English Українська
  • Головна
  • Корисні посилання
  • Про журнал
  • Авторам
  • Редакційна колегія

    •
    Стаття
    Світ Медицини та Біології / №3(45), 2014 / ЦЕНТРАЛЬНІ ТА ІНТРАРЕНАЛЬНІ МЕХАНІЗМИ РЕГУЛЯЦІЇ ЦИРКАДІАННОГО РИТМУ ФУНКЦІЇ НИРОК
    Л.Г. Доцюк

    ЦЕНТРАЛЬНІ ТА ІНТРАРЕНАЛЬНІ МЕХАНІЗМИ РЕГУЛЯЦІЇ ЦИРКАДІАННОГО РИТМУ ФУНКЦІЇ НИРОК

    Про автора: Л.Г. Доцюк
    Рубрика ОГЛЯДИ ЛІТЕРАТУРИ
    Тип статті Оглядова стаття
    Анотація Проаналізовано дані літератури, які свідчать про важливу роль центрального пейсмекера циркадіанного ритму, яким виступає супрахіазматичне ядро переднього гіпоталамуса і інтраренального водія ритму, що забезпечує підтримку гломеруло-тубулярного балансу і тубуло-гломерулярного зворотного зв’язку в денні та нічні години добового циклу. Обговорюється виняткова роль мелатоніну, серотоніну, дофаміну, аргінін-вазопресину та оксиду азоту в регуляції біологічної ритмічної активності як центрального, так і інтраренального пейсмекера .
    Ключові слова центральний і інтраренального пейсмекер біоритму, серотонін, мелатонін, дофамін, аргінін-вазопресин, оксид азоту
    Список цитованої літератури
    • Динаміка гломеруло-тубулярного балансу в підтриманні ниркового циркадіанного ритму / Л.Г. Доцюк, Т.М. Бойчук, І.Г. Кушнір, Г.І. Кокощук // Клінічна та експериментальна патологія. – 2012. – Т. 11, № 1 (39). – С. 55–57.
    • Кокощук Г.І. Вплив постійного освітлення на циркадіанний ритм екскреторної діяльності нирки білих щурів / Г.І. Кокощук, І.Г. Кушнір // Доповіді НАНУ. – 2005. – № 3. – С. 186–188.
    • Кушнір І.Г. Вплив підвищеного рівня дофаміну на циркадіанний ритм екскреторної функції нирок у щурів / І.Г. Кушнір, Г.І. Кокощук // Журнал АМН України. – 2009. – Т. 15, № 3. – С. 597–603.
    • Кушнір І.Г. Вплив циталопраму – селективного інгібітора зворотного захвату серотоніну на циркадіанний ритм екскреторної функції нирок / І.Г. Кушнір, Г.І. Кокощук // Фізіологічний журнал НАН України. – 2009. – T. 55, № 3 – С. 125–127.
    • Кушнір І.Г. Нейротрансмітерні механізми циркадіанного ритму / І.Г. Кушнір // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. – 2010. – Т. 6, № 1. – С. 32–37.
    • Кушнір І.Г. Участь аргінін-вазопресину в механізмах регуляції циркадіанного ритму екскреторної функції нирок / І.Г. Кушнір, Т.М. Бойчук, Г.І. Кокощук, О.В. Кокощук, Л.Г. Доцюк // Медична хімія. – 2009. – T. 11, № 3. – С. 109–112.
    • Участь серотоніну і оксиду азоту в регуляції циркадіанного ритму функціонального стану нефрона / Л.Г. Доцюк, Т.М. Бойчук, І.Г. Кушнір, Г.І. Кокощук // Нейронауки. – 2012. – Т. 8, № 2. – С. 82–85.
    • Циркадіанний ритм гломеруло-тубулярного балансу в нефроні на тлі блокади центрального пейсмекера тривалим постійним освітленням / Л. Г. Доцюк, Т.М. Бойчук, І.Г. Кушнір, Г.І. Кокощук // Клінічна та експериментальна патологія. – 2011. – Т. 10, № 4 (38). – С. 32–35.
    • Циркадіанний ритм гломеруло-тубулярного балансу і тубуло-гломерулярного зворотного зв’язку в нефроні / Л.Г. Доцюк, О.В. Кокощук, І.Г. Кушнір, Г.І. Кокощук // Український журнал нефрології та діалізу – 2012. – № 1, додаток до № 3 (35). – С. 38–41.
