Epifize i melatonin

Source: http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/otherendo/pineal.html


Epifiza ili epifize spaja i luči melatonin, strukturno jednostavna hormon koji komunicira informacije o osvjetljenju okoliša u raznim dijelovima tijela. Na kraju krajeva, melatonin ima sposobnost da ući u voz bioloških ritmova i ima važne efekte na reproduktivne funkcije mnogih životinja. Sposobnost lake transducing epifize je navelo neke da pozove pinealne “treće oko”.

Anatomija epifize

Epifiza je mali organ u obliku Pine Cone (otuda ime). Nalazi se na srednjoj liniji, pričvršćen na zadnjem kraju krova treće komore u mozgu. Pinealne varira u veličini među vrstama; kod ljudi je otprilike 1 cm dužine, a kod pasa je dug samo oko 1 mm. Da poštuju pinealne, odražavaju hemisfere bočno i tražiti malo sivkaste Bump ispred malog mozga. Slike u nastavku prikazuje epifize konja u odnosu na mozak.

Histološki, pinealne se sastoji od “pinealocytes” i glija stanica. U starijih životinja, pinealne često sadrži depoziti kalcija (“mozak pijesak”).

Kako retine prenose informacije o svjetlo-tamno izlaganje epifize? Svjetlo izloženost retine je prvi prenio na suprahijazmatske jezgru hipotalamusa, područje mozga poznato da koordinira biološki sat signale. Vlakna iz hipotalamusa spuštaju do kičmene moždine i na kraju projekta nadređenog cervikalne ganglije, od kojih post-ganglijskih neurona uzdigne nazad u epifizi. Stoga, pinealne je sličan nadbubrežne srži u smislu da transducira signale iz simpatičkog nervnog sistema u hormonski signal.

Melatonin: sinteza, sekreta i receptori

Preteča melatonina je serotonin, neurotransmiter koji sam po sebi je izvedena iz aminokiseline triptofana. U okviru epifiza, serotonin se acetilovanog a zatim metil da daje melatonina.

Sinteza i lučenje melatonina se dramatično utiče svjetlo izlaganje na oči. Temeljna obrazac primetio je da su koncentracije u serumu melatonina su niske tokom dnevnih sati, i povećati do vrhunca u mraku.

Primjeri cirkadijske ritam u melatonina kod ljudi je prikazano na slici desno (prilagođeno iz Vaughn, et al, J Clin Endo Metab 42: 752, 1976). U tamno sive pruge predstavljaju noći, i serumu melatonina su prikazani za dvije osobe (žuta u odnosu na svjetlo plava). Imajte na umu da u krvi melatonina u suštini nemoguće otkriti tokom dana, ali raste naglo tokom mraku. Vrlo slične obrasce se vide u drugim species.The trajanju od melatonina sekrecije svaki dan je direktno proporcionalna dužini noći.

Mehanizam iza ovog obrasca sekreta u mraku ciklusa je da aktivnost stope-ograničavajući enzim u sintezi melatonina – serotonina N-acetiltransferaze (NAT) – nizak danju i vrhova u mraku faze. U nekih vrsta, cirkadijske promjene u NAT aktivnosti su usko povezani sa transkripcija NAT RNK, dok je kod drugih vrsta, post-transkripcije regulacija NAT aktivnost je odgovoran. Aktivnost drugih enzima uključenih u sintezu melatonina iz serotonina – na metiltransferaza – ne pokazuje propisom obrazac svjetla izloženosti.

Dva melatonina receptori su identificirani od sisara (određenih Mel1A i Mel1B) koji su različito izraženi u različitim tkivima i vjerojatno sudjelovati u implementaciji različitih bioloških efekata. To su G protein spregnutih površini ćelije receptore. Najveći gustoća receptora je pronađen u suprahijazmatske jezgru hipotalamusa, prednje hipofize (pretežno par tuberalis) i retine. Receptori se mogu naći u nekoliko drugih područja mozga.

