Fysiologie van de pijnappelklier (epifyse)

De pijnappelklier of epifyse is de uitgroei van het dak van de derde ventrikel van de hersenen. Het is bedekt met een bindweefselcapsule, waaruit de strengen die het orgel in de lobben scheiden naar binnen gaan. Lobules van het parenchym bevatten pinealocyten en gliacellen. Onder de pinealocyten worden grotere, lichtere en kleinere in grootte donkere cellen onderscheiden. De eigenaardigheid van de vaten van de epifyse is blijkbaar de afwezigheid van nauwe contacten tussen endotheelcellen, waardoor de bloed-hersenbarrière in dit orgaan onhoudbaar is. Het belangrijkste verschil tussen de epifyse van zoogdieren en het overeenkomstige orgaan van de lagere soort is de afwezigheid van gevoelige fotoreceptorcellen erin. De meeste zenuwen van de epifyse worden vertegenwoordigd door de vezels van de cellen van de bovenste cervicale sympathische ganglia. Zenuwuiteinden vormen netwerken rond de pijnappelklier. De processen van de laatste contact met de bloedvaten en bevatten secretoire korrels. Epifyse is vooral op jonge leeftijd merkbaar. Tegen de periode van de puberteit neemt de grootte meestal af en later worden calcium- en magnesiumzouten gestort. Een dergelijke verkalking laat je vaak de epifyse goed zien op de röntgenfoto's van de schedel. Het gewicht van de pijnappelklier bij een volwassene is ongeveer 120 mg.

De activiteit van de epifyse is afhankelijk van de periodiciteit van de verlichting. In het licht worden synthetische en secretoire processen daarin geremd en in het donker intensiever. Lichtpulsen waargenomen retinale receptoren en werken in de regulatie van sympathische zenuwstelsel van de hersenen en het ruggenmerg van het systeem en verder - het bovenste cervicale sympatische ganglia, die tot innervatie van de pijnappelklier. In het donker verdwijnen remmende neurale invloeden en neemt de activiteit van de epifyse toe. Verwijdering van het bovenste cervicale sympatische ganglia leidt tot het verdwijnen van het ritme van de pijnappelklier activiteit van intracellulaire enzymen betrokken bij de synthese van hormonen zijn. Norepinephrine-bevattende zenuwuiteinden door cellulaire bèta-receptoren verhogen de activiteit van deze enzymen. Deze omstandigheid lijkt in tegenspraak te zijn met de gegevens over het remmende effect van stimulatie van de sympathische zenuwen op de synthese en uitscheiding van melatonine. Echter, aan de ene kant is aangetoond dat de verlichtings- serotonine gehalte in het ijzer wordt gereduceerd, en anderzijds - wordt gedetecteerd en de rol van cholinergische vezels in de regulatie van oxindool-O-methyltransferase (OIOMT) epifyse.

Cholinerge regulatie van de activiteit van de epifyse wordt bevestigd door de aanwezigheid in dit orgaan van acetylcholinesterase. De bron van cholinergische vezels is ook de bovenste cervicale ganglia.

De epifyse produceert hoofdzakelijk indol-N-acetyl-5-methoxytryptamine (melatonine). In tegenstelling tot zijn voorganger, serotonine, wordt deze stof blijkbaar uitsluitend in de pijnappelklier gesynthetiseerd. Daarom dienen de concentratie ervan in het weefsel en de activiteit van de OIOMT als indicatoren voor de functionele toestand van de epifyse. Net als andere O-methyltransferasen gebruikt OIOMT S-adenosylmethionine als een methylgroepdonor. Substraten van methylatie in de epifyse kunnen dienen als zowel serotonine als andere 5-hydroxyindolen, maar N-acetylserotonine is meer (20 maal) het substraat van deze reactie dat de voorkeur heeft. Dit betekent dat tijdens de synthese van melatonine N-acetylering O-methylering voorafgaat. De eerste stap in de biosynthese van melatonine is de omzetting van het tryptofaan-aminozuur onder invloed van tryptofaanhydroxylase tot 5-hydroxytryptofaan. Met de hulp van decarboxylase van aromatische aminozuren wordt serotonine gevormd uit deze verbinding, waarvan een deel geacetyleerd is, en omzet in N-acetylserotonine. De laatste fase van de synthese van melatonine (omzetting van N-acetylserotonine onder invloed van OIOMT) is, zoals reeds opgemerkt, specifiek voor de epifyse. Niet-geacetyleerd serotonine wordt gedeamineerd door monoamineoxidase en wordt omgezet in 5-hydroxyindoleacetic zuur en 5-hydroxytryptophol.

