Käpyrauhaseen ja Melatoniini

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


Käpylisäke tai epiphysis syntetisoi ja erittää melatoniinia, joka on rakenteellisesti yksinkertainen hormoni, joka kommunikoi tietoa ympäristön valaistuksen eri kehon osiin. Lopulta melatoniini on kyky nousta junaan biologisten rytmien ja sillä on merkittäviä vaikutuksia lisääntymiseen on monia eläimiä. Valoa välittävä kyky käpylisäke on saanut jotkut kutsua pineal “kolmas silmä”.

Anatomia käpylisäkkeeseen

Käpylisäke pieni elin muotoinen männynkäpy (siis sen nimi). Se sijaitsee keskiviivan kiinnitetty taka päähän katon kolmannen kammion aivoissa. Pineal koko vaihtelee lajien kesken; ihmisillä on noin 1 cm pitkä, kun taas koirilla se on vain noin 1 mm pitkä. Tarkkailla pineal, heijastavat aivopuoliskojen sivusuunnassa ja etsiä pieni harmahtava kuhmu edessä pikkuaivot. Kuvat esitetään käpyrauhaseen hevosen suhteessa aivoihin.

Histologisesti, pineal koostuu “pinealocytes” ja gliasoluissa. Vanhemmissa eläimillä, käpymäinen usein sisältää kalkkeutumista (“aivot hiekka”).

Miten verkkokalvon toimittamiseksi valo-pimeä altistuminen käpyrauhaseen? Valoaltistus verkkokalvolle ensin välitetään suprakiasmaattinen ydin hypotalamuksen, alue aivojen tunnettu koordinoida biologisen kellon signaalit. Kuidut hypotalamuksen laskeutumaan selkäydin ja lopulta ulottua superior kohdunkaulan hermosolmu josta postganglionisissa neuronien nousta takaisin käpylisäke. Siten käpymäinen on samanlainen lisämunuaisytimessä siinä mielessä, että se transdusoi signaaleja sympaattisen hermoston osaksi hormonaalista signaalia.

Melatoniini: Synthesis, eritys ja reseptorit

Edeltäjä melatoniini on serotoniinin, välittäjäaine, joka itse on johdettu aminohappo tryptofaani. Sisällä käpylisäke, serotoniinin on asetyloitu ja metyloitu antamaan melatoniinia.

Synteesi ja melatoniinin eritystä dramaattisesti vaikuttaa valottamalla silmille. Perustavanlaatuinen joka havaittiin, että seerumissa melatoniini on alhainen aikana päiväsaikaan, ja nousta huippu pimeinä.

Esimerkkejä vuorokausirytmin melatoniinin eritystä ihmisellä on kuvattu kuvassa oikealla (muokattu Vaughn, et ai, J Clin Endo Metab 42: 752, 1976). Tummanharmaa pylväät edustavat yöllä, ja seerumin melatoniinin on esitetty kaksi henkilöä (keltainen vs. vaaleansininen). Huomaa, että veren melatoniinin ovat lähinnä havaita päivällä, mutta nousee jyrkästi pimeinä. Hyvin samankaltainen nähdään muissa species.The kesto melatoniinin eritys joka päivä on suoraan verrannollinen pituuteen yön.

Mekanismi takana mallia eritystä pimeinä sykli on, että aktiivisuus nopeutta rajoittava entsyymi melatoniinin synteesiä – Serotoniinin N-asetyylitransferaasi (NAT) – on alhainen päivänvalossa ja huiput pimeinä vaiheessa. Joillakin lajeilla, vuorokausirytmin muutokset NAT aktiivisuuden tiiviisti korreloivat transkriptio NAT lähetti-RNA, kun taas muissa lajeissa, transkription jälkeisiin sääntely NAT aktiivisuus on vastuussa. Toiminta muiden osallistuva entsyymi synteesi melatoniinin serotoniinin – metyylitransferaasin – ei näytä sääntelyn mallia valaistuksessa.

Kaksi melatoniinireseptoreissa on tunnistettu nisäkkäistä (nimetty Mel1A ja Mel1B), jotka ilmentyvät eri eri kudoksissa ja todennäköisesti osallistua toteuttamiseen erilaisia ​​biologisia vaikutuksia. Nämä ovat G-proteiiniin solun pinnan reseptoreihin. Tihein reseptoreita on löydetty suprakiasmaattinen ytimen hypotalamuksen, aivolisäkkeen etulohkon (pääasiassa pars tuberalis) ja verkkokalvolle. Reseptorit esiintyy myös useita muita aivojen alueilla.

Biologiset vaikutukset Melatoniini

Melatoniini on merkittäviä vaikutuksia integroinnissa Valoisan ajan ja vaikuttavat vuorokausirytmiä. Näin ollen on raportoitu olevan merkittäviä vaikutuksia lisääntymiseen, uni-vanavedessä jaksoissa ja muut ilmiöt osoittavat vuorokausirytmin.

