Fisiologia della ghiandola pineale (epifisi)

La ghiandola pineale, o epifisi, è l'escrescenza del tetto del terzo ventricolo del cervello. È coperto da una capsula di tessuto connettivo, da cui entrano i fili che separano l'organo in lobi. I lobuli del parenchima contengono pinealociti e cellule gliali. Tra i pinealociti si distinguono le cellule scure più grandi, più chiare e più piccole. La peculiarità dei vasi dell'epifisi è, apparentemente, l'assenza di stretti contatti tra le cellule endoteliali, per cui la barriera emato-encefalica in questo organo è insostenibile. La principale differenza tra l'epifisi dei mammiferi e l'organo corrispondente delle specie inferiori è l'assenza di cellule fotorecettrici sensibili in esso. La maggior parte dei nervi dell'epifisi è rappresentata dalle fibre delle cellule dei gangli simpatici superiori cervicali. Le terminazioni nervose formano reti attorno ai pinealociti. I processi di quest'ultimo contattano i vasi sanguigni e contengono granuli secretori. L'epifisi è particolarmente evidente in giovane età. Entro il periodo della pubertà, le sue dimensioni di solito diminuiscono e in seguito si depositano sali di calcio e magnesio. Tale calcificazione spesso consente di vedere bene l'epifisi sulle radiografie del cranio. La massa della ghiandola pineale in un adulto è di circa 120 mg.

L'attività dell'epifisi dipende dalla periodicità dell'illuminazione. Nella luce, i processi sintetici e secretivi sono inibiti e al buio si intensificano. Impulsi luminosi sono percepiti recettori retinici e agire nella regolazione di centri nervosi simpatici del cervello e il midollo spinale del sistema e in seguito - di gangli simpatici cervicale superiore, dando luogo a innervazione della ghiandola pineale. Nel buio, le influenze neurali inibitorie scompaiono e l'attività dell'epifisi aumenta. La rimozione dei gangli simpatici superiori cervicali porta alla scomparsa del ritmo di attività degli enzimi intracellulari dell'epifisi, prendendo parte alla sintesi dei suoi ormoni. Le terminazioni nervose contenenti norepinefrina attraverso i recettori beta cellulari aumentano l'attività di questi enzimi. Questa circostanza sembra contraddire i dati sull'effetto inibitorio della stimolazione dei nervi simpatici sulla sintesi e sulla secrezione della melatonina. Tuttavia, da un lato, è dimostrato che in condizioni di illuminazione contenuto serotonina nel ferro è ridotta, e dall'altro - viene rilevato e il ruolo delle fibre colinergiche nella regolazione della ossindolo-O-metiltransferasi (OIOMT) epifisi.

La regolazione colinergica dell'attività dell'epifisi è confermata dalla presenza in questo organo di acetilcolinesterasi. La fonte delle fibre colinergiche è anche i gangli cervicali superiori.

L'epifisi produce principalmente indolo-N-acetil-5-metossitriptamina (melatonina). A differenza del suo predecessore, la serotonina, questa sostanza è sintetizzata, apparentemente, esclusivamente nella ghiandola pineale. Pertanto, la sua concentrazione nel tessuto, così come l'attività dell'OIOMT, servono come indicatori dello stato funzionale dell'epifisi. Come altre O-metiltransferasi, OIOMT utilizza S-adenosilmetionina come donatore del gruppo metilico. I substrati di metilazione nell'epifisi possono servire sia come serotonina che altri 5-idrossiindoli, ma la N-acetilserina è più (20 volte) il substrato preferito di questa reazione. Ciò significa che durante la sintesi della melatonina, l'N-acetilazione precede l'O-metilazione. Il primo passo nella biosintesi della melatonina è la conversione dell'amminoacido triptofano sotto l'influenza del triptofano idrossilasi in 5-idrossitriptofano. Con l'aiuto della decarbossilasi degli amminoacidi aromatici, si forma la serotonina da questo composto, una parte della quale è acetilata, convertendosi in N-acetilserotonina. Lo stadio finale della sintesi della melatonina (conversione di N-acetilserina ammonio sotto l'azione di OIOMT), come già notato, è specifico per l'epifisi. La serotonina non acetilata viene deaminata dalla monoamino ossidasi e convertita in acido 5-idrossiindolacetico e 5-idrossitriptolo.

