Anatomi av pinealkörteln

Djupt inne i hjärnan är den lilla pinealkörteln, ett organ som producerar kroppens melatonin, ett inflytelserikt hormon som hjälper till att reglera sömn och vakenhet och de cirkadiska mönster som har stora effekter på hälsan. Upptäck mer om pinealkroppens anatomi, placering och funktion och hur den påverkar sömnen, påverkar säsongsförökning hos djur och kan påverkas av specifika hjärntumörer.

Anatomi

Pinealkörteln (eller pinealkroppen) är ett litet, kottformat organ som ligger inom taket på den tredje kammaren, djupt inne i hjärnan. Obduktionsstudier har visat att den genomsnittliga storleken på tallkottkörteln liknar ett riskorn. Ventriklarna är vätskefyllda utrymmen och den tredje ventrikeln sträcker sig från de stora sidoventriklarna till den smala cerebrala akvedukten och passerar mellan de två halvorna av den del av hjärnan som kallas diencephalon. Den ligger i ett område som kallas epithalamus, strax bakom thalamus och ovanför cerebellum, vilande på baksidan av hjärnan nära hjärnstammen. Det finns en liten vätskefylld pinealfördjupning som skjuter ut i stjälken på pinealkroppen, vilket möjliggör att de hormoner som produceras lättare kan spridas i hela hjärnan.

Strukturera

Cellerna som utgör vävnaden i tallkottkörteln hos människor och andra däggdjur inkluderar hormonproducerande pinealocyter och de stödjande interstitiella cellerna. Nervceller eller nervceller kan påverka pinealocyterna genom utsöndring av specifika kemikalier som kallas neurotransmittorer. Nervfibrer når körteln via pinealstjälken och innehåller många ämnen, inklusive:

• GABA
• Orexin
• Serotonin
• Histamin
• Oxytocin
• Vasopressin

Pinealocytcellerna har receptorer för alla dessa neurotransmittorer, vilket tyder på påverkan från dessa andra kemikalier som är vanliga i hjärnan.

Hos människor och andra däggdjur utvidgas detta inflytande bortom hjärnan till en samling neuroner som finns i de sympatiska överlägsna livmoderhalsganglierna och den parasympatiska sfenopalatinen och otisk ganglier. Denna anslutning är ett relä från tallkottkörteln till den suprachiasmatiska kärnan (SCN) i hypotalamus. SCN är av avgörande betydelse eftersom detta är den primära pacemakern för den dygnsrytmen i kroppen, påverkad av uppfattningen om ljus som detekteras av näthinnan och skickas längs retinohypothalamisk kanal.

Fungera

Den viktigaste funktionen hos tallkörteln är produktionen av hormonet som kallas melatonin. Melatonin syntetiseras från molekyler i neurotransmittorn serotonin. När den väl har producerats utsöndras den från tallkottkörteln. Det har viktiga effekter på dygnsrytmen, inklusive påverkan på sömn och möjliga effekter på reproduktion av säsong hos djur.

Inom pinealkörteln genomgår serotonin (som härrör från aminosyran som kallas tryptofan) en transformation när en acetylgrupp och sedan en metylgrupp tillsätts för att ge melatonin. Detta åstadkoms med två enzymer: serotonin-N-acetyltransferas och hydroxiindol-O-metyltransferas. Produktionen av melatonin försämras av ljusexponering.

Hur påverkar ljus melatoninproduktionen i tallkottkörteln? För att svara på denna fråga är det viktigt att förstå hur ljus i allmänhet påverkar kroppens dygnsrytmer. Från den latinska betydelsen "ungefär en dag" hänvisar termen cirkadian till många fysiologiska processer som är kopplade till tidpunkten för ljus och mörker. Även om det är sömn och vakenhet, sträcker sig denna dygnsvisa tidpunkt sannolikt till att hormoner frigörs, energianvändningen för att optimera ämnesomsättningen och samordningen av kroppens sammankopplade system.

Ljus som passerar genom ögonhinnan aktiverar specifika receptorer som kallas inneboende ljuskänsliga retinala ganglionceller (ipRGC). Dessa celler innehåller fotopigmentet som kallas melanopsin. Härifrån skickas signalen från ögonen till tallkottkörteln. Först skickas meddelandet längs retinohypothalamisk kanal som sträcker sig från näthinnecellerna till SCN i den främre hypotalamus i hjärnan. Den paraventrikulära kärnan i hypothalamus skickar sedan signalen till de preganglioniska sympatiska nervcellerna i ryggmärgen, till den överlägsna livmoderhalsganglionen och slutligen vidare till pinealkörteln.