Een aanzienlijke hoeveelheid serotonine komt ook de zenuwuiteinden binnen, waar het wordt gevangen door korrels, die de enzymatische afbraak van dit monoamine voorkomen.

Er wordt aangenomen dat de synthese van serotonine plaatsvindt in de lichte pinealocyten en wordt gereguleerd door noradrenerge neuronen. Cholinerge parasympathische vezels regelen de afgifte van serotonine van lichtcellen en daarmee de toegankelijkheid voor donkere pinealocyten, die tevens de noradrenerge modulatie van de vorming en uitscheiding van melatonine.

Er zijn gegevens over de productie van de epifyse, niet alleen indolen, maar ook stoffen met de aard van een polypeptide, en volgens een aantal onderzoekers zijn dit de echte hormonen van de pijnappelklier. Aldus wordt er een antigonadotroop actief peptide (of mengsel van peptiden) met een molecuulgewicht van 1000-3000 dalton uit geïsoleerd. Andere auteurs veronderstellen de hormonale rol van arginine-vasotocine geïsoleerd uit de epifyse. Weer anderen - kregen van de epifyse twee peptideverbindingen, waarvan er één werd gestimuleerd, en de andere remde de secretie van gonadotropinen door de kweek van de hypofysecellen.

Naast onzekerheid over de ware aard van het hormoon (en) van de pijnappelklier, er onenigheid over de vraag van de manieren waarop dit treedt het lichaam: het bloed of cerebrospinale vloeistof. Echter, de meeste bewijs suggereert dat, net als andere endocriene klieren, de pijnappelklier releases hormonen in je bloed. Het probleem van centrale of perifere werking van epifysaire hormonen hangt nauw samen met dit probleem. Bij experimenten bij dieren (vooral bij hamsters) dat epifyseale regulering van reproductieve functie door de pijnappelklier effect op de geslachtsklieren uitgevoerd op de hypothalamus-hypofyse systeem niet direct. Bovendien toediening van melatonine in het III ventrikel van de hersenen verlaagde het niveau van luteïniserend (LH) en follikel stimulerend hormoon (FSH), hormonen en prolactine gehalte verhoogd in het bloed, terwijl infusie van melatonine bij de hypofyse portaal vaten niet gepaard met een verandering in de afscheiding van gonadotropinen. Eén van de acties van de toepassing plaatsen van melatonine in de hersenen de mediaan verhevenheid van de hypothalamus, die worden geproduceerd liberiny en statines, het reguleren van de activiteit van de hypofysevoorkwab. Het blijft echter onduidelijk of de productie van deze stoffen door de werking van melatonine varieert en moduleert de activiteit van de mono-amine neuronen en dus betrokken bij de regulatie van het vrijgeven productiefactoren. Benadrukt moet worden dat de centrale effecten van de pijnappelklier hormonen niet hun directe afscheiding te bewijzen in de cerebrospinale vloeistof, want zij zullen worden blootgesteld aan en uit het bloed. Verder is er bewijs van de werking van melatonine op testiculaire niveau (indien deze stof remt de vorming van Andes-Roguin) en andere perifere endocriene klieren (b.v. TTG verzwakkende effect op de synthese van thyroxine door de schildklier). Langdurige toediening van melatonine in het bloed vermindert het gewicht van de testes en testosteron in het serum, ook in hypofyse dieren. De experimenten toonden ook aan dat het extract van de pijnappelklier bezmelaninovy blokkeert het effect van gonadotropinen op ovariële gewicht gehypofysectomiseerde ratten.

Biologisch actieve verbindingen geproduceerd door deze klier hebben dus blijkbaar niet alleen een centrale maar ook een perifere werking.