    • Acute Effects of Bright Light Exposure on Cortisol Levels / C. M. Jung, S. B. S. Khalsa, F. A. Sheer [et al.] // J. Biol. Rhythms. – 2010. – Vol. 25, № 3. – P. 208–216.
    • Acute light exposure suppreses circadian rhytms in clock gene expression / B. P. Grone, P. Borgin, V. Cao [et al.] // J. Biol.rhytms. – 2011. – Vol. 26, № 1. – P. 78–81.
    • Acute saline expansion increases nephron filtration and distal flow rate but maintains tubuloglomerular feedback responsiveness: role of adenosine A1 receptors / R. C. Blantz, P. Sing, A. Deng [et al.] // American Journal of Physiology – Renal Physiology. – 2012. – Vol. 303, № 3. – Р. F405–F411.
    • Adrenal peripheral clock controls the autonomous circadian rhythm of glucocorticoid by causing rhythmic steroid production / G. H. Son, S. Chung, H. K. Choe // PNAS. – 2008. – Vol. 105, № 52. – P. 20970–20975.
    • Bell T. D. Glomerulal tubular balance is suppressed an adenoine type 1 receptore-deficient mice / T. D. Bell, L. Zaiming, W. J. Welch // Am. J. Physiol. – 2010. – Vol. 299, № 3. – P. F158–F1163.
    • Cabral P.D. ATP mediates flow-induced NO production in thick ascending limbs / P. D. Cabral, N. J. Hong, J. L. Garvin // American Journal of Physiology – Renal Physiology. – 2012. – Vol. 302, № 2. – P. Fl 94–F200.
    • ChalletE.Minireview: Entrainment of the Suprachiasmatic Clockwork in Diurnal and Nocturnal Mammals / E. Challet // Endocrinology. – 2007. – Vol. 148, № 12.– P. 5648–5655
    • Characterization of a putative intrarenal serotonergic system / J. Xu, B. Yao, X. Fan [et al.] // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. – 2007. – Vol. 293, № 5. – P. F1468–F1475.
    • Circadian gene expression in individual fibroblasts: cell-autonomous and self-sustained oscillators pass time to daughter cells / E. Nagoshi, C. Saini, C.Bauer [et al.] // Cell. – 2004. – Vol. 119, № 5. – P. 693–705.
    • Circadian Regulation of Bird Song, Call and Locomotor Behavior by Pineal Melatonin in the Zebra Finch / G. Wang, C. E. Harpole, A. K. Triverdi, V. M. Canssone // J. Biol. Rhythms. – 2012. – Vol. 27, № 2. – P. 145–155.
    • Circadian rhythm disorganization produces profound cardiovascular and renal disease in hamsters / T. A. Martino, G. Y. Oudit, A. M. Herzenberg [et al.] // Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. – 2008. – Vol. 294, № 5. – P. 1675–1683.
    • Circadian rhythms of plasma atriopeptin, plasma renin activity and plasma aldosterone in patients with hepatorenal syndrome / P. Pasqualetti, V. Festuccia, A. Collacciani [et al.] // Life Science. – 1996. – Vol. 60, № 4–5. – P. 289–297.
    • Circadian rhythms of renal hemodynamics in unanesthetized, unrestrained rats / M. Pons, J. Tranchot, B. L’Azou, J. Cambar // Chronobiol. Int. – 1994. – Vol. 11, № 5. – P. 301–318.
    • Comparative effect of PGE2 and PGI2 on renal function / E. Villa, R. Garcia-Robles, J. Haas, J. C. Romero // Hypertension. – 1997. – Vol. 30, № 3, Pt. 2. – P. 664–666.
    • Dibner C. The mammalian circadian timing system: organization and coordination of central and peripheral clocks / C. Dibner, U. Schibler, U. Albrecht // Annu Rev. Physiol. – 2010. – Vol. 72. – Р. 517–549.
    • Dopamine recruits D1A receptors to Na-K-ATPase-rich caveolar plasma membranes in rat renal proximal tubules / M. Trivedi, V. A. Narkar, T. Hussain, M. F. Lokhandwala // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. – 2004. – Vol. 287, № 5. – P. F921–F931.
    • 26.  Effects of Destruction of the Suprachiasmatic Nuclei on the Circadian Rhythms in Plasma Corticosterone, Body Temperature, Feeding and Plasma Thyrotropin / K. Abe, J. Kroning, M.A. Greer, V. Critchlow // Neuroendocrinology. – 1979. – Vol. 29, № 2. – P. 119–131.
