Fysiologi af pinealkirtlen (epifysen)

Pinealkirtlen, eller epifysen, er udvæksten af taget i hjernens tredje ventrikel. Den er dækket af en bindevævskapsel, hvorfra strengene adskiller orgelet til loberne går ind. Lunkler af parenchymen indeholder pinealocytter og glialceller. Blandt pinealocytterne skelnes der mellem større, lettere og mindre mørke celler. Særliggørelsen af epifysens kar er tilsyneladende fraværet af tætte kontakter mellem endotelceller, hvorved blodhjernebarrieren i dette organ er uholdbar. Hovedforskellen mellem pattedyrs epiphysis og det tilsvarende organ af den lavere art er fraværet af følsomme photoreceptorceller i den. De fleste af epifysens nerver er repræsenteret af fibrene i cellerne i de øvre cervikale sympatiske ganglier. Nerveendinger danner netværk omkring pinealocytterne. Processerne i sidstnævnte berører blodkarrene og indeholder sekretoriske granuler. Epifys er særligt mærkbar i en ung alder. I løbet af puberteten nedsættes dets størrelse sædvanligvis, og senere indføres calcium- og magnesiumsalte. Sådan forkalkning giver dig ofte mulighed for at se epifysen godt på kraniernes røntgenbilleder. Pinealkirtlenes masse i en voksen er ca. 120 mg.

Epifysens aktivitet afhænger af periodiciteten af belysningen. I lyset hæmmes syntetiske og sekretoriske processer i det og intensiveres i mørke. Lysimpulser opfattes retinale receptorer og handle i reguleringen af sympatiske nervøse centre i hjernen og rygmarven af systemet og yderligere - til den øvre cervikale sympatiske ganglier, hvilket giver anledning til innervation af pinealkirtlen. I mørket forsvinder hæmmende neurale påvirkninger, og epifysens aktivitet øges. Fjernelsen af den øvre cervikale sympatiske ganglier fører til forsvinden af rytmen i pinealkirtlen aktivitet af intracellulære enzymer involveret i syntesen af sine hormoner. Norepinephrinholdige nerveender via cellulære beta receptorer øger aktiviteten af disse enzymer. Denne omstændighed synes at modsige dataene om den inhiberende virkning af stimulering af de sympatiske nerver på syntesen og udskillelsen af melatonin. Men på den ene side er det vist, at i betingelserne for belysning serotonin indhold i jern er reduceret, og på den anden - detekteres og rollen af cholinerge fibre i reguleringen af oxindol-O-methyltransferase (OIOMT) epifysen.

Cholinerg regulering af epifysens aktivitet bekræftes af tilstedeværelsen i dette orgel af acetylcholinesterase. Kilden til cholinerge fibre er også den øvre cervikale ganglia.

Epifysen producerer hovedsageligt indol-N-acetyl-5-methoxytryptamin (melatonin). I modsætning til dets forgænger serotonin syntetiseres dette stof tilsyneladende udelukkende i pinealkirtlen. Derfor tjener dens koncentration i vævet såvel som aktiviteten af OIOMT som indikatorer for epifysens funktionelle tilstand. Som andre O-methyltransferaser bruger OIOMT S-adenosylmethionin som en methylgruppen donor. Substrat af methylering i epifysen kan tjene som både serotonin og andre 5-hydroxyindoler, men N-acetylserotonin er mere (20 gange) det foretrukne substrat af denne reaktion. Dette betyder, at N-acetylering forud for O-methylering under syntesen af melatonin. Det første trin i biosyntesen af melatonin er omdannelsen af tryptofanaminosyren under påvirkning af tryptophanhydroxylase til 5-hydroxytryptophan. Ved hjælp af decarboxylase af aromatiske aminosyrer dannes serotonin fra denne forbindelse, hvoraf en del er acetyleret og omdanner til N-acetylserotonin. Det sidste trin i syntesen af melatonin (omdannelse af N-acetylserotonin under virkningen af OIOMT) er som nævnt specifikt for epifysen. Unacetyleret serotonin deamineres af monoaminoxidase og omdannes til 5-hydroxyindoleddikesyre og 5-hydroxytryptopol.

En betydelig mængde serotonin kommer også ind i nerveenderne, hvor det er fanget af granuler, hvilket forhindrer den enzymatiske nedbrydning af denne monoamin.

Det antages, at syntesen af serotonin forekommer i lyspinealocytterne og styres af noradrenerge neuroner. Cholinerge parasympatiske fibre regulere frigivelsen af serotonin fra lette celler og dermed dens tilgængelighed til mørke pinealocytes, som ligeledes har det noradrenerge modulering af dannelsen og sekretionen af melatonin.

Der er data om produktion af epifysen, ikke kun indoler, men også stoffer af en polypeptid natur, og ifølge en række forskere er de de sande hormoner i pinealkirtlen. Således isoleres et antigonadotropisk aktivt peptid (eller en blanding af peptider) med en molekylvægt på 1000-3000 dalton fra den. Andre forfattere postulerer den hormonelle rolle af arginin-vasotocin isoleret fra epifysen. Endnu andre - modtog fra epifysen to peptidforbindelser, hvoraf den ene stimulerede, og den anden hæmmer sekretionen af gonadotropiner ved hypofysens kultur.

