Fizjologia szyszynki (epifiz)

Szyszynka, czyli epifiza, jest wyrostkiem dachu trzeciej komory mózgu. Jest pokryta kapsułką tkanki łącznej, z której wnikają pasma oddzielające organ od płatków. Lobules miąższu zawierają pinealocyty i komórki glejowe. Wśród pinealocytów rozróżnia się większe, lżejsze i mniejsze ciemne komórki. Osobliwością naczyń epifizowych jest, rzecz jasna, brak bliskich kontaktów między komórkami śródbłonka, przez co bariera krew-mózg w tym narządzie jest nie do utrzymania. Główną różnicą między epifizą ssaków a odpowiednim narządem niższych gatunków jest brak wrażliwych komórek fotoreceptorów. Większość nerwów w okolicy naskórka jest reprezentowana przez włókna komórek górnych zwojów szyjnych współczulnych. Zakończenia nerwowe tworzą sieci wokół szyszynków. Procesy tych ostatnich kontaktują się z naczyniami krwionośnymi i zawierają granulki wydzielnicze. Epifiza jest szczególnie widoczna w młodym wieku. W okresie dojrzewania jego wielkość zwykle maleje, a później osadzają się sole wapnia i magnezu. Takie zwapnienie często pozwala zobaczyć studnię epifizową na zdjęciach radiologicznych czaszki. Masa szyszynki u osoby dorosłej wynosi około 120 mg.

Aktywność epifizo- wania zależy od częstotliwości podświetlenia. W świetle procesy syntetyczne i sekrecyjne w nim są zahamowane, aw ciemności nasilają się. Impulsy świetlne są odbierane siatkówki receptorów i działają w regulacji układu nerwowego współczulnego centrów mózgu i rdzenia kręgowego i system dalej - górnego zwoju szyjnego współczulne, powodujące unerwienia szyszynki. W ciemności zanikają hamujące wpływy neuronalne i zwiększa się aktywność epifizi. Usunięcie górnych szyjnych zwojów współczulnych prowadzi do zaniku rytmu aktywności wewnątrzkomórkowych enzymów epifiz włożonych w syntezę ich hormonów. Zakończenia nerwów zawierające noradrenalinę poprzez beta receptory komórkowe zwiększają aktywność tych enzymów. Wydaje się, że ta okoliczność jest sprzeczna z danymi dotyczącymi hamującego wpływu stymulacji nerwów współczulnych na syntezę i wydzielanie melatoniny. Jednakże, z jednej strony, okazuje się, że w tych warunkach zawartość serotoniny oświetlenia w żelaza jest zmniejszone, a z drugiej - wykrywa się i roli włókien cholinergicznych w regulacji oksindolo-O-metylotransferazy (OIOMT) nasady.

Cholinergiczna regulacja aktywności epifizo- wania jest potwierdzona przez obecność w tym narządzie acetylocholinesterazy. Źródłem włókien cholinergicznych są także górne zwoje szyjne.

Epifiza produkuje głównie indolo-N-acetylo-5-metoksytryptaminę (melatoninę). W przeciwieństwie do swojego poprzednika, serotoniny, ta substancja jest syntetyzowana, najwyraźniej, wyłącznie w szyszynce. Dlatego jego stężenie w tkance, jak również aktywność OIOMT, służą jako wskaźniki stanu funkcjonalnego epifiz. Podobnie jak inne O-metylotransferazy, OIOMT wykorzystuje S-adenozylometioninę jako donor grupy metylowej. Substraty metylacji w epifizie mogą służyć zarówno jako serotonina, jak i inne 5-hydroksyindole, ale N-acetylserotonina jest bardziej (20 razy) korzystniejszym substratem tej reakcji. Oznacza to, że podczas syntezy melatoniny, N-acetylacja poprzedza O-metylowanie. Pierwszym krokiem w biosyntezie melatoniny jest konwersja aminokwasu tryptofanowego pod wpływem hydroksylazy tryptofanu do 5-hydroksytryptofanu. Za pomocą dekarboksylazy z aminokwasów aromatycznych powstaje serotonina z tego związku, którego część jest acetylowana, przechodząc w N-acetylserotoninę. Końcowy etap syntezy melatoniny (konwersja N-acetylserotoniny pod wpływem OIOMT), jak już wspomniano, jest specyficzny dla epifiz. Nieacetylowana serotonina ulega deaminacji przez oksydazę monoaminową i przekształca się w kwas 5-hydroksyindolooctowy i 5-hydroksytryptopol.

