Fiziologia glandei pineale (epifize)

Glanda pineală sau epifiza este o creștere a acoperișului celui de-al treilea ventricul al creierului. Acesta este acoperit cu o capsulă de țesut conjunctiv, din care se introduc firele care separă organul în lobi. Lobulele din parenchimă conțin pinealocite și celule gliale. Dintre pinealocite, se disting celulele întunecate mai mari, mai ușoare și mai mici. Particularitatea vaselor epifizei este, aparent, absența unor contacte strânse între celulele endoteliale, prin care bariera hemato-encefalică în acest organ este inactivă. Principala diferență dintre epifiza mamiferelor și organul corespunzător din specia inferioară este absența celulelor fotoreceptoare sensibile în ea. Majoritatea nervilor epifizei sunt reprezentați de fibrele celulelor din ganglia simpatică superioară cervicală. Terminările nervoase formează rețele în jurul pinealocitelor. Procesele acestuia din urmă intră în contact cu vasele de sânge și conțin granule secretoare. Epifizele sunt vizibile în special la o vârstă fragedă. Pe parcursul perioadei de pubertate, dimensiunea ei scade, de obicei, și mai târziu în ea, sărurile de calciu și magneziu sunt depuse. O astfel de calcifiere vă permite adesea să vedeți epifiza bine pe radiografiile craniului. Masa glandei pineale la un adult este de aproximativ 120 mg.

Activitatea epifizei depinde de periodicitatea iluminării. În lumină, procesele sintetice și secretorii din acesta sunt inhibate, iar în întuneric se intensifică. Impulsuri luminoase sunt percepute receptorii retiniene și acționează în reglarea centrelor nervos simpatic din creier și măduva spinării a sistemului și în continuare - la ganglionului simpatic cervical superior, dând naștere la inervație a glandei pineale. În întuneric, influențele neurale inhibitoare dispar și activitatea epifizei crește. Îndepărtarea ganglionului simpatic cervical superior duce la dispariția ritmului activității glandei pineale a enzimelor intracelulare implicate în sinteza hormonilor săi. Finalizarea nervilor care conțin norepinefrină prin intermediul receptorilor beta beta cresc activitatea acestor enzime. Această circumstanță pare să contrazică datele privind efectul inhibitor al stimularii nervilor simpatic asupra sintezei și secreției melatoninei. Cu toate acestea, pe de o parte, se arată că, în condițiile de conținut serotonina iluminare în fier este redus, iar pe de altă parte - este detectat și rolul fibrelor colinergice în reglarea oxindol-O-metiltransferază (OIOMT) epifiză.

Reglarea colinergică a activității epifizei este confirmată de prezența acetilcholinesterazei în acest organ. Sursa de fibre colinergice este, de asemenea, ganglionii de col uterin superior.

Epifiza produce în principal indol-N-acetil-5-metoxitriptamina (melatonina). Spre deosebire de predecesorul său, serotonina, această substanță este sintetizată, aparent, exclusiv în glanda pineală. De aceea, concentrația sa în țesut, precum și activitatea OIOMT, servesc drept indicatori ai stării funcționale a epifizei. Ca și alte O-metiltransferaze, OIOMT folosește S-adenozilmetionina ca donor de grupare metil. Substraturile de metilare în epifiză pot servi atât ca serotonină, cât și ca alte 5-hidroxiindoluri, dar N-acetilserotonina este mai mult (de 20 de ori) substratul preferat al acestei reacții. Aceasta înseamnă că în timpul sintezei melatoninei, N-acetilarea precede O-metilarea. Primul pas în biosinteza melatoninei este conversia aminoacidului triptofan sub influența hidroxilazei de triptofan la 5-hidroxitriptofan. Cu ajutorul decarboxilazei aminoacizilor aromatici, serotonina este formată din acest compus, o parte din care este acetilată, transformându-se în N-acetilserotonină. Etapa finală a sintezei melatoninei (conversia N-acetilserotoninei sub acțiunea OIOMT), așa cum s-a menționat deja, este specifică epifizei. Serotonina ne-acetilată este deaminată de monoaminooxidază și este transformată în acid 5-hidroxiindoleacetic și 5-hidroxitriptopol.

O cantitate semnificativă de serotonină intră și în terminațiile nervoase, unde este captat de granule, care împiedică degradarea enzimatică a acestei monoamine.

Se crede că sinteza serotoninei are loc în pinealocitele ușoare și este controlată de neuronii noradrenergici. Fibrele parasimpatic colinergici regleaza eliberarea serotoninei din celule de lumină și astfel accesibilitatea ei pentru pinealocytes întunecate, care deține și modularea noradrenergic a formării și secreția melatoninei.

Există date despre producerea epifizei, nu numai indolide, ci și substanțe de natură polipeptidică și, în opinia unui număr de cercetători, ele sunt adevăratele hormoni ai glandei pineale. Astfel, se separă o peptidă activă antigonadotropic (sau un amestec de peptide) cu o greutate moleculară de 1000-3000 daltoni. Alți autori postulează rolul hormonal al argininei-vasotocinei izolate din epifiză. Încă alții - au primit de la epifiză doi compuși peptidici, unul dintre aceștia stimulat și celălalt inhibat secreția de gonadotropine de către cultura celulelor hipofizare.

