Fisiología de la glándula pineal (epífisis)

La glándula pineal, o epífisis, es la extensión del techo del tercer ventrículo del cerebro. Está cubierto con una cápsula de tejido conectivo, desde la cual entran los filamentos que separan el órgano en lóbulos. Los lóbulos del parénquima contienen pinealocitos y células gliales. Entre los pinealocitos, se distinguen células más grandes, más claras y de menor tamaño. La peculiaridad de los vasos de la epífisis es, aparentemente, la ausencia de contactos estrechos entre las células endoteliales, por lo que la barrera hematoencefálica en este órgano es insostenible. La principal diferencia entre la epífisis de los mamíferos y el órgano correspondiente de la especie inferior es la ausencia de células fotorreceptoras sensibles en ella. La mayoría de los nervios de la epífisis están representados por las fibras de las células de los ganglios simpáticos cervicales superiores. Las terminaciones nerviosas forman redes alrededor de los pinealocitos. Los procesos de este último entran en contacto con los vasos sanguíneos y contienen gránulos secretores. La epífisis es especialmente notable a una edad temprana. Por el período de la pubertad, su tamaño generalmente disminuye, y más tarde en él se depositan sales de calcio y magnesio. Tal calcificación a menudo le permite ver bien la epífisis en las radiografías del cráneo. El peso de la glándula pineal en un adulto es de aproximadamente 120 mg.

La actividad de la epífisis depende de la periodicidad de la iluminación. A la luz, los procesos sintéticos y secretores en él se inhiben y en la oscuridad se intensifican. Pulsos de luz se perciben receptores de la retina y actúan en la regulación de los centros nerviosos simpático del cerebro y la médula espinal del sistema y más - a los ganglios simpáticos cervicales superiores, dando lugar a la inervación de la glándula pineal. En la oscuridad, las influencias neuronales inhibitorias desaparecen y la actividad de la epífisis aumenta. La eliminación de los ganglios simpáticos cervicales superiores conduce a la desaparición del ritmo de la actividad de la glándula pineal de enzimas intracelulares implicadas en la síntesis de sus hormonas. Las terminaciones nerviosas que contienen norepinefrina a través de los receptores beta celulares aumentan la actividad de estas enzimas. Esta circunstancia parece contradecir los datos sobre el efecto inhibidor de la estimulación de los nervios simpáticos sobre la síntesis y secreción de melatonina. Sin embargo, por una parte, se muestra que en las condiciones de contenido de serotonina iluminación en el hierro se reduce, y por el otro - se detecta y el papel de fibras colinérgicas en la regulación de oxindol-O-metiltransferasa epífisis (OIOMT).

La regulación colinérgica de la actividad de la epífisis se confirma por la presencia en este órgano de acetilcolinesterasa. La fuente de fibras colinérgicas también son los ganglios cervicales superiores.

La epífisis produce principalmente indol-N-acetil-5-metoxitriptamina (melatonina). A diferencia de su predecesora, la serotonina, esta sustancia se sintetiza, aparentemente, exclusivamente en la glándula pineal. Por lo tanto, su concentración en el tejido, así como la actividad del OIOMT, sirven como indicadores del estado funcional de la epífisis. Al igual que otras O-metiltransferasas, OIOMT usa S-adenosilmetionina como el donante del grupo metilo. Los sustratos de metilación en la epífisis pueden servir como serotonina y otros 5-hidroxiindoles, pero la N-acetilserotonina es más (20 veces) el sustrato preferido de esta reacción. Esto significa que durante la síntesis de la melatonina, la N-acetilación precede a la O-metilación. El primer paso en la biosíntesis de la melatonina es la conversión del aminoácido triptófano bajo la influencia de triptófano hidroxilasa en 5-hidroxitriptófano. Con la ayuda de la descarboxilasa de aminoácidos aromáticos, la serotonina se forma a partir de este compuesto, parte del cual se acetila y se convierte en N-acetilserotonina. La etapa final de la síntesis de melatonina (conversión de N-acetilserotonina bajo la acción de OIOMT), como ya se señaló, es específica para la epífisis. La serotonina no acetilada es desaminada por la monoaminooxidasa y se convierte en ácido 5-hidroxiindolacético y 5-hidroxitriptófilo.

