Dissertation
Tierrztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary MedicineHannover / Library

 

Matei Bolborea

 

Seasonal cerebral plasticity in two hamster species:

the Djungarian hamster (Phodopus sungorus) and the Syrian hamster (Mesocricetus auratus)

 

NBN-Prfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-98677

title (ger.)

Saisonale Plastizität im Gehirn zweier Hamsterspezies: dem Dsungarischen Zwerghamster (Phodopus sungorus) und dem Syrischen Hamster (Mesocricetus auratus)

publication

Hannover, Tierrztliche Hochschule, Dissertation, 2010

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/bolboream_ss10.pdf

abstract (deutsch)

Der Wechsel der Jahreszeiten tritt periodisch auf und beeinflusst viele Umweltparameter. Das gesamte Ökosystem verändert sich und alle Lebewesen müssen sich an die Jahreszeiten anpassen. Um zu überleben können Säugetiere im Winter z.B. durch Veränderungen in Körpergewicht, Fell oder Reproduktionstatus Energie einsparen. Unter natürlichen Bedingungen nutzen die Tiere die Photoperiode, also die Tageslänge, um ihre reproduktive Phase auf die Jahreszeit abzustimmen. Säugetiere entschlüsseln die Tageslänge und adaptieren ihre Physiologie mit Hilfe ihres photoneuroendokrinen Systems. Nervenbahnen leiten die photoperiodische Information aus der Retina zum Pinealorgan, wo die neuronale Information in die rhythmische Produktion des Hormons Melatonin umgewandelt. Melatonin wird ausschließlich nachts produziert und freigesetzt. Die Dauer der Ausschüttung variiert mit der Tageslänge und übermittelt so die photoperiodische Information an Körper und Gehirn einschließlich der Hypothalamus-Hypophysenachse die die Reproduktion kontrolliert. Neurone im Hypothalamus schütten GnRH (gonadotropin-releasing hormone) in die Kapillaren des Pfortadersystems der Emenentia Mediana aus. Daraufhin produzieren die gonadotropen Zellen in der Hypophyse FSH und LH, die dann die Gametogenese und Synthese von Sexualsteroiden in den Gonaden auslösen.

Das zum Winter hin länger werdende Melatoninsignal bringt die Reproduktion von Nagetieren innerhalb von 8-10 Wochen zum Erliegen. Auch Sexualsteroide selbst können von Beginn der Pubertät rückkoppelnd auf das Gehirn wirken.

Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkungen von 2 photoperiodisch regulierten Hormonen, Melatonin und Testosteron, auf das Gehirn zweier Hamsterspezies zu untersuchen. Unsere Ergebnisse weisen auf neuronale und gliale, strukturelle und neurochemische Plastizität hin, kontrolliert von den bedeutendsten Übermittlern der Jahreszeiten, Melatonin und Sexualsteroiden.

 

abstract (englisch)

The alternation of seasons is an astronomical and periodical phenomenon which induces changes in environmental parameters. As a consequence, animals have to adapt to these variations and for that different strategies have been developed to save energy in winter, such as variations in body weight, fur or reproductive period. Animals use photoperiod (i.e. day length) to synchronise these functions to the seasons. To decode photoperiod and adapt their physiology and behaviour, mammals rely on their photoneuroendocrine system, which includes the pineal gland and its rhythmic release of melatonin. Melatonin secretion occurs exclusively at night, and transmits the photoperiodic information to the rest of the body including the brain, and the hypothalamo-hypophyseal axis. Neurones in the hypothalamus secrete GnRH (gonadotropin-releasing hormone) which will activate the gonadotropes in the pituitary gland to produce and release FSH (follicle-stimulating hormone) and LH (luteinizing hormone). These hormones will stimulate gametogenesis and the synthesis of sex steroids at the level of the gonads. We know that the lenghtening melatonin signal towards winter leads to reproductive quiescence. Also sex steroids can feedback on the hypothalamic and extrahypothalamic structures. Accordingly, the general goal of this work was to study the effects of these two photoperiodically regulated hormones, on the brain, in two hamster species. Our results showed evidences of neuronal and glial structural or neurochemical plasticity controlled by the principal mediators of seasons, melatonin and sex steroids.

 

keywords

(3 dt. + 3 engl.)

Plastizität, Melatonin, Testosteron; plasticity, melatonin, testosterone

kb

93.128