Fyziologie epifýzy (epifýza)

Epifýza nebo epifýza je růst střechy třetí komory mozku. Je pokrytá kapslí pojivové tkáně, ze které prameny oddělují orgán do laloků. Lobuly parenchymu obsahují pinealocyty a gliové buňky. Mezi pinealocyty, větší, lehčí a menší jsou rozlišeny tmavé buňky. Zvláštnost cév epifýzy je zjevně nepřítomností úzkých kontaktů mezi endotelovými buňkami, přičemž hematoencefalická bariéra v tomto orgánu je neudržitelná. Hlavní rozdíl mezi epifýzou savců a odpovídajícím orgánem nižších druhů je nepřítomnost citlivých fotoreceptorových buněk v něm. Většina nervů epifýzy jsou reprezentována vlákny buněk horních cervikálních sympatetických ganglií. Nervové zakončení tvoří sítě okolo pinealocytů. Způsoby těchto reakcí se dotýkají krevních cév a obsahují sekreční granule. Epiphysis je zvláště patrná v mladém věku. Během puberty se jeho velikost obvykle snižuje a později se v ní vápní a hořečnaté soli ukládají. Taková kalcifikace často umožňuje vidět epifýzu dobře na rentgenovém snímku lebky. Hmotnost epifýzy u dospělých je asi 120 mg.

Aktivita epifýzy závisí na periodicitě osvětlení. Ve světle jsou syntetické a sekreční procesy v něm zablokovány a ve tmě se zintenzivňují. Světelné impulzy jsou vnímány sítnice receptory a jedná v regulaci sympatických nervových center mozku a míchy systému a dále - na horní krční sympatických ganglií, což vede k inervace šišinky. V temnotě zmizí inhibiční nervové vlivy a aktivita epifýzy se zvyšuje. Odstranění horní krční ganglií sympatiku vede k vymizení rytmu aktivity epifýza intracelulárních enzymů, které se účastní syntézy jejích hormonů. Nervové zakončení obsahující norepinefrin prostřednictvím buněčných beta receptorů zvyšují aktivitu těchto enzymů. Tato okolnost se zdá být v rozporu s údaji o inhibičním účinku stimulace sympatických nervů na syntézu a sekreci melatoninu. Nicméně, na jedné straně se ukazuje, že v podmínkách osvětlení obsahu serotoninu v železe se snižuje, a na druhé straně - je detekován a role cholinergních vláken v regulaci oxindol-O-metyltransferázy (OIOMT) epifýzy.

Cholinergní regulace aktivity epifýzy je potvrzena přítomností acetylcholinesterázy v tomto orgánu. Zdrojem cholinergních vláken je také horní krční ganglia.

Epiphýza produkuje hlavně indol-N-acetyl-5-methoxytryptamin (melatonin). Na rozdíl od svého předchůdce, serotoninu, je tato látka syntetizována, zřejmě výhradně v epifýze. Proto jeho koncentrace v tkáni, stejně jako aktivita OIOMT, slouží jako ukazatele funkčního stavu epifýzy. Stejně jako ostatní O-methyltransferázy, OIOMT používá S-adenosylmethionin jako donoru methylové skupiny. Substráty metylace v epifýze mohou sloužit jak jako serotonin, tak i jiné 5-hydroxyindoly, ale N-acetylserotonin je více (20 krát) výhodným substrátem této reakce. To znamená, že při syntéze melatoninu předchází N-acetylace O-methylaci. Prvním krokem v biosyntéze melatoninu je konverze aminokyseliny tryptofanu pod vlivem tryptofanhydroxylázy na 5-hydroxytryptofan. S pomocí dekarboxylázy aromatických aminokyselin je z této sloučeniny vytvořen serotonin, jehož část je acetylována, konvertováním na N-acetylserotonin. Finální fáze syntézy melatoninu (konverze N-acetylserotoninu pod účinkem OIOMT), jak již bylo uvedeno, je specifická pro epifýzu. Necetylovaný serotonin se deaminuje monoaminooxidázou a převede se na kyselinu 5-hydroxyindoleoctovou a 5-hydroxytryptofol.

Významné množství serotoninu také vstupuje do nervových zakončení, kde je zachyceno granulemi, které brání enzymatické degradaci tohoto monoaminu.

Předpokládá se, že syntéza serotoninu nastává ve světlech pinealocytů a je řízena noradrenergními neurony. Cholinergní parasympatických vlákna regulují uvolňování serotoninu z lehkých buněk a tím i její dostupnosti pro tmavé pinealocytes, které také drží noradrenergní modulaci tvorby a sekrece melatoninu.

Existují údaje o produkci epifýzy, a to nejen indolů, ale i látek polypeptidové povahy a podle řady výzkumníků jsou to pravé hormony epifýzy. Tak je z něj izolován antigonadotropicky aktivní peptid (nebo směs peptidů) s molekulovou hmotností 1000-3000 daltonů. Jiní autoři postulují hormonální úlohu arginin-vazotocinu izolovaného z epifýzy. Přesto ostatní - získali z epifýzy dvě peptidové sloučeniny, z nichž jedna stimulovala a druhá inhibovala sekreci gonadotropinů kulturou hypofyzárních buněk.