Una cantidad significativa de serotonina también ingresa en las terminaciones nerviosas, donde es capturada por gránulos, lo que evita la degradación enzimática de esta monoamina.

Se cree que la síntesis de serotonina se produce en los pinealocitos livianos y está controlada por neuronas noradrenérgicas. Fibras parasimpáticas colinérgicas regulan la liberación de serotonina a partir de células de luz y por lo tanto su accesibilidad para pinealocitos oscuros, que también lleva a cabo la modulación noradrenérgico de la formación y secreción de melatonina.

Existen datos sobre la producción de la epífisis, no solo indoles, sino también sustancias de naturaleza polipeptídica y, según varios investigadores, son las verdaderas hormonas de la glándula pineal. Por lo tanto, un péptido antigonadotrópicamente activo (o mezcla de péptidos) con un peso molecular de 1000-3000 daltons se aísla de él. Otros autores postulan el papel hormonal de la arginina-vasotocina aislada de la epífisis. Otros más, recibieron de la epífisis dos compuestos peptídicos, uno de los cuales estimuló, y el otro inhibió la secreción de gonadotropinas por el cultivo de células pituitarias.

Además de la incertidumbre sobre la verdadera naturaleza de la hormona (s) de la glándula pineal, no hay acuerdo sobre la cuestión de las formas en que entra en el cuerpo: la sangre o en el líquido cefalorraquídeo. Sin embargo, la mayoría de la evidencia sugiere que, al igual que otras glándulas endocrinas, la Glándula Pineal libera hormonas en la sangre. El problema de la acción central o periférica de las hormonas epifisarias está estrechamente relacionado con este problema. En experimentos en animales (principalmente en los hámsters) encontró que la regulación de las epífisis de la función reproductora lleva a cabo por el efecto de la glándula pineal en el sistema hipotálamo-pituitaria y no directamente sobre las gónadas. Además, la administración de la melatonina en el ventrículo III del cerebro redujo los niveles de hormona luteinizante (LH) y hormona folículo estimulante (FSH), hormonas y contenido de prolactina aumentaron en la sangre, mientras que la infusión de la melatonina en los vasos portales pituitaria no fue acompañado por un cambio en la secreción de gonadotropinas. Una de las acciones de los lugares de aplicación de la melatonina en el cerebro es la eminencia media del hipotálamo, que se producen liberiny y las estatinas, la regulación de la actividad de la pituitaria anterior. Sin embargo, no queda claro si la producción de estas sustancias por la acción de la melatonina varía o modula la actividad de las neuronas mono-aminérgica y, por tanto implicada en la regulación de los factores de producción de liberación. Cabe destacar que los efectos centrales de hormonas de la glándula pineal no prueban su secreción directa en el líquido cefalorraquídeo, ya que serán expuestos y de la sangre. Además, hay evidencia de la acción de la melatonina en el nivel testicular (donde esta sustancia inhibe la formación de Andes-Roguin) y otras glándulas endocrinas periféricas (por ejemplo, efecto de debilitamiento TTG en la síntesis de tiroxina por la glándula tiroides). La administración a largo plazo de la melatonina en la sangre reduce el peso de los testículos y el nivel de testosterona en el suero, incluso en animales hipofisectomizadas. Los experimentos también mostraron que el extracto de los bloques bezmelaninovy glándula pineal el efecto de las gonadotropinas sobre el peso ovárico en ratas hipofisectomizadas.

Por lo tanto, los compuestos biológicamente activos producidos por esta glándula aparentemente tienen no solo una acción central sino también una acción periférica.