Pinealkörteln kan sedan ändra sin produktion av melatonin, baserat på mängden ljus som uppfattas av ögonen. Detta har lett till att pinealkörteln kallas kroppens ”tredje öga” på grund av dess förmåga att svara på uppfattningen av ljus.

När melatonin produceras släpps det inte ut i ett vakuum för att göra som det vill. Som det är sant för många processer i kroppen finns det en balans som bevaras. Denna balans kallas homeostas. När pinealkörteln utsöndrar melatonin, matas detta tillbaka via verkan på MT1- och MT2-melatoninreceptorerna på SCN. Detta samspel påverkar kontrollen av det cirkadiska systemet i kroppen, med bredare konsekvenser för potentiell sjukdom.

Det finns några andra märkliga effekter av melatonin som inte är helt förstådda hos människor. Det är känt att melatonin i djurmodeller kan minska utsöndringen av gonadotropinfrisättande hormon (GnRH) från hypotalamus. Detta kan ha en hämmande effekt på reproduktionsfunktionerna. Hos däggdjur kan detta sakta mognaden av spermier och ägg och minska reproduktionsorganens funktion. Det teoretiseras att det kan påverka säsongens reproduktionsfunktioner hos vissa djur. När nätterna är längre under vintermånaderna och tillgången till mat kan minskas kan det ökade mörkret leda till högre melatoninnivåer och minskad fertilitet. Detta kan göra det mindre troligt för vissa djurarter att ha ungar som kanske inte överlever de magra tiderna på vintern. Betydelsen av detta, särskilt bland människor, är okänd.

Det finns viss försiktighet vid användning av kompletterande melatonin (som är det enda oreglerade hormonet som finns att köpa receptfritt i USA) hos gravida kvinnor och barn. Frisättningen av melatonin genom pinealkörteln kan spela en roll i tidpunkten för mänsklig sexuell mognad. Melatoninnivåerna sjunker något vid puberteten, och pinealtumörer som eliminerar melatoninproduktionen kommer att orsaka för tidig pubertet hos små barn.

Slutligen är melatonin som produceras av tallkottkörteln en mycket effektiv antioxidant. Det kan skydda nervceller i centrala nervsystemet från fria radikaler, såsom kväveoxid eller väteperoxid. Dessa kemikalier genereras i aktiva nervvävnader. Fria radikaler kan öka risken för vävnadsskador och dysfunktion, inklusive risken för medicinska problem som cancer och neurodegenerativ sjukdom.

Det är också känt att melatoninproduktionen minskar med naturligt åldrande, och hur detta förvärrar sjukdomen undersöks fortfarande.

Associerade villkor

Pinealkörteln och dess produktion av melatonin är centrala för de dygnsrytmstörningar som påverkar sömnen. Det kan till exempel förvärra sömnlöshet vid fördröjd sömnfassyndrom. Det kan också ha en roll vid säsongsbetonad affektiv sjukdom, ibland känd som vinterdepression. Dessutom, när tallkörteln påverkas av tumörer, kan effekterna leda till hjärnkirurgi.

Circadian Rhythm Disorders

Dessa förhållanden uppstår när synkroniseringen mellan vakenhetens och sömnens mönster inte stämmer överens med samhällsnormer eller den naturliga rytmen mellan ljus och mörker. Karaktäriseras av oregelbundna sängtider och uppvaknanden kommer den drabbade personen att uppleva sömnlöshet och felaktigt sömnighet. De cirkadiska sömnstörningarna inkluderar:

• Fördröjd sömnfas syndrom: Nattugglor som har svårt att somna och har svårt att vakna vid en tidigare tidpunkt.
• Avancerat sömnsfassyndrom: Kännetecknas av tidig sömn och tidig morgonuppvakning
• Frilöpande eller icke-24: Oftast förekommer hos blinda personer utan ljusuppfattning, sömntiderna kan flyttas gradvis över veckor eller månader.
• Oregelbunden rytm för sömnväckning: I stället för en längre sömnperiod över natten delas sömnen upp i kortare intervall under 24-timmarsdagen.

Hur kan tidpunkten för sömn störas? I slutändan kan detta bero på personligt perspektiv, till stor del påverkat av socialt sammanhang. Man måste vara försiktig för att undvika att märka normala variationer av fysiologiska mönster som en sjukdom. När det finns betydande social och yrkesmässig dysfunktion (inklusive frånvaro från skolan eller jobbet) kan behandlingen vara lämplig. Lyckligtvis, för dem vars oregelbundna sömnmönster är utan konsekvens, söks vanligtvis inte medicinsk hjälp.

