґрунтовується значення тренінгу у контексті завдань професійної підготовки фахівців. У базовому тренінгу комунікативної компетентності варто зосередитися на розвитку вмінь активного слухання та регуляції емоційної напруги, оскільки дані вміння дозволяють значною мірою вирішити драми спілкування. Запропонована структурно-логічна схема побудови тренінгової роботи ґрунтується на тому, що професійне спілкування лікаря розглядається як послідовність комунікативних завдань різного ступеня складності. Завданням тренінгу була корекція установок учасників стосовно спілкування з людьми взагалі та пацієнтами зокрема; розвиток здатностей до дій у нестандартних ситуаціях, прогнозування наслідків взаємодії людей. Відповідно до цих завдань виділені змістовні блоки групової роботи. Реалізація програми передбачала використання різноманітних психотехнічних прийомів роботи: вправ, репетиції поведінки, ситуаційно-рольових ігор, групових обговорень і дискусій, тілесно-рухових технік

Nuclear respiratory factor 2 induces SIRT3 expression

Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/113760/1/acel12360-sup-0001-FigS1.pdfhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/113760/2/acel12360.pdfhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/113760/3/acel12360-sup-0002-FigS2.pd