În plus față de incertitudinile cu privire la natura reală a hormonului (e) a glandei pineale, există un dezacord cu privire la problema căilor ce intra in organism: sânge sau de lichid cefalorahidian. Cu toate acestea, cele mai multe dovezi sugerează că, la fel ca alte glande endocrine, pineala elibereaza hormonii glandelor din sânge. Această problemă este strâns legată de problema acțiunii centrale sau periferice a hormonului epifiză. In experimentele la animale (în principal în hamsteri), a constatat că reglementarea epifizelor a funcției reproductive efectuate prin efectul pineală asupra sistemului hipotalamo-hipofizo și nu direct pe gonade. Mai mult, administrarea melatoninei în ventriculul III al creierului a redus nivelurile de luteinizant (LH) și hormon stimulator de folicul (FSH), hormoni și conținutul prolactina a crescut în sânge, în timp ce perfuzia de melatonină în vasele de portal hipofizare nu a fost însoțită de o schimbare în secreția de gonadotrofine. Una dintre acțiunile locurile de aplicare ale melatoninei din creier este eminența mediană a hipotalamusului, care sunt produse liberiny si statine, care reglementează activitatea hipofiza anterioară. Cu toate acestea, este încă neclar dacă producerea acestor substanțe prin acțiunea melatoninei variază sau modulează activitatea neuronilor mono-aminergic și astfel implicate în reglarea eliberării factorilor de producție. Trebuie subliniat faptul că efectele centrale ale hormonilor glandei pineale nu dovedesc secreția lor directă în lichidul cefalorahidian, deoarece acestea vor fi expuse la și de sânge. Mai mult, există dovezi privind acțiunea melatoninei la nivelul testiculelor (în cazul în care această substanță inhibă formarea Anzi-Roguin) și alte glande endocrine periferice (de exemplu, TTG efect de slăbire asupra sintezei de tiroxina de glanda tiroida). Administrarea pe termen lung a melatoninei în sânge reduce greutatea testiculelor și a nivelului de testosteron din ser, chiar si la animale hipofizosectomizați. Experimentele au arătat că extractul de pineale blocuri bezmelaninovy glandă efectul gonadotropinelor asupra greutății ovariene la șobolani hipofizosectomizați.

Astfel, compușii biologic activi produși de această glandă au, aparent, nu numai o acțiune centrală, ci și o acțiune periferică.

Printre numeroasele efecte diverse ale acestor compuși, influența lor asupra secreției gonadotropinelor glandei pituitare atrage cea mai mare atenție. Datele privind violarea pubertății la tumorile epifize au fost primul indiciu al rolului său endocrin. Astfel de tumori pot fi însoțite ca accelerarea și decelerarea pubertate, care este asociat cu o natură diferită a celulelor tumorilor parenchimatoase pineală ieșire și neparenchimale. Principala dovadă a efectului antigonadotropic al hormonilor glandei pineale a fost obținută pe animale (hamsteri). În întuneric (adică, în condițiile de activare a funcției de epifizare), animalele prezintă o involuție pronunțată a organelor genitale și o scădere a nivelului de LH în sânge. La indivizi epifizectomizați sau în condiții de tăiere a nervilor epifizei, întunericul nu are un astfel de efect. Se crede că substanța antigonadotropă a epifizei previne eliberarea de lyuliberin sau acțiunea sa asupra glandei hipofizare. Datele similare, deși mai puțin precise, sunt obținute la șobolani a căror întuneric întârzie oarecum pubertatea, iar îndepărtarea epifizei duce la o creștere a nivelurilor de LH și FSH din sânge. Mai ales în mod clar influența antigonadotropnym glanda pineală este observată la animale cu insuficiență administrarea sistemului hipotalamo-hipofizo-gonadal de steroizi sexuali în perioada postnatală timpurie.

Epifescentomia la astfel de șobolani restabilește dezvoltarea sexuală. Efectele antigonadotrope ale glandei pineale și ale hormonilor săi sunt, de asemenea, îmbunătățite într-o stare anosmică și postă.

Efectul inhibitor asupra secreției de LH și FSH are nu numai melatonina, ci și derivații săi - 5-metoxitriptofolul și 5-oxitriptopolul, precum și serotonina. Așa cum s-a menționat deja, produșii polipeptidici identificați necorespunzător ai epifizei au, de asemenea, capacitatea de a influența secreția de gonadotropine in vitro și in vivo. Un astfel de produs (cu o greutate moleculară de 500-1000 daltoni) a fost de 60-70 ori mai activ decât melatonina în legătură cu blocarea hipertrofiei ovarului rămas la șoarecii ovarectomizați cu o singură parte. O altă fracțiune de peptide de epifizare, dimpotrivă, a produs un efect de gonadotropină.