Vaikutukset lisääntymiskykyyn

Kausivaihtelut daylength erittäin merkittäviä vaikutuksia lisääntymiseen monia lajeja, ja melatoniini on keskeinen toimija valvoa tällaisia ​​tapahtumia. Lauhkeilla, eläimiä, kuten hamstereita, hevoset ja lampaat on erilaiset pesimäaikaan. Aikana ei-pesimäaikana, sukurauhasten muuttuvat passiivisiksi (esim miehillä pysty tuottamaan siittiöitä tahansa numero), mutta koska pesimäaikana lähestymistapoja, sukurauhasten on nuorennusleikkauksen. Valoisa aika – pituus päivä vs. yö – on tärkein cue jättämään eläimet mitkä kausi se on. Kuten olet varmaan päätellä nyt Käpylisäke pystyy mittaamaan daylength ja säätää melatoniinin eritystä vastaavasti. Hamsterin ilman käpyrauhaseen tai vaurio, joka estää pineal vastaanottamasta photoinformation ei pysty valmistautumaan pesimäaikana.

Vaikutus melatoniinin lisääntymisjärjestelmien voidaan tiivistää sanomalla, että se on anti-gonadotrooppinen. Toisin sanoen, melatoniini estää eritystä gonadotrooppinen hormonien luteinisoivan hormonin ja follikkelia stimuloivan hormonin aivolisäkkeen etulohkon. Suuri osa tästä estävä vaikutus näyttää eston vuoksi gonadotropiinia vapauttavan hormonin hypotalamuksesta, joka on tarpeen eritystä aivolisäkkeen etulohkon hormonit.

Yksi käytännön soveltamista melatoniinin rooli valvoa kausiluonteinen lisääntymiseen löytyy sen käyttö keinotekoisesti manipuloida kiertokulun vuodenaikojen kasvattajat. Esimerkiksi lampaita, jotka tavallisesti kasvattaa vain kerran vuodessa voidaan indusoida kaksi jalostukseen vuodenaikaa käsittelemällä melatoniinia.

Vaikutuksia uneen ja toimintaa

Melatoniini ei luultavasti ole tärkeä säätelijä normaali nukkua malleja, mutta epäilemättä on jonkin verran vaikutusta. Yksi aihe, joka on kerännyt paljon kiinnostusta käyttää melatoniinia yksin tai yhdessä valohoidon, unihäiriöiden hoitoon. On viitteitä siitä, että melatoniinin ovat vanhuksilla pienempi unettomuudesta kärsivä suhteessa iältään vastaaviin ei-insomniacs, ja melatoniinin hoito tällaisissa tapauksissa näyttää vaatimattomasti hyödyllistä ongelman korjaamiseksi.

Toinen unihäiriö on vuorotyössä työntekijöille, joiden on usein vaikea sopeutua työhön yöllä ja nukkuminen päivällä. Hyödyllisyys melatoniinin hoidon aleviate tämä ongelma on epäselvä ja ei näytä olevan yhtä tehokas kuin valohoitoa. Vielä toinen tila, johon häiriintyminen vuorokausirytmin on jet lag. Tässä tapauksessa se on toistuvasti osoitettu, että kun melatoniinia lähelle tavoitetta nukkumaanmenoa määränpään voi lievittää oireita; se on suurin edullinen vaikutus, kun jet lag on ennustettu olevan pahin (E. G. ylitys monta aikavyöhykettä).

Eri lajit mukaan lukien ihmiset, melatoniinin anto on ollut näyttää laskevan motoriseen aktiivisuuteen, aiheuta väsymystä ja alempi ruumiinlämpö, ​​erityisesti suuria annoksia. Vaikutus ruumiinlämpö huhtikuu on merkittävä rooli melatoniinin kykyyn nousta junaan uni-vanavedessä jaksoissa, kuten potilailla, joilla aikaerorasitus.

Muut vaikutukset Melatoniini

Yksi ensimmäisistä kokeita valaista toiminnon käpymäinen, tiivisteet käpymäinen rauhaset naudoista lisättiin vettä sisältäviä nuijapäitä. Mielenkiintoista, nuijapäitä vastasi tuleminen hyvin vaaleaa tai melkein läpinäkyvä muutosten vuoksi jakelussa melaniinipigmenttiä. Vaikka tällaiset ihon vaikutukset melatoniini ovat erilaisia ​​”alempi lajien”, hormoni ei ole tällaisia ​​vaikutuksia nisäkkäiden tai lintujen.


Kirjoittaja: R. Bowen
Lähetä kommentteja lomakkeella tai sähköpostitse rbowen@colostate.edu

Leave a Reply

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