Foruden usikkerhed om den sande natur af hormonet (e) af koglekirtlen, er der uenighed om spørgsmålet om de måder den går ind i kroppen: blod eller cerebrospinalvæske. Men de fleste tyder på, at ligesom andre endokrine kirtler, pinealkirtlen frigiver hormoner i blodet. Dette problem er nært beslægtet med spørgsmålet om det centrale eller perifere virkning af epifyserne hormon. I eksperimenter med dyr (hovedsageligt hos hamstere) fandt, at epifyserne regulering af reproduktiv funktion udføres af pinealkirtlen virkning på hypothalamus-hypofyse-systemet og ikke direkte på gonaderne. Desuden indgivelse af melatonin i III ventrikel af hjernen reducerede niveauerne af luteiniserende (LH) og follikelstimulerende hormon (FSH), hormoner og prolactin indhold øges i blodet, mens infusion af melatonin i hypofysen portal fartøjer, der ikke var ledsaget af en ændring i udskillelsen af gonadotropiner. En af virkningerne af ansøgningen steder af melatonin i hjernen er medianen eminence af hypothalamus, som produceres liberiny og statiner, regulering af aktiviteten af hypofyseforlappen. Det forbliver imidlertid uklart, om produktionen af disse stoffer ved indvirkning af melatonin varierer eller modulerer aktiviteten af de mono-aminergisk neuroner og således involveret i reguleringen af frigivelse af produktionsfaktorer. Det skal understreges, at de centrale virkninger af pinealkirtlen hormoner ikke bevise deres direkte sekretion i cerebrospinalvæsken, da de vil blive udsat for og fra blodet. Endvidere er der tegn på virkningen af melatonin på testikel-niveau (hvor dette stof hæmmer dannelsen af Andes-Roguin) og andre perifere endokrine kirtler (fx TTG svækkelse virkning på syntesen af thyroxin af skjoldbruskkirtlen). Langtidsadministration af melatonin i blodet reducerer vægten af testiklerne og testosteron-niveau i serum, selv i hypofysektomiserede dyr. Eksperimenterne viste også, at ekstraktet af pinealkirtlen bezmelaninovy blokerer virkningen af gonadotropiner på ovarievægt i hypofysektomiserede rotter.

Således har biologisk aktive forbindelser fremstillet af denne kirtel tilsyneladende ikke blot en central, men også en perifer virkning.

Blandt de mange forskellige virkninger af disse forbindelser tiltrækker deres indflydelse på udskillelsen af hypofysenes gonadotropiner den største opmærksomhed. Data om krænkelse af puberteten i epifysale tumorer var den første indikation af dets endokrine rolle. Sådanne tumorer kan være ledsaget som acceleration og deceleration af pubertet, som er forbundet med en anden art af de udgående og ikke-parenkymale pineal parenchymale tumorceller. De vigtigste beviser for den antigonadotrope virkning af pinealkirtlens hormoner blev opnået på dyr (hamstere). I mørket (dvs. Under betingelserne for aktivering af epifysfunktionen) viser dyrene en udtalt involution af de kønsorganer og et fald i niveauet af LH i blodet. I epifysektomiserede individer eller under betingelser for at skære epifysens nerver, har mørket ikke en sådan virkning. Det antages, at den antigonadotrope substans i epifysen forhindrer frigivelsen af lyuliberin eller dens virkning på hypofysen. Tilsvarende, omend mindre præcise, data opnås hos rotter, hvis mørke forsinker noget puberteten, og fjernelsen af epifysen fører til en forøgelse af niveauerne af LH og FSH i blodet. Særlig tydeligt antigonadotropnym indflydelse pinealkirtlen observeret hos dyr med nedsat funktion af hypothalamus-hypofyse-gonade systemadministration af kønshormoner i den tidlige postnatale periode.

Epifysektomi hos sådanne rotter genopretter seksuel udvikling. Antigonadotrope virkninger af pinealkirtlen og dets hormoner forbedres også i en anosmia og fastende tilstand.

Den inhiberende virkning på sekretionen af LH og FSH har ikke kun melatonin, men også dets derivater - 5-metoksitriptofol oksitriptofol og 5, såvel som serotonin. Som allerede bemærket har de utilstrækkeligt identificerede polypeptidprodukter fra epifysen også evnen til at påvirke sekretionen af gonadotropiner in vitro og in vivo. Et sådant produkt (molekylvægt på 500-1000 Dalton) optrådte i 60-70 gange mere aktive mod melatonin blokade af hypertrofi af den resterende æggestok i ensidigt ovariektomiserede mus. En anden brøkdel af epiphysepeptider, tværtimod, gav en gonadotropin-effekt.

