Anatomia glandei pineale

În adâncul creierului se află mica glandă pineală, un organ care produce melatonina corpului, un hormon influent care ajută la reglarea somnului și a stării de veghe și a modelelor circadiene care au efecte largi asupra sănătății. Descoperiți mai multe despre anatomia, localizarea și funcția corpului pineal și modul în care acesta influențează somnul, afectează reproducerea sezonieră la animale și poate fi afectat de anumite tumori cerebrale.

Anatomie

Glanda pineală (sau corpul pineal) este un organ mic, în formă de con de pin, care se află în acoperișul celui de-al treilea ventricul, adânc în creier. Studiile de autopsie au arătat că dimensiunea medie a glandei pineale este similară cu un bob de orez. Ventriculele sunt spații pline de lichid, iar cel de-al treilea ventricul se extinde de la ventriculii laterali mari la apeductul cerebral îngust, trecând între cele două jumătăți ale părții creierului numită diencefal. Se află într-o zonă numită epitalamus, chiar în spatele talamusului și deasupra cerebelului, odihnindu-se în partea din spate a creierului lângă trunchiul cerebral. Există o mică adâncitură pineală plină de lichid care se proiectează în tulpina corpului pineal, permițând ca hormonii pe care îi produce să fie difuzați mai ușor în creier.

Structura

Celulele care alcătuiesc țesutul glandei pineale la om și la alte mamifere includ pinealocite producătoare de hormoni și celulele interstițiale de susținere. Celulele nervoase sau neuronii ar putea influența pinealocitele prin secreția unor substanțe chimice specifice numite neurotransmițători. Fibrele nervoase ajung în glandă prin tulpina pineală și conțin multe substanțe, inclusiv:

• GABA
• Orexin
• Serotonina
• Histamina
• Oxitocina
• Vasopresina

Celulele pinealocite au receptori pentru toți acești neurotransmițători, sugerând influența acestor alte substanțe chimice care sunt comune în creier.

La om și la alte mamifere, această influență se extinde dincolo de creier la o colecție de neuroni localizați în ganglionii cervicali superiori simpatici și sfenopalatina și ganglionii otici parasimpatici. Această conexiune este un releu de la glanda pineală la nucleul suprachiasmatic (SCN) situat în hipotalamus. SCN are o importanță vitală, deoarece acesta este stimulatorul cardiac principal pentru ritmul circadian din corp, afectat de percepția luminii detectate de retină și trimise de-a lungul tractului retinohipotalamic.

Funcţie

Cea mai importantă funcție a glandei pineale este producerea hormonului numit melatonină. Melatonina este sintetizată din moleculele serotoninei neurotransmițătorului. Odată produs, este secretat din glanda pineală. Are efecte importante asupra ritmului circadian, inclusiv impactul asupra somnului și posibilele efecte asupra reproducerii sezoniere la animale.

În cadrul glandei pineale, serotonina (care este derivată din aminoacidul numit triptofan) suferă o transformare atunci când se adaugă o grupare acetil și apoi o grupare metil pentru a produce melatonină. Acest lucru se realizează cu două enzime: serotonină-N-acetiltransferază și hidroxiindol-O-metiltranferază. Producția de melatonină este afectată de expunerea la lumină.

Cum afectează lumina producția de melatonină în glanda pineală? Pentru a răspunde la această întrebare, este important să înțelegem modul în care lumina afectează în general ritmurile circadiene ale corpului. Din latinescul care înseamnă „aproximativ o zi”, termenul circadian se referă la numeroase procese fiziologice care sunt cuplate la momentul luminii și întunericului. Deși include somnul și starea de veghe, acest timp circadian se extinde probabil la eliberarea hormonilor, utilizarea energiei pentru optimizarea metabolismului și coordonarea sistemelor interconectate ale corpului.

Lumina care trece prin retina ochiului activează receptori specifici numiți celule ganglionare retiniene fotosensibile intrinsec (ipRGC). Aceste celule conțin fotopigmentul numit melanopsină. De aici, semnalul este transmis de la ochi la glanda pineală. În primul rând, mesajul este transmis de-a lungul tractului retinohipotalamic care se extinde de la celulele retiniene la SCN în hipotalamusul anterior din creier. Nucleul paraventricular al hipotalamusului trimite apoi semnalul de-a lungul neuronilor simpatici preganglionari din măduva spinării, către ganglionul cervical superior și, în cele din urmă, către glanda pineală.

Glanda pineală își poate modifica apoi producția de melatonină, pe baza cantității de lumină percepută de ochi. Acest lucru a determinat glanda pineală să fie numită „al treilea ochi” al corpului, datorită capacității sale de a răspunde percepției luminii.