Biološki efekti melatonina

Melatonin ima značajne efekte u integraciji fotoperioda i utiču na cirkadijurni ritmovi. Prema tome, to je prijavljeno da ima značajan uticaj na reprodukciju, spavanja ciklusa i druge pojave pokazuju cirkadijurni ritam.

Efekti na reproduktivne funkcije

Sezonske promjene u daylength imati duboke efekte na reprodukciju kod mnogih vrsta, a melatonin je ključni igrač u kontroliranju takve događaje. U umjerenim klimama, životinje kao što su hrčci, konji i ovce imaju različite sezone parenja. Tokom non-sezone parenja, gonada postaju neaktivni (e.g muškaraca ne proizvode spermu u bilo koji broj), ali kao što pristupi sezone parenja, gonada mora biti podmlađena. Fotoperioda – dužina dana vs noć – je najvažniji znak omogućava životinje kako bi se utvrdilo što sezona je. Kao što ste vjerojatno zaključili do sada, epifiza je u stanju mjeriti daylength i prilagoditi lučenje melatonina u skladu s tim. A hrčak bez epifize ili leziju koja sprečava pinealne prima photoinformation nije u stanju da se pripremi za sezone parenja.

Efekat melatonina na reproduktivni sistem može se sažeti rekavši da je to anti-gonadotropnih. Drugim riječima, melatonin inhibira sekreciju gonadotropnih hormona luteinizirajući hormon i folikul stimulirajućeg hormona iz prednjeg režnja hipofize. Veći dio ovog inhibitorni efekt čini zbog inhibicije gonadotropin oslobađajući hormon iz hipotalamusa, što je neophodno za lučenje prednje hipofize hormoni.

Jedan praktičnu primjenu ulogu melatonina u kontroli sezonske reprodukcije nalazi se u svoju koristi umjetno manipulirati ciklusa u sezonskim uzgajivači. Na primjer, ovce da normalno uzgajati samo jednom godišnje može biti naveden da imaju dva uzgoj sezone tretmanom sa melatonina.

Efekti na spavanja i aktivnosti

Melatonin je vjerojatno nije veliki regulator normalnog sna, ali nesumnjivo ima neki efekt. Jedna tema koja je dobila veliki iznos kamate se samo koristi melatonina, ili u kombinaciji sa fototerapija, za liječenje poremećaja spavanja. Postoje neke naznake da je nivo melatonina su niže kod starijih pate od nesanice u odnosu na dob poklapaju ne pate od nesanice, i melatonin terapija u takvim slučajevima pojavljuje skromno korisna u ispravljanje problema.

Drugi poremećaj sna se vidi u smjeni radnika, koji često teško prilagoditi na rad noću i spavanje tokom dana. Korisnost melatonina terapije aleviate ovaj problem je dvosmislen i izgleda da nije efikasan kao fototerapija. Još jedan uslov koji uključuje poremećaj cirkadijske ritmova je jet lag. U ovom slučaju, to je više puta dokazano da uzimanje melatonina u neposrednoj blizini ciljne spavanja od destinacija može ublažiti simptome; ima najveći pozitivan efekat kada jet lag se predviđa da će biti najgore (npr prelaze mnoge vremenske zone).

U različitim vrstama uključujući i ljude, administracija melatonina je pokazala da smanjenje motoričke aktivnosti, izazvati umor i niže temperature tijela, posebno u visokim dozama. Učinak na tjelesne temperature mogu igrati značajnu ulogu u sposobnosti melatonin da ući u voz spavanja ciklusa, kao što je kod pacijenata sa jet lag.

Ostali efekti melatonina

Jedan od prvih eksperimenata vodi kako bi se rasvijetlila funkcija pinealne, ekstrakti pinealne žlijezde iz goveda su dodati punoglavci koji sadrži vodu. Zanimljivo je da punoglavci odgovorio postaje vrlo svjetlo u boji ili gotovo transparentan zbog promene u distribuciji pigmenta melanina. Iako takve kožne efekti melatonina se vide u raznim “niže vrste”, hormon nema takve efekte u sisavaca ili ptica.


Autor: R. Bowen
Šaljete komentare putem obrasca ili e-mail [email protected]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *