Ratos Fischer 344 fotorresponsivos são inibidos reprodutivamente pela melatonina e diferem em 2-[125I] ligação de lodomelatonina de ratos Sprague-Dawley não fotorresponsivos

Muitas espécies de zonas temperadas usam fotoperíodo como uma pista ambiental para regular o tempo reprodutivo. Cepas de ratos de laboratório diferem em sua responsividade ao fotoperíodo, com a cepa Fischer 344 (F344) sendo a mais responsiva conhecida. Ratos F344 e cepas estreitamente relacionadas que diferem em fotorresponsividade podem ser modelos úteis para estudar os mecanismos e a base genética para fotorresponsividade. Testamos duas hipóteses: (i) que a melatonina medeia fotorresponsividade em ratos F344, como é o caso em todos os outros mamíferos testados, e (ii) que a localização, abundância ou afinidade dos receptores de melatonina, conforme estimado pela quantidade e localização de ligação do radioligando 2-[125I]-iodomelatonina (IMEL) no cérebro, pode causar variação na fotorresponsividade entre as cepas de ratos. As injeções de melatonina 1 h antes do apagamento das luzes em um fotoperíodo estimulador (L14: D10) induziu inibição reprodutiva e redução do ganho de peso de maneira semelhante aos dias curtos de L8: D16, enquanto as injeções de veículo salino etanólico não o fizeram. Curiosamente, as injeções de melatonina administradas durante um fotoperíodo inibitório (L10: D14) causaram maior inibição da reprodução e do ganho de peso do que o fotoperíodo curto sozinho. Ratos F344 pinealectomizados implantados subcutaneamente com melatonina em uma cápsula silástica não diferiram no tamanho do testículo ou peso corporal dos controles com implantes em branco. Os cérebros e a pars tuberalis da pituitária de ratos F344 fotorresponsivos e de ratos Harlan Sprague-Dawley (HSD) não responsivos foram processados ​​para autorradiografia usando IMEL. Encontramos uma ligação IMEL específica significativamente maior nas regiões anterior e posterior do núcleo paraventricular do tálamo (PVNt) e núcleo reuniens do tálamo de ratos F344 do que nas mesmas áreas em ratos HSD. Não houve diferenças entre as cepas na ligação específica de IMEL no PVNt medial, núcleo anteroventral e anterodorsal do tálamo, núcleo supraquiasmático ou pars tuberalis. Estes resultados indicam que a melatonina medeia a fotorresponsividade em ratos F344. Além disso, eles fornecem suporte para a hipótese de que os ratos F344 podem ser fotorresponsivos devido a diferenças de outras cepas na localização, densidade ou afinidade dos receptores de melatonina.