Kromě nejistoty o skutečné povaze hormonu (y) epifýza, tam je neshoda v otázce způsobů se dostane do těla: krve nebo mozkomíšního moku. Nicméně, většina důkazů naznačuje, že stejně jako ostatní žláz s vnitřní sekrecí, šišinka mozková uvolňuje hormony v krvi. Problém centrálního nebo periferního působení epifýzních hormonů je s tímto problémem úzce spojen. Při pokusech na zvířatech (zejména v křečků), zjistilo, že regulace epifýzy reprodukční funkce prováděné epifýzou vliv na hypotalamus-hypofýza systému a ne přímo na pohlavních žláz. Kromě toho, podávání melatoninu v komoře III mozku snižuje hladiny luteinizačního (LH) a folikuly stimulujícího hormonu (FSH), hormony a obsah prolaktinu zvyšuje v krvi, zatímco infuze melatoninu v portálových plavidel hypofýzy nebyla doprovázena změnou v sekreci gonadotropinu. Jedna z akcí aplikačních míst melatoninu v mozku je střední eminence hypotalamu, které jsou vyráběny liberiny a statiny, regulující činnost předního laloku hypofýzy. Je však jasné, zda výroba těchto látek působením melatoninu mění nebo moduluje aktivitu mono-aminergních neuronů a tím se podílejí na regulaci uvolňování faktory výroby. Mělo by být zdůrazněno, že centrální účinky šišinkou hormonů nemají prokázat jejich přímé vylučování do mozkomíšního moku, protože budou vystaveny a z krve. Kromě toho existují důkazy o působení melatoninu na testikulární úrovni (pokud tato látka inhibuje tvorbu And-Roguin) a další periferní endokrinní žlázy (např., TTG oslabení účinek na syntézu tyroxinu ze štítné žlázy). Dlouhodobé podávání melatoninu v krvi snižuje hmotnost varlat a hladiny testosteronu v séru, a to i v hypophysectomized zvířat. Pokusy také ukázaly, že extrakt z epifýze bezmelaninovy blokuje účinek gonadotropinů na ovariální hmotnosti hypophysectomized krys.

Takže biologicky aktivní sloučeniny vytvořené touto žlázou mají zřejmě nejen centrální, ale i periferní účinek.

Mezi mnoha různými účinky těchto sloučenin, jejich vliv na sekreci gonadotropinů hypofýzy přitahuje největší pozornost. Údaje o porušení puberty u epifýzových nádorů byly prvním indikátorem její endokrinní role. Tyto nádory mohou být doprovázeny jako zrychlení a zpomalení puberty, která je spojena s jinou povahu odchozích a neparenchymální pineální nádory parenchymálních buňkách. Hlavní důkaz antigonadotropního účinku hormonů epifýzy byl získán u zvířat (křečci). Ve tmě (tj. Za podmínek aktivace epifýzní funkce) zvířata vykazují výraznou involuci pohlavních orgánů a pokles hladiny LH v krvi. U osob s epifýzou nebo v podmínkách řezání nervů epifýzy nemá tma takový účinek. Předpokládá se, že antigonadotropní látka epifýzy zabraňuje uvolňování lyuliberinu nebo jeho působení na hypofýzu. Podobně, i když méně přesná, jsou data získána u potkanů, jejichž temnota poněkud zpomaluje pubertu a odstranění epifýzy vede ke zvýšení hladin LH a FSH v krvi. Obzvláště zřetelně antigonadotropnym vliv epifýza je pozorován u zvířat s poruchou funkce správy hypotalamus-hypofýza-gonády systému pohlavních steroidů v raném postnatálním období.

Epiphysektomie u takových potkanů obnovuje sexuální vývoj. Antigonadotropní účinky epifýzy a jejích hormonů jsou také zesíleny v anosmii a na půstu.

Inhibiční účinek na sekreci LH a FSH má nejen melatonin, ale jeho deriváty - 5-methoxytryptofol a 5-oxytryptophol, stejně jako serotonin. Jak již bylo uvedeno, nedostatečně identifikované polypeptidové produkty epifýzy mají také schopnost ovlivňovat sekreci gonadotropinů in vitro a in vivo. Jeden takový produkt (s molekulovou hmotností 500-1000 daltonů) byl 60-70krát účinnější než melatonin ve vztahu k blokádě hypertrofie zbývajících vaječníků u jednostranných ovarektomizovaných myší. Další zlomek epifýzových peptidů naopak způsobil gonadotropinový efekt.

Odstranění epifýzy u nezralých krys vede ke zvýšení obsahu prolaktinu v hypofýze se současným poklesem hladiny v krvi. Analogické posuny se uskutečňují u zvířat držených v konstantním světle, zatímco opačné posuny se vyskytují u potkanů ve tmě. Předpokládá se, že epifýza vylučuje látky rušící vlivy faktor prolaktinu inhibujícího (PIF) hypotalamus syntézu a sekreci prolaktinu v hypofýze, což způsobuje obsah hormonu v redukovaného železa. Epifysektomie způsobuje opačné změny. Účinnou látkou epifýzy je v tomto případě pravděpodobně melatonin, protože její injekce do třetí komory mozku přechodně zvyšuje hladinu prolaktinu v krvi.

V podmínkách konstantní nepřítomnosti světla se růst zvířat zpomaluje a obsah růstového hormonu v hypofýze se výrazně snižuje. Epiphysektomie odstraňuje účinek tmy a někdy sama o sobě urychluje růst. Zavedení epifýzních extraktů snižuje stimulační účinek růstu hypofyzárních léků. Současně melatonin neovlivňuje rychlost růstu zvířat. Možná některý jiný epifýzový faktor (faktory) inhibuje syntézu a uvolňování somatoliberinu nebo stimuluje produkci somatostatinu.

V experimentech bylo prokázáno, že vliv epifýzy na somatotropní funkci hypofýzy není zprostředkován nedostatkem androgenů nebo hormonů štítné žlázy.

U epifysektomizovaných krys se sekrece kortikosteronu zvyšuje přechodně, ačkoliv zátěž nadledvinek je výrazně oslabena po odstranění epifýzy. Sekrece kortikosteronu se zvyšuje v podmínkách konstantního osvětlení, které, jak je známo, inhibují činnost epifýzy. Existují důkazy o tom, že odstranění epifýzy snižuje kompenzační hypertrofie zbývající nadledvin po unilaterální adrenalektomií a narušuje cirkadiánní rytmus glukokortikoidní sekrece. To znamená, že je důležité, epifýzy na adrenokortikotropní funkci přední hypofýzy, což je potvrzeno změnou ACTH produkty hypofýzy tkání, vzdálené od epifizektomirovannyh zvířat. Pokud jde o aktivní začátek epifýzy, která ovlivňuje adrenokortikotropní aktivitu hypofýzy, v literatuře neexistuje konsensus.

Odstranění epifýzy zvyšuje obsah melanocyt stimulujícího hormonu (MSH) v hypofýze, zatímco zavedení melatoninu do mozkové obrny mozkové komory snižuje jeho obsah. Jeho hladina v hypofýze krys žijící ve světle se zvyšuje a zavedení melatoninu blokuje tento účinek. Předpokládá se, že melatonin stimuluje tvorbu hypotalamu faktoru inhibujícího melanotropin MYTH.

Vliv epifýzy a jejích hormonů na další tropické funkce hypofýzy je méně studován. Změny aktivity periferních endokrinních žláz se mohou objevit kvůli přímému působení epifýzních faktorů. Odstranění epifýzy tedy vede k určitému zvýšení hmotnosti štítné žlázy, a to i bez hypofýzy. Rychlost sekrece hormonů štítné žlázy se zvyšuje velmi málo a krátce. Nicméně, podle jiných údajů má epifýza inhibiční účinek na syntézu a sekreci TSH u nezralých zvířat.

Ve většině pokusů podkožní, intraperitoneální, intravenózní a dokonce i intraventrikulární podávání melatoninu vedlo ke snížení jodové koncentrace funkce štítné žlázy.

Opětovnou výsadbu epifýza do nadledvinek, bez ovlivnění paprsku a retikulární zóny mozkové kůře, téměř zdvojnásobení velikosti glomerulární zóny, což ukazuje na přímý účinek na produkt epifýze buňky, které produkují mineralokortikoidní. Kromě toho, z epifýzy bylo přiděleno látku (1-meth-oxy-1,2,3,4-tetrahydro-beta-karbolin), stimuluje sekreci aldosteronu a proto nazván adrenoglomerulotropin. Brzy však byly získány údaje, které odmítly fyziologickou úlohu této sloučeniny a dokonce zpochybňovaly samotnou existenci specifického adreno-glomerulotropního faktoru epifýzy.

Existují zprávy, že odstranění epifýzy snižuje funkční aktivitu příštítných tělísek. Tam jsou také opačné pozorování. Výsledky studie vlivu epifýzy na endokrinní funkci pankreatu jsou většinou negativní.

V současné době stále existuje mnoho nevyřešených otázek týkajících se zejména povahy sloučenin produkovaných touto žlázou. Nejmenší pochybnost je vliv epifýzy na sekreci tropických hormonů v hypofýze, ale nelze vyloučit možnost jejího okamžitého účinku na periferní žlázy a jiné orgány. Zjevně, pod vlivem podnětů z vnějšího prostředí, epifýza nevytváří jednu, nýbrž několik sloučenin, které spadají primárně do krve. Tyto látky modulují aktivitu monoaminergních neuronů v centrální nervové soustavě, které kontrolují tvorbu liberinů a statinů určitými strukturami mozku a tím ovlivňují syntézu a sekreci tropických hormonů v hypofýze. Vliv epifýzy na centra hypotalamu je převážně inhibiční.

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