După îndepărtarea epifizei la șobolani imaturi conduce la niveluri crescute de prolactină în hipofizar reducând în același timp nivelul în sânge. Modificări similare au loc la animalele ținute în lumină constantă, în timp ce schimbările opuse apar la șobolani în întuneric. Se crede că glanda pineala secreta o substanță de interferență influențează factorul de inhibare a prolactinei (PIF) sinteza hipotalamică și secreția de prolactină la glanda pituitară, determinând conținutul de hormon din fier redus. Epifescentomia provoacă schimbări opuse. Activă epifizei substanță în acest caz este, probabil, melatonina, deoarece injectarea sa în ventriculul III al creierului tranzitor este crescut nivelul de prolactină din sânge.

În condițiile unei absențe constante de lumină, creșterea animalelor încetinește, iar conținutul de hormon de creștere în glanda pituitară scade semnificativ. Epifesticomia elimină efectul întunericului și uneori, în sine, accelerează creșterea. Introducerea extractelor de epifize reduce efectul de stimulare a creșterii medicamentului hipofizar. În același timp, melatonina nu afectează rata de creștere a animalelor. Poate că unii alți factori (factori) ai epifizei inhibă sinteza și eliberarea somatoliberinei sau stimulează producerea somatostatinei.

În experimente sa arătat că influența epifizei asupra funcției somatotropice a glandei pituitare nu este mediată de o deficiență de androgeni sau hormoni tiroidieni.

La șobolanii epifizectomizați, secreția de corticosteron crește treptat, deși răspunsul la stres al glandelor suprarenale este slăbit semnificativ după îndepărtarea epifizei. Secreția corticosteronului crește în condiții de iluminare constantă, care, după cum se știe, inhibă activitatea glandei pineale. Există dovezi că îndepărtarea glandei pineale reduce hipertrofia compensatorie a glandei suprarenale rămase după adrenalectomia unilaterală și perturbă ritmul circadian al secretiei de glucocorticoizi. Acest lucru indică importanța glandei pineale pentru funcția adrenocorticotrop a glandei pituitare anterioare, care este confirmată de schimbarea produselor de țesut hipofizar ACTH, la distanta de la animale epifizektomirovannyh. În ceea ce privește începutul activ al epifizei, care afectează activitatea adrenocorticotropică a glandei pituitare, nu există un consens în literatura de specialitate.

Îndepărtarea epifizei crește conținutul de hormon de stimulare a melanocitelor (MSH) în glanda pituitară, în timp ce introducerea melatoninei în paralizia cerebrală a ventriculului cerebral reduce conținutul acesteia. Nivelul acesteia din urmă în glanda pituitară a șobolanilor care trăiesc în lumină crește, iar introducerea melatoninei blochează acest efect. Se crede că melatonina stimulează producția hipotalamică a factorului inhibitor al melanotropinei MYTH.

Influența epifizei și a hormonilor acesteia asupra altor funcții tropicale ale glandei hipofizare este mai puțin studiată. Modificările în activitatea glandelor endocrine periferice pot apărea datorită acțiunii directe a factorilor epifizali. Astfel, îndepărtarea epifizei duce la o anumită creștere a masei glandei tiroide, chiar și în absența glandei pituitare. Rata de secreție a hormonilor tiroidieni crește foarte puțin și pe scurt. Cu toate acestea, conform altor date, epifiza are un efect inhibitor asupra sintezei și secreției TSH la animalele imature.

În majoritatea experimentelor administrarea subcutanată, intraperitoneală, intravenoasă și chiar intraventriculară a melatoninei a dus la scăderea funcției de concentrare a iodului a glandei tiroide.

Replantare glanda pineală la glandele suprarenale, fără a afecta fascicul și reticular zonele cortexului, aproape dubleaza dimensiunea zonei glomerulare, indicând un efect direct asupra produsului celulelor glandei pineale care produc mineralocorticoid. Substanță Mai mult decât atât, din glanda pineala a fost alocat (1-met-oxi-1,2,3,4-tetrahidro-beta-carbolin), stimulând secreția de aldosteron și, prin urmare, adrenoglomerulotropin dublate. Cu toate acestea, în curând s-au obținut date care au negat rolul fiziologic al acestui compus și chiar a pus la îndoială însăși existența unui factor specific adrenol-glomerulotrofic al epifizei.

Există rapoarte că îndepărtarea epifizei reduce activitatea funcțională a glandelor paratiroide. Există, de asemenea, observații opuse. Rezultatele studiului influenței epifizei asupra funcției endocrine a pancreasului sunt în mare parte negative.

În prezent, există încă numeroase probleme nerezolvate referitoare, în special, la natura compușilor produse de această glandă. Cea mai mică îndoială este influența epifizei asupra secreției hormonilor tropicali în glanda pituitară, însă nu se poate exclude posibilitatea efectului său imediat asupra glandelor endocrine periferice și a altor organe. Aparent, sub influența stimulilor din mediul extern, epifizele nu produc una, ci mai mulți compuși care se încadrează în principal în sânge. Acești compuși modulează activitatea neuronilor monoaminergici în sistemul nervos central, care controlează producția și statine liberinov anumite structuri ale creierului și, prin aceasta afectând sinteza și secreția de hormoni hipofizari tropic. Influența epifizei asupra centrelor hipotalamice este predominant inhibitoare.

[1], [2], [3], [4]