Când se produce melatonină, aceasta nu este eliberată în vid pentru a face ceea ce vrea. Așa cum este adevărat pentru multe procese din corp, există un echilibru care se păstrează. Acest echilibru se numește homeostazie. Când glanda pineală secretă melatonină, aceasta se retroalimentează prin acțiune asupra receptorilor de melatonină MT1 și MT2 de pe SCN. Această interacțiune afectează controlul sistemului circadian din corp, cu implicații mai largi pentru boala potențială.

Există câteva alte efecte curioase ale melatoninei care nu sunt pe deplin înțelese la om. Se știe că la modelele animale melatonina poate reduce secreția de hormon care eliberează gonadotropina (GnRH) din hipotalamus. Acest lucru poate avea un efect inhibitor asupra funcțiilor de reproducere. La mamifere, acest lucru poate încetini maturarea spermei și a ovulelor și poate reduce funcția organelor de reproducere. Se teorizează că poate afecta funcțiile de reproducere sezoniere ale unor animale. Când nopțile sunt mai lungi în lunile de iarnă și accesul la alimente poate fi redus, întunericul crescut poate duce la niveluri mai ridicate de melatonină și fertilitate redusă. Acest lucru poate face mai puțin probabil ca unele specii de animale să aibă pui care nu pot supraviețui vremurilor slabe ale iernii. Semnificația acestui lucru, în special în rândul oamenilor, este necunoscută.

Cu toate acestea, există o anumită precauție în utilizarea melatoninei suplimentare (care este singurul hormon nereglementat disponibil pentru cumpărare fără prescripție medicală în Statele Unite) la femeile gravide și copii. Eliberarea melatoninei de către glanda pineală poate juca un rol în momentul maturizării sexuale umane. Nivelurile de melatonină scad ușor la pubertate, iar tumorile pineale care elimină producția de melatonină vor provoca pubertate prematură la copiii mici.

În cele din urmă, melatonina produsă de glanda pineală este un antioxidant foarte eficient. Poate proteja neuronii din sistemul nervos central de radicalii liberi, cum ar fi oxidul azotic sau peroxidul de hidrogen. Aceste substanțe chimice sunt generate în țesuturile neuronale active. Radicalii liberi pot crește riscul de deteriorare și disfuncție a țesuturilor, inclusiv riscul de probleme medicale, cum ar fi cancerul și bolile neurodegenerative.

Se știe, de asemenea, că producția de melatonină scade odată cu îmbătrânirea naturală și modul în care aceasta agravează boala este încă investigat.

Condiții asociate

Glanda pineală și producția sa de melatonină sunt esențiale pentru tulburările de ritm circadian care afectează somnul. De exemplu, poate agrava insomnia în sindromul întârziat al fazei somnului. De asemenea, poate avea un rol în tulburarea afectivă sezonieră, uneori cunoscută sub numele de depresie de iarnă. În plus, atunci când glanda pineală este afectată de tumori, efectele pot duce la o intervenție chirurgicală pe creier.

Tulburări de ritm circadian

Aceste condiții apar atunci când sincronia dintre tiparele de veghe și somn nu se aliniază normelor societale sau ritmului natural al luminii și întunericului. Caracterizată de ore de culcare și treziri neregulate, persoana afectată va experimenta insomnie și somnolență temporizată necorespunzător. Tulburările de somn circadiene includ:

• Sindromul fazei de somn întârziat: bufnițele de noapte care au dificultăți în a dormi și au probleme cu trezirea la o oră mai timpurie.
• Sindromul avansat al fazei de somn: caracterizat prin debutul timpuriu al somnului și trezirea devreme a dimineții.
• Alergare liberă sau non-24: cel mai adesea întâlnită la persoanele nevăzătoare fără percepție a luminii, momentul somnului se poate schimba treptat în decurs de săptămâni sau luni.
• Ritm neregulat de somn-veghe: Mai degrabă decât o perioadă de somn prelungită peste noapte, somnul este împărțit în intervale mai scurte pe parcursul zilei de 24 de ore.

Cum poate fi dezordonat momentul somnului? În cele din urmă, acest lucru poate depinde de perspectiva personală, influențată în mare măsură de contextul social. Trebuie să fim atenți pentru a evita etichetarea variațiilor normale ale modelelor fiziologice ca boală. Atunci când există o disfuncție socială și profesională semnificativă (inclusiv absenteismul de la școală sau de la locul de muncă), tratamentul poate fi adecvat. Din fericire, pentru cei ale căror modele de somn neregulate sunt fără consecințe, asistența medicală nu este de obicei solicitată.