Säsongsaffektiv sjukdom (SAD)

Med det långvariga nattmörket som inträffar under vintermånaderna på norra halvklotet kan säsongsmässig affektiv störning uppstå. Även känd som vinterdepression, kan tillståndet förknippas med andra symtom, inklusive minskad fysisk aktivitet och viktökning. Fototerapi, med artificiell applicering av ljus från en ljusruta eller ljusterapi glasögon, kan vara till hjälp. Ljusets tidpunkt är vanligtvis på morgonen, men det är viktigt att följa vägledningen från en läkare.

Tumörer i tallkottkörteln

Cancer kan sällan påverka pinealkörteln. Faktum är att mindre än 1 procent av hjärntumörerna förekommer i tallkottkörteln, men 3 till 8 procent av hjärntumörerna hos barn finns här. I allmänhet förekommer tallkottkörteltumörer mer bland unga vuxna, de personer mellan 20 och 40 år. myndig. Det finns bara en handfull tumörer som kan påverka tallkörteln i hjärnan. Faktum är att det bara finns tre typer av äkta pinealcelltumörer. Dessa inkluderar:

• Pineocytom: långsamt växande, ofta klassificerad som en grad II-tumör.
• Pineoblastom: I allmänhet mer aggressiv, antingen klassificerad som en klass III mellanliggande form eller mer malign grad IV.
• Blandad pinealtumör: Innehåller en kombination av celltyper, vilket gör en ren klassificering mindre möjlig.

Dessa tumörer kan växa tillräckligt stora för att hindra det normala flödet av cerebrospinalvätska i kammarna. Det uppskattas att 10 till 20 procent av tallkottkörteltumörerna också kan spridas via detta medium, särskilt den mer aggressiva pineoblastom-varianten. Lyckligtvis metastaserar dessa cancerformer sällan någon annanstans i kroppen.

Symtom som utvecklas med en tumör i tallkottkörteln kan inkludera:

• Nedsatta ögonrörelser som orsakar dubbelsyn
• Huvudvärk
• Illamående
• Kräkningar

Om en pinealkörteltumör identifieras innefattar behandlingen vanligtvis strålning. Om pineoblastom är närvarande måste hela hjärnan och ryggmärgen bestrålas. Om tumören har spridit sig, eller om den växer igen efter strålbehandling, kan kemoterapi indikeras. I vissa fall kan kirurgi göras för att bestämma tumörtypen genom att ta bort en del av tumören. Om flödet av cerebrospinalvätska blockeras, vilket leder till svullnad i hjärnan, kan en shunt placeras för att säkerställa normal cirkulation bortom tumörplatsen.

Andra förhållanden

Det är anmärkningsvärt att vissa mediciner kan påverka reläet från ögats uppfattning av ljus till produktionen av melatonin i tallkottkörteln. I synnerhet kan betablockerande läkemedel som används för att behandla högt blodtryck, takykardi och hjärtsjukdomar störa den normala frisättningen av melatonin. Dessa så kallade betablockerare inkluderar Lopressor (metoprolol), Tenormin (atenolol), Inderal (propranolol ), och andra. Om detta har betydande effekter på sömn eller hälsa kan en annan medicinering behöva användas.

Pinealkörteln kan förkalkas hos äldre individer och lysa upp CT-skanningar på grund av den ökade densiteten och leda till närvaron av "hjärnsand" vid en patologisk bedömning av vävnaden.

Tester

I de flesta fall anges inte testning för att bedöma pinealkörteln. Melatoninnivåer kan mätas i saliv, blod och urin utan direkt bedömning av tallkottkörteln; Detta görs dock mest i samband med forskningsstudier och inte i klinisk vård. Med tanke på dess storlek kan vissa bildtekniker endast tillhandahålla begränsad information om strukturen. I samband med tumörer i tallkottkörteln kan följande tester vara lämpliga:

• Datortomografi (CT)
• Magnetic resonance imaging (MRI) scan
• Hjärnbiopsi

Ytterligare bedömning av cirkadiska störningar kan kräva utvärdering av en styrelsecertifierad sömnspecialist som kommer att ställa riktade frågor för att ytterligare förstå mönstren och effekterna av problemet.

Spårning av dygnsrytmen kan ske längsgående med sömnloggar eller aktigrafi. Bärbar teknik, inklusive vanliga fitnessspårare, kan tillhandahålla en del av denna biometriska data. Sömnspecialisten kommer också att rikta lämpliga ingrepp, inklusive den potentiella användningen av melatonintillskott eller fototerapi, för att optimera sömn och välbefinnande.