Onder de vele verschillende effecten van deze verbindingen, trekt hun invloed op de afscheiding van de gonadotropines van de hypofyse de meeste aandacht. Gegevens over de schending van de puberteit in epifysaire tumoren waren de eerste indicatie van de endocriene rol ervan. Dergelijke tumoren kunnen gepaard gaan als de versnelling en vertraging van de puberteit, die wordt geassocieerd met een verschillende aard van de uitgaande en nonparenchymal pijnappelklier parenchymale tumoren cellen. Het belangrijkste bewijs van de antigonadotrope invloed van de pijnappelklierhormonen wordt verkregen op dieren (hamsters). In het donker (d.w.z. Onder de omstandigheden van activering van de epifysefunctie) vertonen de dieren een uitgesproken involutie van de geslachtsorganen en een afname in het niveau van LH in het bloed. Bij epiphysectomische individuen of bij het snijden van de zenuwen van de epifyse heeft duisternis niet zo'n effect. Er wordt aangenomen dat de antigonadotrope substantie van de epifyse de afgifte van lyuliberine of de werking ervan op de hypofyse voorkomt. Vergelijkbare, zij het minder nauwkeurige, gegevens worden verkregen bij ratten waarvan de duisternis de puberteit enigszins vertraagt, en het verwijderen van de epifyse leidt tot een toename van de niveaus van LH en FSH in het bloed. Vooral duidelijk antigonadotropnym beïnvloeden de pijnappelklier waargenomen bij dieren met een verminderde functie van de hypothalamus-hypofyse-gonadale systeembeheer van geslachtshormonen in de vroege postnatale periode.

Epiphysectomie bij dergelijke ratten herstelt de seksuele ontwikkeling. Antigonadotrope effecten van de pijnappelklier en de hormonen ervan zijn ook versterkt in een anosmie en vasten toestand.

Remmend effect op de uitscheiding van LH en FSH heeft niet alleen melatonine, maar ook de derivaten ervan - 5-methoxytryptofol en 5-oxytryptophol, evenals serotonine. Zoals reeds opgemerkt, hebben de onvoldoende geïdentificeerde polypeptide-producten van de epifyse ook het vermogen om de secretie van gonadotropinen in vitro en in vivo te beïnvloeden. Eén zo'n product (met een molecuulgewicht van 500-1000 dalton) was 60-70 maal actiever dan melatonine in relatie tot blokkade van hypertrofie van de overblijvende eierstokken bij unilaterale geovariëctomiseerde muizen. Een andere fractie van epifysepeptiden produceerde daarentegen een gonadotropine-effect.

Verwijdering van de epifyse bij onvolgroeide ratten leidt tot een toename van het prolactinegehalte in de hypofyse met een gelijktijdige verlaging van het niveau in het bloed. Analoge verschuivingen vinden plaats bij dieren die in constant licht worden gehouden, terwijl de tegenovergestelde verschuivingen optreden bij ratten in het donker. Gemeend wordt dat de pijnappelklier scheidt een stof storingsinvloeden prolactine remmende factor (PIF) hypothalamus synthese en secretie van prolactine in hypofyse, waardoor het hormoongehalte in het gereduceerde ijzer. Epiphysectomie veroorzaakt tegengestelde veranderingen. De werkzame stof van de epifyse is in dit geval waarschijnlijk melatonine, omdat de injectie in het derde ventrikel van de hersenen tijdelijk het prolactinegehalte in het bloed verhoogde.

In de omstandigheden van constante afwezigheid van licht neemt de groei van dieren af en neemt het gehalte aan groeihormoon in de hypofyse aanzienlijk af. Epiphysectomie verwijdert het effect van duisternis en versnelt op zichzelf de groei. De introductie van epifyse-extracten vermindert het stimulerende groei-effect van hypofyse-medicatie. Tegelijkertijd heeft melatonine geen invloed op de groeisnelheid van dieren. Misschien remt een andere epifysaire factor (factoren) de synthese en afgifte van somatoliberine of stimuleert het de productie van somatostatine.

In experimenten werd aangetoond dat de invloed van de epifyse op de somatotrope functie van de hypofyse niet wordt gemedieerd door een tekort aan androgenen of schildklierhormonen.