Una quantità significativa di serotonina entra anche nelle terminazioni nervose, dove viene catturata dai granuli, che prevengono la degradazione enzimatica di questa monoammina.

Si ritiene che la sintesi di serotonina avvenga nei pinealociti leggeri e sia controllata da neuroni noradrenergici. Le fibre colinergiche parasimpatiche regolano il rilascio di serotonina dalle cellule leggere e, quindi, la sua accessibilità ai pinealociti scuri, in cui avviene anche la modulazione noradrenergica della formazione e della secrezione di melatonina.

Ci sono dati sulla produzione dell'epifisi, non solo indoli, ma anche sostanze di natura polipeptidica e, secondo un numero di ricercatori, sono i veri ormoni della ghiandola pineale. Pertanto, un peptide antigonadotropicamente attivo (o una miscela di peptidi) con un peso molecolare di 1000-3000 dalton è isolato da esso. Altri autori postulano il ruolo ormonale dell'arginina-vasotocina isolata dall'epifisi. Altri ancora - hanno ricevuto dall'epifisi due composti peptidici, uno dei quali stimolato, e l'altro ha inibito la secrezione di gonadotropine dalla coltura delle cellule ipofisarie.

Oltre alle incertezze circa la vera natura dell'ormone (s) della ghiandola pineale, v'è disaccordo sulla questione dei modi entra nel corpo: il sangue o fluido cerebrospinale. Tuttavia, la maggior parte delle prove suggerisce che, come le altre ghiandole endocrine, l'epifisi secerne i suoi ormoni nel sangue. Il problema dell'azione centrale o periferica degli ormoni epifisari è strettamente connesso a questo problema. In esperimenti su animali (principalmente in criceti) pensa che la regolamentazione epifisi della funzione riproduttiva svolta dalla ghiandola pineale effetto sul sistema ipotalamo-ipofisi e non direttamente sulle gonadi. Inoltre, la somministrazione di melatonina nel ventricolo III del cervello ha ridotto i livelli di luteinizzante (LH) e follicolo stimolante (FSH), ormoni e contenuti prolattina aumentati nel sangue, mentre l'infusione di melatonina nei vasi portali ipofisari non era accompagnato da un cambiamento nella secrezione di gonadotropine. Una delle azioni dei luoghi di applicazione della melatonina nel cervello è l'eminenza mediana dell'ipotalamo, che vengono prodotti liberiny e statine, che regola l'attività della ghiandola pituitaria anteriore. Tuttavia, non è chiaro se la produzione di tali sostanze per azione della melatonina varia o modula l'attività dei neuroni mono-aminergici e quindi coinvolto nella regolazione dei fattori di rilascio di produzione. Va sottolineato che gli effetti centrali degli ormoni ghiandola pineale non dimostrano la loro secrezione direttamente nel liquido cerebrospinale, in quanto saranno esposti e dal sangue. Inoltre, v'è la prova della azione della melatonina a livello testicolare (se questa sostanza inibisce la formazione di Ande-Roguin) e altre ghiandole endocrine periferici (ad esempio, TTG effetto di indebolimento sulla sintesi di tiroxina dalla ghiandola tiroidea). Somministrazione a lungo termine di melatonina nel sangue riduce il peso dei testicoli e il livello di testosterone nel siero, anche negli animali ipofisectomizzati. Gli esperimenti hanno inoltre dimostrato che l'estratto dei blocchi pineale bezmelaninovy ghiandola l'effetto delle gonadotropine sul peso ovarica nei ratti ipofisectomizzati.

Pertanto, i composti biologicamente attivi prodotti da questa ghiandola apparentemente non hanno solo un'azione centrale ma anche periferica.

