Lithium and Melatonin: Morphological Modifications Induced in Frog Retina Pigment Screening

 

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Abstract

Pigment screening (PS) is a phenomenon occurring in the retina of lower vertebrates, which consists in the dispersion, induced by the light, of melatonin granules into processes of the pigment epithelium which extend between photoreceptors, and in the aggregation, induced by the dark, of the same granules within the cell bodies of the pigment epithelium.

It has been hypothesized that this phenomenon might be modulated by melatonin, which is present not only in the pineal but also in the retina, and whose retinal content is high in the dark and low in the light.

In the present study we demonstrate that a single intraperitoneal injection of lithium chloride affects in a peculiar way PS of light-adapted frogs and of frogs subjected to natural day/night conditions, but not that of dark-adapted frogs.

The implications of this finding are briefly discussed, also in view of the reported effect of lithium on the 24-hour rhythm of retinal melatonin, and of the possible relationship between this effect and the altering properties of lithium on other biological rhythms.

Résumé

Le «pigment Screening» (PS) est un phénomène survenant dans la rétine des vertébrés inférieurs: il consiste dans la dispersion, induite par la lumière, de granules de mélatonine dans l'épithélium pigmentaire, entre les photorécepteurs. Ces granules s'agrègent dans le corps cellulaire de l'épithelium pigmentaire, ce processus étant induit par l'obscurité.

On a fait l'hypothèse que ce phénomène pourrait être modulé par la mélatonine qui est présente non seulement dans la glande pinéale, mais aussi dans la rétine, en sachant que son contenu rétinien est élevé dans l'obscurité et bas à la lumiére.

Dans la présente étude nous montrons qu'une injection intrapéritonéale unique de chlorure de lithium affecte de manière particulière le PS de crapauds adaptés à la lumière et de crapauds soumis aux conditions naturelles de lumière et d'obscurité, mais pas celui de crapauds habitués à l'obscurité.

Les implications de ce résultat sont brièvement discutées, également dans la perspective de l'effet du lithium sur le rhythme circadien de la mélatonine rétinienne et de la relation possible entre cet effet et les propriétés d'alteration du lithium sur d'autres rythmes biologiques.