Original:http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/otherendo/pineal.html |
Шишковидная железа или эпифиз синтезирует и секретирует мелатонина , структурно простой гормон, который передает информацию об экологическом освещении различным частям тела. В конечном счете, мелатонин обладает способностью захватывать биологические ритмы и оказывает важное влияние на репродуктивную функцию многих животных. Светопроводящая способность шишковидной железы побудила некоторых назвать шишковидную железу «третьим глазом»..
Анатомия щитовидной железыШишковидная железа – небольшой орган, сформированный как сосновый конус (отсюда и его название). Он расположен по средней линии, прикрепленной к заднему концу крыши третьего желудочка мозга. Шишковидная железа различается по размеру среди видов; У человека она составляет примерно 1 см в длину, тогда как у собак она составляет всего около 1 мм в длину. Чтобы наблюдать шишковидную шишку, отразите полушария головного мозга в стороны и посмотрите на маленький сероватый выступ перед мозжечком. На приведенных ниже рисунках показана шишковидная железа лошади по отношению к мозгу. ![]() Как сетчатка передает информацию о светло-темном воздействии на шишковидную железу? Световая экспозиция сетчатки сначала передается в супрахиазматическое ядро гипоталамуса – область мозга, хорошо известную для координации биологических сигналов часов. Волокна из гипоталамуса опускаются до спинного мозга и в конечном итоге проецируются в верхние шейные ганглии, откуда постганглионарные нейроны поднимаются назад к шишковидной железе.. Таким образом, шишковидной похож на мозговое вещество надпочечников в том смысле , что она передает сигналы от симпатической нервной системы в гормональный сигнал. Мелатонин: Синтез, секреция и РецепторыПредшественником мелатонина является серотонин , Нейротрансмиттер, который сам является производным аминокислоты триптофана. В пределах шишковидной железы серотонин ацетилируют, а затем метилируют, получая мелатонин. ![]() |
Примеры циркадного ритма в секреции мелатонина у людей изображены на рисунке справа (адаптировано у Вона и др. J Clin Endo Metab 42: 752, 1976). Темно-серые полосы представляют ночь, и уровни мелатонина в сыворотке показаны для двух индивидуумов (желтый против светло-голубого). Обратите внимание, что уровни мелатонина в крови практически не обнаруживаются в дневное время, но резко возрастают в темноте. Очень похожие модели наблюдаются у других видов. Длительность мелатонина секреции каждый день прямо пропорциональна длине ночи. | ![]() |
Механизм, лежащий в основе этого механизма секреции во время темного цикла, заключается в том, что активность ограничивающего скорость фермента в синтезе мелатонина – серотонин N-ацетилтрансфераза (NAT) – низкая во время дневного света и пиков в темной фазе. У некоторых видов циркадные изменения активности NAT тесно коррелируют с транскрипцией NAT-мессенджерной РНК, тогда как у других видов посттранскрипционное регулирование активности NAT является ответственным. Активность другого фермента, участвующего в синтезе мелатонина из серотонина – метилтрансферазы, не показывает регуляцию по образцу воздействия света.
Два мелатонина рецепторов были идентифицированы из млекопитающих (обозначенных Mel1A и Mel1B) , которые дифференциально экспрессируются в различных тканях и , вероятно , участвуют в реализации различных биологических эффектов. Эти G-белком рецепторы клеточной поверхности. Высокая плотность рецепторов была найдена в супрахиазматическоге ядра гипоталамуса, то передняя доля гипофиз (преимущественно рагз tuberalis) и сетчатку. Рецепторы также в ряде других областей мозга. Биологические эффекты мелатонинаМелатонин имеет важные эффекты в интеграции фотопериода и влиянии на циркадные ритмы. Следовательно, сообщалось, что он оказывает значительное влияние на воспроизводство, циклы сна и бодрствования и другие явления, показывающие циркадный ритм. Влияние на репродуктивную функцию
Влияние мелатонина на репродуктивную систему можно резюмировать, говоря , что это анти-гонадотропин. Другими словами, мелатонин ингибирует секрецию гонадотропных гормонов лютеинизирующего гормона и фолликулостимулирующего гормона из передней доли гипофиза. Большая часть этого ингибирующего эффекта , кажется , за счет ингибирования гонадотропин-рилизинг гормона из гипоталамуса, который необходим для секреции гормонов передней доли гипофиза. Одно из практических применений роли мелатонина в регулировании сезонного размножения заключается в его использовании для искусственного манипулирования циклами у сезонных селекционеров. Например, овцы, которые обычно размножаются только один раз в год, могут быть вынуждены иметь два сезона размножения путем лечения мелатонином. Влияние на сон и активность Мелатонин, вероятно, не является основным регулятором нормальных режимов сна, но, несомненно, обладает определенным эффектом. Одна из тем, которая вызвала большой интерес, – использование мелатонина в одиночку или в сочетании с фототерапией для лечения расстройств сна. Существует некоторая информация о том, что уровень мелатонина ниже у лиц пожилого возраста, страдающих бессонницей, по сравнению с неинсомническими по возрасту, и терапия мелатонина в таких случаях представляется скромной выгодой для коррекции проблемы.
Показано, что у разных видов, включая людей, введение мелатонина снижает моторную активность, вызывают усталость и понижают температуру тела, особенно при высоких дозах. Влияние на температуру тела может играть важную роль в способности мелатонина увлекать циклы сна-бодрствования, как у пациентов с реактивной задержкой. Другие эффекты мелатонина Один из первых экспериментов, проведенных с целью выяснения функции шишковидной железы, в воду, содержащую головастиков, добавили экстракты шишковидной железы крупного рогатого скота. Интересно, что головастики ответили, становясь очень светлыми в цвете или почти прозрачными из-за изменений в распределении пигмента меланина. Хотя такие кожные эффекты мелатонина наблюдаются у различных «низших видов», гормон не оказывает такого эффекта у млекопитающих или птиц. |