Tra i molti effetti diversi di questi composti, la loro influenza sulla secrezione delle gonadotropine della ghiandola pituitaria attira la massima attenzione. I dati sulla violazione della pubertà nei tumori epifisari sono stati la prima indicazione del suo ruolo endocrino. Tali tumori possono essere accompagnati sia dall'accelerazione che dalla decelerazione della pubertà, che è associata alla diversa natura delle escrescenze delle cellule parenchimali e non parenchimatose dell'epifisi dei tumori. La principale evidenza dell'effetto antigonadotropico degli ormoni della ghiandola pineale è stata ottenuta su animali (criceti). Al buio (cioè, nelle condizioni di attivazione della funzione di epifisi), gli animali mostrano una pronunciata involuzione degli organi genitali e una diminuzione del livello di LH nel sangue. In individui epifisectomizzati o in condizioni di tagliare i nervi dell'epifisi, l'oscurità non ha un tale effetto. Si ritiene che la sostanza antigonadotropa dell'epifisi prevenga il rilascio di lyuliberin o la sua azione sulla ghiandola pituitaria. Simili, seppur meno precisi, dati si ottengono in ratti la cui oscurità rallenta in qualche modo la pubertà, e la rimozione dell'epifisi porta ad un aumento dei livelli di LH e di FSH nel sangue. L'effetto particolarmente antigonadotropico dell'epifisi si osserva negli animali con una funzione disturbata del sistema ipotalamo-ipofisi-gonadici mediante l'introduzione di steroidi sessuali nel primo periodo postnatale.

L'epifisectomia in questi topi ripristina lo sviluppo sessuale. Gli effetti antigonadotropici della ghiandola pineale e dei suoi ormoni sono anche migliorati in condizioni di anosmia e di digiuno.

L'effetto inibitorio sulla secrezione di LH e FSH non ha solo melatonina, ma i suoi derivati - 5-metossitriptofolo e 5-ossitriptopo- lolo, così come la serotonina. Come già notato, i prodotti polipeptidici dell'epifisi identificati in modo inadeguato hanno anche la capacità di influenzare la secrezione di gonadotropine in vitro e in vivo. Uno di questi prodotti (con un peso molecolare di 500-1000 dalton) era 60-70 volte più attivo della melatonina in relazione al blocco dell'ipertrofia dell'ovaio rimanente in topi ovariectomizzati unilaterali. Un'altra frazione di peptidi di epifisi, al contrario, ha prodotto un effetto gonadotropina.

La rimozione dell'epifisi nei ratti immaturi porta ad un aumento del contenuto di prolattina nella ghiandola pituitaria con una diminuzione simultanea del suo livello nel sangue. Cambiamenti analoghi avvengono in animali tenuti in costante luce, mentre gli spostamenti opposti si verificano nei ratti al buio. Si ritiene che la ghiandola pineale secerne una sostanza interferente influenze fattore prolattina inibente (PIF) sintesi ipotalamica e la secrezione di prolattina ghiandola pituitaria, provocando il contenuto ormone ferro ridotto. L'epifisectomia causa cambiamenti opposti. Il principio attivo dell'epifisi in questo caso è probabilmente la melatonina, poiché la sua iniezione nel terzo ventricolo del cervello ha aumentato temporaneamente il livello di prolattina nel sangue.

Nelle condizioni di una costante assenza di luce, la crescita degli animali rallenta e il contenuto dell'ormone della crescita nella ghiandola pituitaria diminuisce significativamente. L'epifisectomia rimuove l'effetto dell'oscurità e talvolta, di per sé, accelera la crescita. L'introduzione di estratti di epifisi riduce l'effetto stimolante della crescita dei farmaci ipofisari. Allo stesso tempo, la melatonina non influisce sul tasso di crescita degli animali. Forse, alcuni altri fattori (fattori) epifisarie inibiscono la sintesi e il rilascio di somatoliberina o stimolano la produzione di somatostatina.

In esperimenti è stato dimostrato che l'influenza dell'epifisi sulla funzione somatotropica della ghiandola pituitaria non è mediata da una carenza di androgeni o ormoni tiroidei.