Znaczna ilość serotoniny wchodzi również do zakończeń nerwowych, gdzie jest wychwytywana przez granulki, które zapobiegają enzymatycznej degradacji tej monoaminy.

Uważa się, że synteza serotoniny występuje w lekkich pinealocytach i jest kontrolowana przez neurony noradrenergiczne. Cholinergiczne włókna przywspółczulne regulują wydzielanie serotoniny z komórek jasnych, a tym samym jej dostępność do ciemnych pinealocytów, w których zachodzi także noradrenergiczna modulacja powstawania i wydzielania melatoniny.

Istnieją dane dotyczące produkcji epifiz, nie tylko indoli, ale także substancji o charakterze polipeptydowym, a zdaniem wielu naukowców są one prawdziwymi hormonami szyszynki. W ten sposób izoluje się z niego antygenadotropowo aktywny peptyd (lub mieszaninę peptydów) o masie cząsteczkowej 1000-3000 daltonów. Inni autorzy postulują hormonalną rolę argininy-waskocyny izolowanej z epifizj. Jeszcze inni - otrzymali z epifizmu dwa związki peptydowe, z których jeden stymulował, a drugi hamował wydzielanie gonadotropin przez hodowlę komórek przysadki mózgowej.

Oprócz niepewności co do prawdziwej natury hormonu (ów) szyszynki, nie ma zgodności w kwestii sposobów jego wejścia do jednostki: krew i płyn mózgowo-rdzeniowy. Jednak większość dowodów sugeruje, że podobnie jak inne gruczoły dokrewne, epifiza wydziela swoje hormony do krwioobiegu. Problem centralnego lub obwodowego działania hormonów nasadowych jest ściśle związany z tym problemem. W doświadczeniach na zwierzętach (głównie u chomików) stwierdzono, że regulacja nasadowej funkcji rozrodczych przeprowadzone przez gruczoł szyszynki efekt na układ podwzgórzowo-przysadkowej, a nie bezpośrednio od gonad. Ponadto, podawanie melatoniny w komorze III mózgu zmniejszone poziomy luteinizującego (LH) i hormon folikulotropowy (FSH), hormony i zawartość prolaktyna wzrosła we krwi, podczas infuzji melatoniny w naczyniach portalu przysadki nie towarzyszyły zmiany wydzielania gonadotropin. Jednym z działań w miejscach zastosowania melatoniny w mózgu jest mediana eminencja podwzgórzu, które są produkowane liberiny i statyny, regulując aktywność przedniego płata przysadki. Jednakże, nie jest jasne, czy produkcja tych substancji przez działanie melatoniny zmienia lub moduluje aktywność neuronów mono- aminergic, a tym samym bierze udział w regulowaniu uwalniania czynników produkcji. Należy podkreślić, że główne efekty hormonów gruczołu szyszynki nie dowodzą ich bezpośredniego wydzielania w płynie mózgowo-rdzeniowym, jak zostaną one wystawione na działanie i od krwi. Ponadto, nie ma dowodów na działanie melatoniny na poziomie jądra (gdzie substancja hamuje powstawanie Andes-Roguin) i innych gruczołów wydzielania wewnętrznego obwodowych (np TTG efekt osłabienia na syntezę tyroksyny przez gruczoł tarczycy). Długotrwałe podawanie melatoniny we krwi zmniejsza wagę jąder i poziomu testosteronu w surowicy, nawet w przysadki zwierząt. Badania wykazały również, że ekstrakt z szyszynki bloków bezmelaninovy efekt gonadotropin od masy jajnika w przysadki szczura.

Tak więc biologicznie aktywne związki wytwarzane przez ten gruczoł mają wyraźnie nie tylko centralne, ale także obwodowe działanie.

Wśród wielu różnorodnych efektów tych związków największą uwagę zwraca ich wpływ na wydzielanie gonadotropin przysadki mózgowej. Dane o naruszeniu dojrzałości w guzach nasadowych były pierwszą oznaką jego roli endokrynnej. Takim nowotworom może towarzyszyć zarówno przyspieszanie, jak i spowolnienie dojrzewania, co jest związane z odmiennym charakterem wyrostków komórek miąższowych i nie-miąższowych naskórka guzów. Główny dowód na antydadotropowe działanie hormonów szyszynki uzyskano na zwierzętach (chomikach). W ciemności (tj. W warunkach aktywacji funkcji epifizj) zwierzęta wykazują wyraźną inwolucję narządów płciowych i obniżenie poziomu LH we krwi. U osób po ukąszeniu wielosekcyjnym lub w warunkach cięcia nerwów w wyniku epifizmu ciemność nie ma takiego efektu. Uważa się, że substancja antyagadotropowa epifizo- wania zapobiega uwalnianiu lyuliberyny lub jej działaniu na przysadkę mózgową. Podobne, choć mniej precyzyjne dane uzyskuje się u szczurów, których ciemność nieco opóźnia dojrzewanie, a usunięcie epifizów prowadzi do wzrostu poziomu LH i FSH we krwi. Szczególnie wyraźnie antigonadotropnym wpływ szyszynki obserwuje się u zwierząt z zaburzeniami czynności podwzgórzowo-przysadkowo-gonad administracji systemu sterydów płciowych w początkowym okresie poporodowym.

Epiphysektomia u takich szczurów przywraca rozwój seksualny. Antagonadotropowe działanie szyszynki i jej hormonów jest również wzmocnione w stanie anosmii i postu.

Hamujący wpływ na wydzielanie LH i FSH ma nie tylko melatoninę, ale jej pochodne - 5-metoksytryptopol i 5-oksytryptofol, a także serotoninę. Jak już wspomniano, niedostatecznie zidentyfikowane produkty polipeptydowe epifizo-wania mają również zdolność wpływania na wydzielanie gonadotropin in vitro i in vivo. Jeden taki produkt (o masie cząsteczkowej 500-1000 daltonów) był 60-70 razy bardziej aktywny niż melatonina w związku z blokadą przerostu pozostałego jajnika u myszy jednostronnie wyciętymi jajnikami. Inna frakcja peptydów epifizowanych, przeciwnie, wytworzyła efekt gonadotropinowy.

Usunięcie epifizi u niedojrzałych szczurów prowadzi do zwiększenia zawartości prolaktyny w przysadce przy jednoczesnym spadku jej poziomu we krwi. Analogiczne zmiany zachodzą u zwierząt trzymanych w stałym świetle, podczas gdy przeciwne zmiany występują u szczurów w ciemności. Uważa się, że szyszynki wydziela substancję zakłócające wpływa także czynnika hamującego prolaktynę (MTP) podwzgórze syntezę i wydzielanie prolaktyny w przysadce mózgowej, powodując zawartość hormonów w zredukowanym żelazie. Epiphysektomia powoduje zmiany przeciwne. Substancją aktywną epifizą w tym przypadku jest prawdopodobnie melatonina, ponieważ jej wstrzyknięcie do trzeciej komory mózgu przejściowo zwiększyło poziom prolaktyny we krwi.

W warunkach ciągłej nieobecności światła wzrost zwierząt ulega spowolnieniu, a zawartość hormonu wzrostu w przysadce mózgowej znacznie się zmniejsza. Epiphysektomia usuwa efekt ciemności, a czasem sama w sobie przyspiesza wzrost. Wprowadzenie ekstraktów z epifizą zmniejsza stymulujący efekt wzrostu leków przysadkowych. W tym samym czasie melatonina nie wpływa na tempo wzrostu zwierząt. Być może jakiś inny czynnik nasadowy (czynniki) hamuje syntezę i uwalnianie somatoliberyny lub stymuluje produkcję somatostatyny.

W doświadczeniach wykazano, że wpływ epifizjady na funkcję somatotropową przysadki nie jest spowodowany niedoborem androgenów lub hormonów tarczycy.

U szczurów z najądresektomią sekrecja kortykosteronu wzrasta przejściowo, chociaż reakcja stresowa gruczołów nadnerczy jest znacznie osłabiona po usunięciu epifiz. Wydzielanie kortykosteronu wzrasta w warunkach ciągłego oświecenia, które, jak wiadomo, hamuje aktywność szyszynki. Istnieją dowody na to, że usunięcie epifizmu osłabia kompensacyjny przerost pozostałego nadnercza po jednostronnej adrenalektomii i zaburza rytm dobowy wydzielania glukokortykoidów. To wskazuje na znaczenie szyszynki dla adrenokortykotropowego funkcji przednim płacie przysadki mózgowej, co jest potwierdzone poprzez zmiany w produktach tkanki przysadki ACTH, oddalone od epifizektomirovannyh zwierząt. Jeśli chodzi o aktywny początek epifiz, który wpływa na aktywność adrenokortykotropową przysadki mózgowej, nie ma zgodności w literaturze.

Usunięcie epifizii zwiększa zawartość hormonu stymulującego melanocyty (MSH) w przysadce mózgowej, podczas gdy wprowadzenie melatoniny w porażeniu mózgowym komory mózgowej zmniejsza jej zawartość. Poziom tego ostatniego w przysadce mózgowej u szczurów żyjących w świetle wzrasta, a wprowadzenie melatoniny blokuje ten efekt. Uważa się, że melatonina stymuluje podwzgórze wytwarzanie czynnika hamującego melanotropinę MIT.

Wpływ epifiz i jego hormonów na inne funkcje zwrotne przysadki mózgowej jest mniej zbadany. Zmiany w aktywności obwodowych gruczołów dokrewnych mogą wystąpić z powodu bezpośredniego działania czynników nasadowych. W ten sposób usunięcie epifizowania prowadzi do pewnego zwiększenia masy tarczycy, nawet przy braku przysadki mózgowej. Tempo sekrecji hormonów tarczycy wzrasta bardzo krótko i nie bardzo. Jednakże, według innych danych, epifiza ma działanie hamujące syntezę i wydzielanie TSH u niedojrzałych zwierząt.

W większości eksperymentów podskórne, dootrzewnowe, dożylne, a nawet dokomorowe podawanie melatoniny powodowało zmniejszenie czynności koncentracji jodu tarczycy.

Ponownego sadzenia szyszynkę z nadnerczy, bez oddziaływania na wiązki i siatkowej strefy kory prawie podwojenie rozmiaru strefy kłębuszkowej, co wskazuje na bezpośredni wpływ na produkt z szyszynki komórek gruczołów wytwarzających mineralokortykoidu. Ponadto z szyszynki została przydzielona substancja (1-meta-oksy-1,2,3,4-tetrahydro-p-karboliny), stymulując wydzielanie aldosteronu i dlatego nazwano adrenoglomerulotropin. Wkrótce jednak uzyskano dane, które negowały fizjologiczną rolę tego związku, a nawet zakwestionowały samo istnienie specyficznego adreno-kłębuszkowego czynnika epifizo- wego.

Istnieją doniesienia, że usunięcie nasady zmniejsza aktywność czynnościową przytarczyc. Istnieją również przeciwne spostrzeżenia. Wyniki badania wpływu epifizoterapii na funkcję gruczołów trzustkowych są w większości negatywne.

Obecnie wciąż pozostaje wiele nierozwiązanych kwestii dotyczących w szczególności charakteru związków wytwarzanych przez ten gruczoł. Najmniejszą wątpliwość stanowi wpływ epifizo- wania na wydzielanie hormonów tropowych w przysadce mózgowej, ale nie można wykluczyć możliwości jego natychmiastowego wpływu na obwodowe gruczoły dokrewne i inne narządy. Podobno pod wpływem bodźców ze środowiska zewnętrznego, epiphysy nie produkują jednego, ale kilka związków, które wpadają głównie do krwi. Związki te modulują aktywność monoaminergicznych neuronów w centralnym układzie nerwowym, które kontrolują produkcji i statyny liberinov pewnych struktur w mózgu, a przez to wpływających na syntezę i wydzielanie hormonów przysadki tropikalnych. Wpływ epifiz w ośrodkach podwzgórza jest głównie hamujący.

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