    • Effects of melatonin on salt gland and kidney function of gulls, Larus glaucescens / M. R. Hughes, N. Kitamura, D. C. Bennett [et al.] // General and Comparative Endocrinology. – 2007. – Vol. 151, №. 3. – P. 300–307.
    • Endogenous Dopamine Regulates the Rhythm of Expression of the Clock Protein PER2 in the Rat Dorsal Striatum via Daily Activation of D2 Dopamine Receptors / S. Hood, P. Cassidy, V.-P. Cossette [et al.]// The Journal of Neuroscience. – 2010. – Vol. 30, № 42. – P. 14046–14058.
    • Evans J. A. Circadian effects of light no brighter than moonlight / J. A. Evans, J. A. Elliott, M. R. Gorman // Journal of Biological Rhythms. – 2007. – Vol. 22, № 4. – P. 356–367.
    • Firsov D. Circadian regulation of renal function / D. Firsov, O. Bonny // Kidney International. – 2010. – Vol. 78, № 7. – P. 640–645.
    • Fotiadis P. Modeling the Efffects of the Circadian Clock on Cardiac Electrophysiology / P. Fotiadis, D. B. Forger // J. Biol. Rhythms. – 2013. – Vol. 28, № 1. – P. 69–78.
    • Gates and Oscillators II: Zeitgebers and the Network Model of the Brain Clock / M. C. Antle, N. C. Foley, D. K. Foley, R. Silver // J. Biol. Rhythms. – 2007. – Vol. 22, № 1. – P. 14–25.
    • Gerkema M. P. Lack of circadian patterns in vasoactive intestinal polypeptide release and variability in vasopressin release in vole suprachiasmatic nuclei in vitro / M. P. Gerkema, K. Shinohara, F. Kimura // Neuroscience Letters. – 1999. – Vol. 259, № 2. – P. 107–110.
    • Guo H. Differential control of peripheral circadian rhythms by suprachiasmatic-dependent neural signals / H. Guo, J. M. K. Brewer, A. Champhekar // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2005. – Vol. 102, № 8. – P. 3111–3116.
    • Hannibal J. Neurotransmitters of the retino-hypothalamic tract / J. Hannibal // Cell. Tissue. Res. – 2002. – Vol. 309, № 1. – P. 73–88.
    • Harrison-Bernard L.M. The renal renin-angiotensin system / L. M. Harrison-Bernard // Advances in Physiology Education. – 2009. – Vol. 33, № 4. – P. 270–274.
    • Herzog E. D. A neural clockwork for encoding circadian time / E. D. Herzog, W. J. Schwartz // J. Appl. Physiol. – 2002. – Vol. 92, № 1. – P. 401–408.
    • Illnerova H. Response of rat pineal serotonin-N-acetyltransferase to one min light pulse at different night times / H. Illnerova, J. Vanecek // Brain Res. – 1979. – Vol. 167, № 2. – P. 431–434.
    • Inouye S. T. Persistence of circadian rhythmicity in a mammalian hypothalamic "island" contained in the suprachiasmatic nucleus / S. T. Inouye, H. Kawamura // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1979. – Vol. 76, № 11. – P. 5962–5966.
    • Jose P. A. Renal dopamine and sodium homeostasis / P. A. Jose, G. M. Eishner, R. A. Felder // Curr. Hypertens. Rep. – 2000. – Vol. 2, № 2. – P. 174–183.
    • Kalsbeek A. Circadian control of metabolism by the suprachiasmatic nuclei / A. Kalsbeek // Endocrinology. – 2007. – Vol. 148, № 12. – P. 5635–5639.
    • Ko C. H. Molecular components of the mammalian circadian clock / C. H. Ko, J. S. Takahashi // Hum. Mol. Genet. – 2006. – Vol. 15, № 2. – P. 271–277.
    • Kone B. C. Nitric oxide inhibits transcription of the Na+-K+-ATPase alpha1-subunit gene in an MTAL cell line / B. C. Kone, S. Higham // Am. J. Physiol. – 1999. – Vol. 276, № 4, Pt 2. – P. F614–621.
    • Lamia K. A. Physiological significance of a peripheral tissue circadian clock / K. A. Lamia, K.-F. Storch, C. J. Weitz // PNAS. – 2008. – Vol. 4105, № 39. – P. 15172–15177.