Entre los muchos efectos diversos de estos compuestos, su influencia en la secreción de las gonadotropinas de la glándula pituitaria atrae la mayor atención. Los datos sobre la violación de la pubertad en los tumores epifisarios fueron la primera indicación de su función endocrina. Tales tumores pueden estar acompañados tanto por la aceleración como por la desaceleración de la pubertad, lo que se asocia con la naturaleza diferente de las excrecencias de las células parenquimatosas y no parenquimatosas de la epífisis de los tumores. La principal evidencia del efecto antigonadotrópico de las hormonas de la glándula pineal se obtuvo en animales (hamsters). En la oscuridad (es decir, bajo las condiciones de activación de la función de epífisis), los animales muestran una involución pronunciada de los órganos genitales y una disminución en el nivel de LH en la sangre. En individuos epifisectomizados o en condiciones de cortar los nervios de la epífisis, la oscuridad no tiene tal efecto. Se cree que la sustancia antigonadotrópica de la epífisis impide la liberación de lyuliberin o su acción sobre la glándula pituitaria. Se obtienen datos similares, aunque menos precisos, en ratas cuya oscuridad retrasa un tanto la pubertad, y la eliminación de la epífisis conduce a un aumento en los niveles de LH y FSH en la sangre. Se observa un efecto claramente distintivo antigonadotrópico de la epífisis en animales con una función alterada del sistema hipotalámico-pituitario-gonadal por la introducción de esteroides sexuales en el período posnatal temprano.

La epifisectomía en tales ratas restaura el desarrollo sexual. Los efectos antigonadotrópicos de la glándula pineal y sus hormonas también se mejoran en una condición de anosmia y ayuno.

El efecto inhibidor sobre la secreción de LH y FSH no solo tiene melatonina, sino también sus derivados: 5-metoxitriptofol y 5-oxitriponofol, así como serotonina. Como ya se indicó, los productos polipeptídicos identificados inadecuadamente de la epífisis también tienen la capacidad de influir en la secreción de gonadotropinas in vitro e in vivo. Uno de estos productos (con un peso molecular de 500-1000 daltons) fue 60-70 veces más activo que la melatonina en relación con el bloqueo de la hipertrofia del ovario remanente en ratones ovariectomizados unilaterales. Otra fracción de péptidos de epífisis, por el contrario, produjo un efecto de gonadotropina.

La eliminación de la epífisis en ratas inmaduras conduce a un aumento en el contenido de prolactina en la glándula pituitaria con una disminución simultánea de su nivel en la sangre. Los cambios análogos ocurren en animales mantenidos en luz constante, mientras que los cambios opuestos ocurren en ratas en la oscuridad. Se cree que la glándula pineal segrega una sustancia que interfiere influencias factor de inhibidor de prolactina (PIF) síntesis hipotálamo y la secreción de prolactina en la glándula pituitaria, provocando que el contenido de hormona en el hierro reducido. La epifisectomía causa cambios opuestos. El principio activo de la epífisis en este caso es probablemente la melatonina, ya que su inyección en el tercer ventrículo del cerebro aumentó transitoriamente el nivel de prolactina en la sangre.

En las condiciones de ausencia constante de luz, el crecimiento de los animales se ralentiza y el contenido de la hormona de crecimiento en la glándula pituitaria disminuye significativamente. La epifisectomía elimina el efecto de la oscuridad y, a veces, en sí misma, acelera el crecimiento. La introducción de extractos de epífisis reduce el efecto estimulante del crecimiento de los medicamentos hipofisarios. Al mismo tiempo, la melatonina no afecta la tasa de crecimiento de los animales. Quizás, algún otro factor epifisario (factores) inhibe la síntesis y liberación de somatoliberina o estimula la producción de somatostatina.

En experimentos se demostró que la influencia de la epífisis en la función somatotrópica de la glándula pituitaria no está mediada por una deficiencia de andrógenos o hormonas tiroideas.

