L'organe pinéal du Brochet (Esox lucius, L.). IV. Sérotonine endogène et activité monoamine oxydasique ; étude histochimique, ultracytochimique et pharmacologique

Abstract

Summary. The pineal organ of the pike (Esox lucius L.). IV. Endogenous serotonin and monoamine oxidase activity : An histochemical, ultracytochemical and pharmacological studyThe pineal organ of the pike was studied in natural conditions in autumn and winter (short days). Using fluorescence histochemistry and drug treatments, the agranular pool of 5-HTP/5-HT (5-hydroxytryptophan and/or 5-hydroxytryptamine), the melatonin precursor, was found in different receptor line cells (Falcon, 1979b). This result confirmed the possible existence of photoneuroendocrine cells. The 5-HTP/5-HT pool was also present, but less abundant, in ependymal (supportive = interstitial) cells. 5-HTP/5-HT fluorophores varied quantitatively, depending on the pineal region and the light-dark cycle. The distal part was poor in indoles as compared to the middle and proximal regions. 5-HTP/5-HT appeared to be maximum during the light phase and minimum during the dark phase ; it was absent after p-CPA and reserpine treatments and very abundant only in the middle and proximal regions after nialamide injection.Rare nerve fibers with green fluorescence (indicating a catecholamine neurotransmitter) were found in the meningeal tissue outside the pineal organ ; they probably corresponded to those containing clear and dense-cored vesicles which were observed previously with electron microscopy (Falcon, 1979a).Monoamine oxidase (MAO) activity was studied using light and electron microscopy. The oxidative deamination sites in the pineal epithelium were revealed in receptor line cells and interstitial cells, i.e. in the outer membrane of mitochondria, the membranes of the rough and smooth endoplasmic reticulum, the membranes of the nuclear envelope and the plasma membrane. The reaction product, indicative of MAO activity, was completely absent in nialamide-treated fish. Endogenous 5-HT may be the main substrate for MAO in the pike pineal organ.Introduction.

Evolution of photosensory pineal organs in new light: the fate of neuroendocrine photoreceptors

“…Direct identification of melatonin by immunocytochemistry has been questioned on methodological grounds (Ekströ m & Meissl 1997). The presence of indoleamines has usually been demonstrated by biochemical and autoradiographic methods (Meiniel et al 1972;Collin et al 1982;Falcon & Collin 1985;Meiniel 1987), formaldehyde-induced fluorescence (Collin 1968a;Ueck 1973;Juillard et al 1977;Meiniel 1978;Falcó n et al 1980 Oksche (1983); cf. figures 6 and 7) in the vertebrate groups discussed in this paper.…”

L'organe pinéal du Brochet (Esox lucius, L.). V. Etude radioautographique de l'incorporation in vivo et in vitro de précurseurs indoliques

“…Les réactions radioautographiques (séries 10-15, 18-29) sont régulièrement présentes dans les CTP et les CIE, toujours plus intenses dans la première catégorie cellulaire que dans la seconde. L'incorporation in vivo (série 10-15) et in vitro (série 18-29) de 5-HTP-3 H a eu lieu en période diurne, c'est-à-dire dans les conditions où le taux de 5-HT endogène est maximum chez de nombreuses espèces, y compris chez le Brochet (Falcon et al, 1980). De plus, compte tenu de nos conditions expérimentales, des données de !/Vilhoft et Quay (1965) et de celles de la série 1-3, il est raisonnable de concevoir que la décarboxylation (Falcon et al, 1980) du 5-HTP-3 H conduise à la formation de 5-HT-3 H, dans l'organe pinéal de Brochet.…”

“…L'incorporation in vivo (série 10-15) et in vitro (série 18-29) de 5-HTP-3 H a eu lieu en période diurne, c'est-à-dire dans les conditions où le taux de 5-HT endogène est maximum chez de nombreuses espèces, y compris chez le Brochet (Falcon et al, 1980). De plus, compte tenu de nos conditions expérimentales, des données de !/Vilhoft et Quay (1965) et de celles de la série 1-3, il est raisonnable de concevoir que la décarboxylation (Falcon et al, 1980) du 5-HTP-3 H conduise à la formation de 5-HT-3 H, dans l'organe pinéal de Brochet. Les résultats obtenus après inhibition expérimentale de la désamination oxydative (série 1-3), suggèrent l'existence d'une surcharge anormale de 5-HT-3 H (après 3 h) dans les CTP et les CIE et, en conséquence, une dégradation importante de la 5-HT, dans les conditions normales.…”

“…Il est possible d'apporter une interprétation, qui reste néanmoins préliminaire aux réactions radioautographiques, observées en microscopie électronique, après incorporation du 5-HTP-3 H, in vitro et in vivo (séries 10-15 ; 18-29). Considérant la localisation des sites de l'activité monoamine oxydasique (MAO) (Falcon et al, 1980) (Falcon, 1979b) (Falcon, 1979b Hartwig, 1975Hartwig, , 1979Dodt, 1973 ;Hamasaki et Eder, 1977 …”

Morphologic evidence for seasonal changes in the pineal organ of the goldfish, Carassius auratus ; a quantitative study

“…Histochemical, immunocytochemical, and biochemical studies have demonstrated that pineal cells in these species contain the indoles, 5-hydroxytryptophan, 5-hydroxytryptamine (serotonin) and melatonin (Falcon et al, 1980(Falcon et al, , 1981Fenwick, 1970 b ;Hafeez and Zerihun, 1976 ;Meissl et al, 1978 ;Owman and Rudeberg, 1970 ;Vivien-Roels et al, 19811 Quay, 1970 ;Weber, 1974, 1976). Levels of these compounds and protein content fluctuate over daily light : dark cycles (Birks and Ewing, 1981 b ;Falcon et al, 1980 ;Meissl et al, 1978 ;Weber, 1974, 1976 (Fenwick, 1970 b), and the killifish (de Vlaming et al, 1974) ; the effects generally depending upon the time of year and photoperiod. On the basis of these observations, it would be important to determine the effects of various photoperiod-temperature regimes on circadian rhythms of indoles and their related enzymes.…”