    • Light Acts on the Zebrafish Circadian Clock to Suppress Rhythmic Mitosis and Cell Proliferation / T. K. Tamai. L. C. Young, C. A. Cox [et al.] // J. Biol. Rhythms. – 2012. – Vol. 27, № 3. – P. 226–236.
    • Luke D. R. Circadian variation in renal function of the obese rat / D. R. Luke, K. Vadie, K. M. Wasa // Ren. Physiol. Biochem. – 1991. – Vol. 14, № 1–2. – P. 71–80.
    • Melatonin receptors in the chicken kidney are up-regulated by pinealectomy and linked to adenylate cyclase / Y. Song, C. S. Pang, E. A. Ayre [et al.] // European Journal of Endocrinology. – 1996. – Vol. 135, № 1 – P. 128–133.
    • Minirewiew: The Nuclear Hormon Receptor Family Round the Clock / M. Teboul, F. Guillaumond, A. Gréches-Cassiau, F. Delaunay // Mol. Endocrinol. – 2008. – Vol. 22, № 12. – P. 2573–2582.
    • Molecular clock is involved in predictive circadian adjustment of renal function / A.M. Zuber, G. Centenj, S. Pradervand et al. // PNAS. – 2009. – Vol. 106, № 38. – P. 16523–16528.
    • Nitric oxide transforms serotonin into an inactive form and this affects neuromodulation / P. Fossier, B. Blanchard, C. Ducrocq [et al.] // Neuroscience. – 1999. – Vol. 93, № 2. – P. 597–603.
    • Peti-Peterdi J. Macula Densa Sensing and Signaling Mechanisms of Renin Release / J. Peti-Peterdi, R. C. Harris // JASN. – 2010. – Vol. 21, № 7. – P. 1093–1096.
    • Physiology of Kidney Renin / H. Castrop, K. Höcherl, A. Kurtz [et al.] // Physiological Reviews. – 2010. – Vol. 90, № 2. – P. 607–673.
    • Polysynaptic neural pathways between the hypothalamus, including the suprachiasmatic nucleus and the liver / S. E. La Fleur, A. Kalsbeek, J. Wortel, R. M. Buijs // Brain. Res. – 2000. – Vol. 871, № 1. – P. 50–56.
    • Regulation of circadian gene expression in liver by systemic signals and hepatocyte oscillators / B. Komman, O. Schaad, H. Reinke [et al.] // Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. – 2007. – Vol. 72. – P. 319–331.
    • Regulation of circadian gene expression in the kidney by light and food cues in rats / Tao Wu, Yinhua Ni, Yue Dong [et al.]// Am. J. Physiol. Regul. Physiol. – 2010. – Vol. 298, № 3. – Р. R635–R641.
    • Regulation of glomerulotubular balance. 1. impact of dopamine on flow-dependent transport / Z. Du, Q. Yan, L. Wan [et al.] // American Journal of Physiology – Renal Physiology. – 2012. – Vol. 303, № 3. – P. F386–F395.
    • Regulation of serotonin levels by multiple light-entrainable endogenous rhythms / M. Wildt, E.M. Goergen, J. L. Benton [et al.] // J. Exp. Biol. – 2004. – Vol. 207 (Pt. 21). – P. 3765–3774.
    • Reilly D. F. Peripheral Circadian Clocks in the Vasculature / D. F. Reilly, E. J. Westgate, G. A. FitzGerald // Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. – 2007. – Vol. 27, № 8. – P. 1694–1705.
    • Rhythmic Expression of functional MT1 Melatonin Receptors in the Rat Adrenal Gland / H. G. Ritcher, C. Torres-Farfan, J. Gracia-Sesnich [et al.] // Endocrynology. – 2007. – Vol. 149, № 3. – P. 995–1003.
    • Role of 20-HETE in D1/D2 dopamine receptor synergism resulting in the inhibition of Na+-K+-ATPase activity in the proximal tubule / C. Kirchheimer, C. F. Mendez, A. Acquier, S. Nowicki // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. – 2007. – Vol. 292, № 5. – P. F1435–F1442.
    • Schnermann J. Maintained tubuloglomerular feedback responsesduring acute inhibition of P2 receptors in mice / J. Schermann // A. J. P. Renal Physiology. – 2011. – Vol. 300, № 2. – P. F339–F344.
    • Sim C. K. Modeling the Electrophysiology of Suprachiasmatic Nucleus Neurons / C. K. Sim, D. B. Forger // J. Biol. Rhythms. – 2007. – Vol. 22, № 5. – P. 445–453.