En las ratas epifisectomizadas, la secreción de corticosterona aumenta transitoriamente, aunque la respuesta al estrés de las glándulas suprarrenales se debilita significativamente después de la eliminación de la epífisis. La secreción de corticosterona aumenta en condiciones de iluminación constante, que, como es sabido, inhibe la actividad de la glándula pineal. Existe evidencia de que la remoción de la epífisis debilita la hipertrofia compensatoria de la glándula suprarrenal remanente después de una adrenalectomía unilateral e interrumpe el ritmo circadiano de la secreción de glucocorticoides. Esto indica la importancia de la glándula pineal para la función adrenocorticotrópica de la glándula pituitaria anterior, que se confirma por el cambio en los productos de tejido de la pituitaria de ACTH, a distancia de los animales epifizektomirovannyh. En cuanto al inicio activo de la epífisis, que afecta la actividad adrenocorticotrópica de la glándula pituitaria, no hay consenso en la literatura.

La eliminación de la epífisis aumenta el contenido de la hormona estimulante de melanocitos (MSH) en la glándula pituitaria, mientras que la introducción de melatonina en la parálisis cerebral del ventrículo cerebral reduce su contenido. El nivel de este último en la glándula pituitaria de las ratas que viven en la luz aumenta, y la introducción de la melatonina bloquea este efecto. Se cree que la melatonina estimula la producción hipotalámica del factor inhibidor de la melanotropina MITO.

La influencia de la epífisis y sus hormonas en otras funciones trópicas de la glándula pituitaria está menos estudiada. Los cambios en la actividad de las glándulas endocrinas periféricas pueden ocurrir debido a la acción directa de los factores epifisarios. Por lo tanto, la eliminación de la epífisis conduce a un cierto aumento en la masa de la glándula tiroides, incluso en ausencia de la glándula pituitaria. La velocidad de secreción de las hormonas tiroideas aumenta muy poco y brevemente. Sin embargo, según otros datos, la epífisis tiene un efecto inhibidor sobre la síntesis y secreción de TSH en animales inmaduros.

En la mayoría de los experimentos, la administración subcutánea, intraperitoneal, intravenosa e incluso intraventricular de melatonina produjo una disminución en la función de concentración de yodo de la glándula tiroides.

Replantación glándula pineal a las glándulas suprarrenales, sin afectar a las zonas de haz y reticulares de la corteza, casi duplica el tamaño de la zona glomerular, lo que indica un efecto directo sobre el producto de las células de la glándula pineal que producen mineralocorticoide. Sustancia Por otra parte, a partir de la glándula pineal se ha asignado (1-meth-oxi-1,2,3,4-tetrahidro-beta-carbolina), estimulando la secreción de aldosterona y por lo tanto adrenoglomerulotropin doblada. Sin embargo, pronto se obtuvieron datos que negaban el papel fisiológico de este compuesto e incluso cuestionaban la existencia de un factor adreno-glomerulotrófico específico de la epífisis.

Hay informes de que la eliminación de la epífisis reduce la actividad funcional de las glándulas paratiroides. También hay observaciones opuestas. Los resultados del estudio de la influencia de la epífisis en la función endocrina del páncreas son en su mayoría negativos.

En la actualidad, todavía hay muchos problemas sin resolver relacionados, en particular, con la naturaleza de los compuestos producidos por esta glándula. La menor duda es la influencia de la epífisis en la secreción de hormonas tropicales en la glándula pituitaria, pero no se puede excluir la posibilidad de su efecto inmediato sobre las glándulas endocrinas periféricas y otros órganos. Aparentemente, bajo la influencia de estímulos del entorno externo, la epífisis produce no uno, sino varios compuestos que se encuentran principalmente en la sangre. Estas sustancias modulan la actividad de las neuronas monoaminérgicas en el sistema nervioso central que controlan la producción de liberinas y estatinas por ciertas estructuras del cerebro y por lo tanto influyen en la síntesis y secreción de hormonas tropicales en la glándula pituitaria. La influencia de la epífisis en los centros del hipotálamo es predominantemente inhibidora.

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