Fjernelse af epifysen i umodne rotter fører til en forøgelse af prolactinindholdet i hypofysen med et samtidig fald i dets niveau i blodet. Analoge skift finder sted i dyr, der holdes i konstant lys, mens de modsatte skift forekommer hos rotter i mørket. Det antages, at pinealkirtlen udskiller et stof interfererende påvirkninger prolaktinhæmmende (PIF) hypothalamus syntese og sekretion af prolaktin i hypofysen, forårsager hormonindhold i reduceret jern. Epifysektomi forårsager modsatte ændringer. Det aktive stof epiphysis i dette tilfælde er sandsynligvis melatonin, siden dens injektion i III ventrikel af hjernen transient forøges niveauet af prolactin i blodet.

Under betingelserne for konstant mangel på lys formindskes dyrkens vækst, og indholdet af væksthormon i hypofysen nedsættes markant. Epifysektomi fjerner virkningen af mørke og tilskynder til tider i sig selv væksten. Indførelsen af epifysekstrakter reducerer den stimulerende væksteffekt af hypofysemedicin. Samtidig påvirker melatonin ikke dyrets væksthastighed. Måske hæmmer nogle andre epifysiske faktorer (faktorer) syntesen og frigivelsen af somatoliberin eller stimulerer produktionen af somatostatin.

I eksperimenter blev det vist, at epifysens indflydelse på hypofysenes somatotropiske funktion ikke medieres af en mangel på androgener eller skjoldbruskkirtelhormoner.

Ved epifysektomiserede rotter øges sekretionen af corticosteron forbigående, skønt binyrens stressrespons svækkes signifikant efter fjernelse af epifysen. Sekretion af corticosteron stiger under forhold med konstant belysning, som som kendt hæmmer pinealkirtlens aktivitet. Der er beviser for, at fjernelsen af pinealkirtlen reducerer kompenserende hypertrofi af det resterende binyrerne efter unilateral adrenalektomi og forstyrrer døgnrytmen af glucocorticoid sekretion. Dette viser vigtigheden af pinealkirtlen til adrenocorticotropt funktion af den forreste hypofyse, hvilket bekræftes af ændringen i ACTH hypofyse tissueprodukter, fjernt fra epifizektomirovannyh dyr. Hvad angår den aktive begyndelse af epifysen, som påvirker hypofysenes adrenokortikotropiske aktivitet, er der ingen konsensus i litteraturen.

Fjernelse af epifysen øger indholdet af melanocytstimulerende hormon (MSH) i hypofysen, mens indførelsen af melatonin i cerebral parese i cerebral ventrikel reducerer dets indhold. Niveauet af sidstnævnte i hypofysen af rotter, der lever i lyset, stiger, og indførelsen af melatonin blokerer denne virkning. Det menes at melatonin stimulerer hypotalamisk produktion af melanotropininhiberende faktor MYTH.

Indflydelsen af epifysen og dens hormoner på hypofysenes andre tropiske funktioner er mindre studeret. Ændringer i aktiviteten af perifere endokrine kirtler kan forekomme på grund af den direkte virkning af epifysiske faktorer. Således fører fjernelsen af epifysen til en vis stigning i tyroidoidens masse, selv i mangel af hypofysen. Hastigheden af udskillelse af skjoldbruskkirtelhormoner øges meget lidt og kort. Ifølge andre data har epifysen imidlertid en inhiberende virkning på syntesen og udskillelsen af TSH hos umodne dyr.

I de fleste forsøg resulterede subkutan intraperitoneal, intravenøs og endog intraventrikulær indgivelse af melatonin i et fald i thyroidkirtlernes jodkoncentrerende funktion.

Genplantning pinealkirtlen til binyrerne, uden at påvirke strålen og retikulære zoner af cortex, næsten fordobler størrelsen af den glomerulære zone, hvilket indikerer en direkte virkning på produktet af pinealkirtlen celler, der producerer mineralocorticoid. Øvrigt af pinealkirtlen de er blevet tildelt stof (1-meth-oxy-1,2,3,4-tetrahydro-beta-carbolin), stimulering af sekretionen af aldosteron og derfor døbt adrenoglomerulotropin. Men snart blev opnået data nægte fysiologiske rolle af denne forbindelse, og selv spørgsmålstegn ved eksistensen af en specifik faktor adrenoglomerulotropnogo epiphysis.

Der er rapporter om, at fjernelse af epifysen reducerer den funktionelle aktivitet af parathyroidkirtlerne. Der er også modsatte observationer. Resultaterne af undersøgelsen af epifys indflydelse på den endokrine funktion i bugspytkirtlen er for det meste negative.

På nuværende tidspunkt er der stadig mange uløste spørgsmål vedrørende især arten af de forbindelser, der produceres af denne kirtel. Den mindste tvivl er epifysens indflydelse på udskillelse af tropiske hormoner i hypofysen, men man kan ikke udelukke muligheden for øjeblikkelig virkning på de perifere endokrine kirtler og andre organer. Tilsyneladende producerer epifyserne ikke under påvirkning af stimuli fra det ydre miljø, men flere forbindelser, der hovedsageligt kommer ind i blodet. Disse stoffer modulerer aktiviteten af monoaminerge neuroner i centralnervesystemet, der styrer produktionen af liberiner og statiner ved visse strukturer i hjernen og derved påvirker syntesen og udskillelsen af tropiske hormoner i hypofysen. Epiphys indflydelse på de hypotalamiske centre er overvejende hæmmende.

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