    • Simonneaux V. Generation of the Melatonin Endocrine Message in Mammals: A Review of the Complex Regulation of Melatonin Synthesis by Norepinephrine, Peptides, and Other Pineal Transmitters / V. Simonneaux, C. Ribelayga // Pharmacol. Rev. – 2003. – Vol. 55, № 2. – P. 325–395.
    • Sipos A. Direct demonstration of tubular fluid flow sensing by macula densa cells / A. Sipos, S. Vargas, J. Peti-Peterdi // AJP Renal Physiol. – 2010. – Vol. 299, № 5. – P. F1087–F1093.
    • Stow L. R. The circadian clock in the kidney / L. R. Stow, M. L. Gumz // JASN. – 2011. – Vol. 22, № 4. – P. 598–604.
    • Stratmann M. Properties, Entrainment, and Physiological Functions of Mammalian Peripheral Oscillators / M. Stratmann, U. Schibler // Journal of Biological Rhythms. – 2006. – Vol. 21, № 6. – P. 494–506.
    • Studies of Melatonin Effects on Epithelia Using the Human Embryonic Kidney-293 (HEK-293) Cell Line / C. W. Y. Chan, Y. Song, M. Ailenberg [et al.] // Endocrinology. – 1997. – Vol. 138, № 11. – P. 4732–4739.
    • Studies of renal action of melatonin evidence that the effects are mediated by 37 kDa receptos of the Mella subtype localized primarily to basolateral membrane of the proximal tubule / Y. Song, C. W. Chan, G. M. Brown [et al.] // The FASEB Journal. – 1997. – Vol. 11. – P. 93–100.
    • Studies on the Circadian Rhythm of Phosphoenolpyruvate Carhoxykinase III. Circadian Rhythm in the Kidney / R. Nagai, M. Suda, O. Yamagishi, Y. Toyama, H. Nakagawa // J. Biochem. – 1975. – Vol. 77, № 6. – P. 1249–1254.
    • Synchronization and maintenance of timekeeping in suprachiasmatic circadian clock cells by neuropeptidergic signaling / E. S. Maywood, A. B. Reddy, G. K. Wong [et al.] // Curr. Biol. – 2006. – Vol. 16, № 6. – P. 599–605.
    • Takahashi T. Serotonin-induced vasoconstriction in dog kidney / T. Takahashi, H. Hisa, S. Satoh // J. Cardiovasc. Pharmacol. – 1992. – Vol. 20, № 5. – P. 779–784.
    • The circadian clock protein period 1 regulates expression of the renal epithelial sodium channel in mice / M. L. Gumz, L. R. Stow, I. J. Lynch [et al.]// J. Clin. Invest. – 2009. – Vol. 119, № 8. – P. 2423–2434.
    • The circadian protein period 1 contributes to blood pressure control and coordinatellyrgulates renal sodium transport genes / L. R. Stow, J. Richard, K. Y. Cheng [et al] // Hypertension. – 2012. – Vol. 59, № 6. – P. 1151–1156.
    • The complex role of nitric oxide in the regulation of glomerular ultrafiltration / R. C. Blantz, A. Deng, M. Lortie [et al.] // Kidney Int. – 2002. – Vol. 61, № 3. – P. 782–785.
    • The Role of Ketanserin, A Serotonin Receptor Blocker, In The Of Ischemic Acute Renal Failure / O. Keskin, M. H. Us, S. Ozkan [et al.] // The Internet Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. – 2003. – Vol. 6, № 1 – P. 1–6.
    • The suprachiasmatic nucleus balances sympathetic and parasympathetic output to peripheral organs through separate preautonomic neurons / R. M. Buijs, S. E. la Fleur, J. Wortel [et al.] // J. Comp. Neurol. – 2003. – Vol. 464, № 1. – P. 36–48.
    • Thomson S. C. Glоmerulo-tubular balance, Tubulo-glomerular Feedback, and Salt homeostasis / S. C. Tomson, R. C. Blantz // JASN. – 2008. – Vol. 19. – P. H2272–H2275.
    • Tissue-Specific Interaction of Per ½ and Dec2 in the regulation of Fibroblast Circadian Phythms / A. H. Tsang, C. Sanchez-Moreno, B. Bode [et al.] // J. Biol. Rhythms. – 2012. – Vol. 27, № 6. – P. 478–489.
    Публікація статті «Світ Медицини та Біології» №3(45), 2014 рік , 162-168 сторінки, код УДК 612.017.1:616.61-092:616.61-002-019