Tägliche Melatonininjektionen führen zu zytologischen Veränderungen in Pars tuberalis-spezifischen Zellen, die denen einer kurzen Photoperiode ähneln

Es ist bekannt, dass Zellen der Hypophyse-Pars tuberalis (PT) bemerkenswerte saisonale Veränderungen in ihrer Morphologie aufweisen, insbesondere bei photoperiodischen Tieren wie dem Dsungarischen Hamster Phodopus sungorus. Ihre hohe Dichte an Melatoninrezeptoren lässt vermuten, dass Schwankungen im zirkulierenden Melatoninspiegel ein entscheidender Faktor für die durch photoperiodische Signale induzierten morphologischen Veränderungen sind. Um diese Hypothese zu überprüfen, wurde der nächtliche Anstieg des Melatoninspiegels bei langen Photoperioden durch die Verabreichung von Melatonin am späten Nachmittag verlängert. Wir untersuchten, ob diese Behandlung zytologische Veränderungen hervorruft, die normalerweise bei kurzen Photoperioden zu beobachten sind. Die Elektronenmikroskopie zeigte, dass im Gegensatz zu Hamstern, die unter langen Photoperioden gehalten wurden, PT-spezifische Zellen von Hamstern, denen Melatonin injiziert wurde oder die unter kurzen Photoperioden gehalten wurden, inaktiv erscheinen und eine relativ hohe Anzahl an sekretorischen Granula, ein spärliches endoplasmatisches Retikulum, unregelmäßig umrissene und invaginierte Zellkerne sowie eine hohe Menge an Glykogen enthalten. Darüber hinaus war die Immunreaktivität für die gemeinsame Alpha-Kette von Glykoproteinhormonen und Beta-TSH bei Hamstern, die unter kurzen Photoperioden gehalten oder täglich mit Melatonin injiziert wurden, signifikant schwächer als bei unbehandelten oder mit Vehikel injizierten Kontrollen unter langer Photoperiode. Diese Ergebnisse zeigen, dass eine exogene Verlängerung der erhöhten nächtlichen Melatoninspiegel ein ähnliches morphologisches Erscheinungsbild der PT-spezifischen Zellen verursacht, wie es bei kurzen Photoperioden beobachtet wird. Es liegt die Vermutung nahe, dass das Melatoninsignal ein direkter „Zeitgeber” für die Übertragung von photoperiodischen Informationen an die sekretorische Aktivität in diesem Zelltyp ist.