Bij geëvirsectomiseerde ratten neemt de secretie van corticosteron tijdelijk toe, hoewel de stressrespons van de bijnieren na verwijdering van de epifyse aanzienlijk verzwakt is. Uitscheiding van corticosteron neemt toe bij condities van constante verlichting, die, zoals bekend, de activiteit van de pijnappelklier remt. Er zijn aanwijzingen dat de verwijdering van de pijnappelklier vermindert de compenserende hypertrofie van de resterende bijnier na eenzijdige adrenalectomie en verstoort de circadiane ritme van de glucocorticoïden secretie. Dit geeft het belang van de pijnappelklier van adrenocorticotroop functie van de hypofyse, hetgeen wordt bevestigd door de verandering in ACTH hypofyse tissueproducten, afgekeerde epifizektomirovannyh dieren. Met betrekking tot het actieve begin van de epifyse, die de adrenocorticotrope activiteit van de hypofyse beïnvloedt, bestaat er geen consensus in de literatuur.

Verwijdering van de epifyse verhoogt het gehalte aan melanocytstimulerend hormoon (MSH) in de hypofyse, terwijl de introductie van melatonine in de hersenverlamming van het cerebrale ventrikel het gehalte ervan vermindert. Het niveau van de laatste in de hypofyse van ratten die in het licht leven, neemt toe, en de introductie van melatonine blokkeert dit effect. Er wordt aangenomen dat melatonine de hypothalamische productie van melanotropine-remmende factor MYTHE stimuleert.

De invloed van de epifyse en de hormonen op andere tropische functies van de hypofyse is minder bestudeerd. Veranderingen in de activiteit van perifere endocriene klieren kunnen optreden als gevolg van de directe werking van epifysaire factoren. Aldus leidt de verwijdering van de epifyse tot een zekere toename van de massa van de schildklier, zelfs in afwezigheid van de hypofyse. De snelheid van afscheiding van schildklierhormonen neemt zeer weinig en kort toe. Volgens andere gegevens heeft de epifyse echter een remmend effect op de synthese en uitscheiding van TSH bij onvolgroeide dieren.

In de meeste experimenten resulteerde subcutane, intraperitoneale, intraveneuze en zelfs intraventriculaire toediening van melatonine in een afname van de jodiumconcentrerende functie van de schildklier.

Verplanten pijnappelklier de bijnieren, zonder dat de balk en reticulaire gebieden van de cortex, bijna verdubbelt de grootte van de glomerulaire Dit geeft aan een direct effect op het product van de pijnappelklier cellen die mineralocorticoïde produceren. Bovendien werd de stof (1-meth-hydroxy-1,2,3,4-tetrahydro-beta-carboline), die de afscheiding van aldosteron stimuleerde en daarom adrenoglomerulotropine werd genoemd, geïsoleerd uit de epifyse. Er werden echter al snel gegevens verkregen die de fysiologische rol van deze verbinding ontkenden en zelfs het bestaan van een specifieke adreno-glomerulotrofe factor van de epifyse in twijfel trekken.

Er zijn meldingen dat verwijdering van de epifyse de functionele activiteit van de bijschildklieren vermindert. Er zijn ook tegengestelde waarnemingen. De resultaten van de studie van de invloed van de epifyse op de endocriene functie van de pancreas zijn meestal negatief.

Op dit moment zijn er nog veel onopgeloste kwesties betreffende met name de aard van de verbindingen die door deze klier worden geproduceerd. De minste twijfel is de invloed van de epifyse op de afscheiding van tropische hormonen in de hypofyse, maar men kan de mogelijkheid van zijn onmiddellijke effect op de perifere endocriene klieren en andere organen niet uitsluiten. Blijkbaar produceren de epifysen, onder invloed van stimuli uit de externe omgeving, niet één, maar verschillende verbindingen die voornamelijk in het bloed terechtkomen. Deze verbindingen hun activiteit moduleren monoaminerge neuronen in het centrale zenuwstelsel die controle van de productie en statines liberinov bepaalde hersenstructuren en hetgeen met de synthese en secretie van tropische hypofyse hormonen. De invloed van de epifyse op de hypothalamische centra is overwegend remmend.

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