Tulburare afectivă sezonieră (SAD)

Odată cu întunericul prelungit al nopții care apare în lunile de iarnă în emisfera nordică, poate apărea tulburarea afectivă sezonieră. Cunoscută și sub numele de depresie de iarnă, afecțiunea poate fi asociată cu alte simptome, inclusiv activitate fizică redusă și creștere în greutate. Fototerapia, cu aplicarea artificială a luminii dintr-o cutie de lumină sau ochelari de terapie cu lumină, poate fi de ajutor. Momentul luminii este de obicei dimineața, dar este important să urmați îndrumările unui profesionist medical.

Tumori ale glandei pineale

Cancerul poate afecta rar glanda pineală. De fapt, mai puțin de 1 la sută din tumorile cerebrale apar în glanda pineală, dar 3 până la 8 la sută din tumorile cerebrale la copii se găsesc aici. În general, tumorile glandei pineale apar mai mult la adulții tineri, acei indivizi între 20 și 40 de ani. de varsta. Există doar o mână de tumori care pot afecta glanda pineală din creier. De fapt, există doar trei tipuri de adevărate tumori cu celule pineale. Acestea includ:

• Pineocitom: cu creștere lentă, adesea clasificat ca o tumoră de gradul II.
• Pineoblastom: În general mai agresiv, fie clasificat ca formă intermediară de gradul III, fie mai malign gradul IV.
• Tumoră pineală mixtă: Conține o combinație de tipuri de celule, făcând o clasificare curată mai puțin posibilă.

Aceste tumori pot crește suficient de mari pentru a obstrucționa fluxul normal al lichidului cefalorahidian în interiorul ventriculilor. Se estimează că 10 până la 20 la sută din tumorile glandei pineale se pot răspândi și prin acest mediu, mai ales varianta de pinoblastom mai agresivă. Din fericire, aceste tipuri de cancer rareori se metastazează în altă parte a corpului.

Simptomele care se dezvoltă cu o tumoare a glandei pineale pot include:

• Mișcări oculare afectate care provoacă viziune dublă
• Durere de cap
• Greaţă
• Vărsături

Dacă se identifică o tumoare a glandei pineale, tratamentul include de obicei radiații. Dacă este prezent pinoblastom, întregul creier și măduva spinării trebuie iradiate. Dacă tumora s-a răspândit sau dacă reapărește după tratamentul cu radiații, poate fi indicată chimioterapia. În unele cazuri, se poate efectua o intervenție chirurgicală pentru a determina tipul tumorii prin îndepărtarea unei părți a tumorii. Dacă fluxul de lichid cefalorahidian este blocat, ducând la umflarea creierului, se poate pune un șunt pentru a asigura circulația normală dincolo de locul tumorii.

Alte conditii

Este remarcabil faptul că anumite medicamente pot afecta releul de la percepția ochiului asupra luminii până la producerea de melatonină în glanda pineală. În special, medicamentele beta-blocante care sunt utilizate pentru tratarea hipertensiunii, tahicardiei și a bolilor de inimă pot interfera cu eliberarea normală a melatoninei. Acești așa-numiți blocanți beta includ Lopressor (metoprolol), Tenormin (atenolol), Inderal (propranolol). ), si altii. Dacă acest lucru are un impact semnificativ asupra somnului sau sănătății, poate fi necesar să se utilizeze un alt medicament.

Glanda pineală poate deveni calcificată la persoanele mai în vârstă, aprinzându-se la scanările CT datorită densității crescute și ducând la prezența „nisipului creierului” la o evaluare patologică a țesutului.

Teste

În majoritatea cazurilor, testarea pentru evaluarea glandei pineale nu este indicată. Nivelurile de melatonină pot fi măsurate în salivă, sânge și urină fără evaluarea directă a glandei pineale; cu toate acestea, acest lucru se face mai ales în contextul studiilor de cercetare și nu în îngrijirea clinică. Având în vedere dimensiunea sa, unele tehnici de imagistică pot furniza doar date limitate despre structură. În contextul tumorilor glandei pineale, următoarele teste pot fi adecvate:

• Tomografie computerizată (CT) scanare
• Scanare prin rezonanță magnetică (RMN)
• Biopsie cerebrală

Evaluarea ulterioară a tulburărilor circadiene poate necesita evaluarea de către un specialist în somn certificat de consiliu, care va pune întrebări specifice pentru a înțelege în continuare tiparele și impactul problemei.

Urmărirea ritmului circadian se poate face longitudinal cu jurnale de somn sau actigrafie. Tehnologia purtabilă, inclusiv trackerele de fitness obișnuite, poate furniza o parte din aceste date biometrice. De asemenea, specialistul în somn va direcționa intervenții adecvate, inclusiv utilizarea potențială a suplimentelor de melatonină sau a fototerapiei, pentru a optimiza somnul și bunăstarea.