Nei ratti epifisectomizzati, la secrezione di corticosterone aumenta transitoriamente, sebbene la risposta allo stress delle ghiandole surrenali sia significativamente indebolita dopo la rimozione dell'epifisi. La secrezione di corticosterone aumenta in condizioni di illuminazione costante, che, come è noto, inibisce l'attività della ghiandola pineale. Vi sono prove che la rimozione dell'epifisi indebolisce l'ipertrofia compensatoria della restante ghiandola surrenale dopo surrenectomia unilaterale e interrompe il ritmo circadiano della secrezione di glucocorticoidi. Questo indica l'importanza della ghiandola pineale per la funzione adrenocorticotropo della ghiandola pituitaria anteriore, che è confermato dalla variazione prodotti tissue ipofisario ACTH, a distanza dagli animali epifizektomirovannyh. Per quanto riguarda l'inizio attivo dell'epifisi, che colpisce l'attività adrenocorticotropica della ghiandola pituitaria, non c'è consenso in letteratura.

La rimozione dell'epifisi aumenta il contenuto dell'ormone stimolante i melanociti (MSH) nella ghiandola pituitaria, mentre l'introduzione della melatonina nella paralisi cerebrale del ventricolo cerebrale ne riduce il contenuto. Il livello di quest'ultimo nella ghiandola pituitaria dei ratti che vivono nella luce aumenta e l'introduzione della melatonina blocca questo effetto. Si ritiene che la melatonina stimoli la produzione ipotalamica del fattore di inibizione della melanotropina MYTH.

L'influenza dell'epifisi e dei suoi ormoni su altre funzioni tropicali della ghiandola pituitaria è meno studiata. I cambiamenti nell'attività delle ghiandole endocrine periferiche possono verificarsi a causa dell'azione diretta dei fattori epifisari. Quindi, la rimozione dell'epifisi porta a un certo aumento della massa della ghiandola tiroidea, anche in assenza della ghiandola pituitaria. Il tasso di secrezione degli ormoni tiroidei aumenta molto poco e brevemente. Tuttavia, secondo altri dati, l'epifisi ha un effetto inibitorio sulla sintesi e la secrezione di TSH in animali immaturi.

Nella maggior parte degli esperimenti la somministrazione sottocutanea, intraperitoneale, endovenosa e persino intraventricolare della melatonina ha determinato una diminuzione della funzione di concentrazione dello iodio della ghiandola tiroidea.

Reimpianto ghiandola pineale alle ghiandole surrenali, senza influenzare le zone travi reticolari e della corteccia, quasi raddoppia la dimensione della zona glomerulare, indicando un effetto diretto sul prodotto delle cellule della ghiandola pineale che producono mineralcorticoidi. Sostanza inoltre, dalla ghiandola pineale è stato allocato (1-met-ossi-1,2,3,4-tetraidro-beta-carboline), stimolando la secrezione di aldosterone e quindi adrenoglomerulotropin doppiato. Tuttavia, sono stati ottenuti rapidamente dati che negavano il ruolo fisiologico di questo composto e persino mettendo in dubbio l'esistenza stessa di uno specifico fattore adreno-glomerulotrofico dell'epifisi.

Ci sono rapporti che la rimozione dell'epifisi riduce l'attività funzionale delle ghiandole paratiroidi. Ci sono anche osservazioni opposte. I risultati dello studio sull'influenza dell'epifisi sulla funzione endocrina del pancreas sono per lo più negativi.

Al momento, ci sono ancora molte questioni irrisolte riguardanti, in particolare, la natura dei composti prodotti da questa ghiandola. Il minimo dubbio è l'influenza dell'epifisi sulla secrezione degli ormoni trofici nella ghiandola pituitaria, ma non si può escludere la possibilità del suo effetto immediato sulle ghiandole endocrine periferiche e su altri organi. Apparentemente, sotto l'influenza degli stimoli provenienti dall'ambiente esterno, le epifisi non producono uno, ma diversi composti che cadono principalmente nel sangue. Queste sostanze modulano l'attività dei neuroni monoaminergici nel sistema nervoso centrale che controllano la produzione di liberini e statine da parte di alcune strutture del cervello e quindi influenzano la sintesi e la secrezione degli ormoni trofici nella ghiandola pituitaria. L'influenza dell'epifisi sui centri ipotalamici è prevalentemente inibitoria.

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