Glândula pineal - Pineal gland

Glândula pineal
Glândula pineal
	Diagrama das glândulas pituitária e pineal no cérebro humano
Detalhes
Precursor	Ecoderma neural , teto do diencéfalo
Artéria	Artéria cerebral posterior
Identificadores
Latina	Glandula pinealis
Malha	D010870
NeuroNames	297
NeuroLex ID	birnlex_1184
TA98	A11.2.00.001
TA2	3862
FMA	62033
	Termos anatômicos de neuroanatomia [ editar no Wikidata ]

Glândula pineal ou epífise (em vermelho ao visualizar o cérebro por trás). Expanda a imagem para uma versão animada

A glândula pineal , conário ou epífise cerebral , é uma pequena glândula endócrina no cérebro da maioria dos vertebrados . A glândula pineal produz melatonina , um hormônio derivado da serotonina que modula os padrões de sono nos ciclos circadianos e sazonais . A forma da glândula lembra uma pinha , o que lhe dá o nome. A glândula pineal está localizada no epitálamo , próximo ao centro do cérebro, entre os dois hemisférios , inserida em um sulco onde as duas metades do tálamo se unem. A glândula pineal é um dos órgãos circunventriculares neuroendócrinos secretores nos quais os capilares são principalmente permeáveis a solutos no sangue.

Quase todas as espécies de vertebrados possuem uma glândula pineal. A exceção mais importante é um vertebrado primitivo, o peixe - bruxa . Mesmo no peixe-bruxa, entretanto, pode haver uma estrutura "equivalente pineal" no diencéfalo dorsal . O lancelet Branchiostoma lanceolatum , o mais próximo existente em relação aos vertebrados, também carece de uma glândula pineal reconhecível. A lampreia (outro vertebrado primitivo), entretanto, possui um. Alguns vertebrados mais complexos perderam glândulas pineais ao longo de sua evolução.

Os resultados de várias pesquisas científicas em biologia evolutiva, neuroanatomia comparativa e neurofisiologia explicaram a história evolutiva ( filogenia ) da glândula pineal em diferentes espécies de vertebrados. Do ponto de vista da evolução biológica, a glândula pineal é uma espécie de fotorreceptor atrofiado . No epitálamo de algumas espécies de anfíbios e répteis, ele está ligado a um órgão sensor de luz, conhecido como olho parietal , também chamado de olho pineal ou terceiro olho.

René Descartes acreditava que a glândula pineal humana era a "sede principal da alma". A filosofia acadêmica entre seus contemporâneos considerava a glândula pineal como uma estrutura neuroanatômica sem qualidades metafísicas especiais; a ciência o estudou como uma glândula endócrina entre muitas.

Etimologia

A palavra pineal , do latim pinea ( pinha ), foi usada pela primeira vez no final do século 17 para se referir à forma de cone da glândula cerebral.

Estrutura

A glândula pineal é uma estrutura cerebral da linha média que não está emparelhada. Seu nome deriva de sua forma de pinha. A glândula é cinza-avermelhada e aproximadamente do tamanho de um grão de arroz (5–8 mm) em humanos. A glândula pineal, também chamada de corpo pineal, é parte do epitálamo e fica entre os corpos talâmicos posicionados lateralmente e atrás da comissura habenular . Ele está localizado na cisterna quadrigêmeo próximo ao corpora quadrigemina . Ele também está localizado atrás do terceiro ventrículo e é banhado pelo líquido cefalorraquidiano fornecido através de um pequeno recesso pineal do terceiro ventrículo que se projeta no pedúnculo da glândula.

Fornecimento de sangue

Ao contrário da maior parte do cérebro dos mamíferos, a glândula pineal não é isolada do corpo pelo sistema de barreira hematoencefálica ; tem fluxo sanguíneo profuso, perdendo apenas para o rim , fornecido pelos ramos coroidais da artéria cerebral posterior .

Fornecimento de nervo

A glândula pineal recebe uma inervação simpática do gânglio cervical superior . Uma inervação parassimpática dos gânglios pterigopalatinos e óticos também está presente. Além disso, algumas fibras nervosas penetram na glândula pineal através da haste pineal (inervação central). Além disso, os neurônios no gânglio trigêmeo inervam a glândula com fibras nervosas contendo o neuropeptídeo PACAP .

Microanatomia

Parênquima da glândula pineal com calcificações.

Micrografia de uma glândula pineal normal - ampliação muito alta.

Micrografia de uma glândula pineal normal - ampliação intermediária.

O corpo pineal em humanos consiste em um parênquima lobular de pinealócitos cercado por espaços de tecido conjuntivo . A superfície da glândula é coberta por uma cápsula pial .

A glândula pineal consiste principalmente de pinealócitos , mas quatro outros tipos de células foram identificados. Por ser bastante celular (em relação ao córtex e à substância branca), pode ser confundido com uma neoplasia .

Tipo de célula	Descrição
Pinealócitos	Os pinealócitos consistem em um corpo celular com 4 a 6 processos emergentes. Eles produzem e secretam melatonina . Os pinealócitos podem ser corados por métodos especiais de impregnação com prata. Seu citoplasma é ligeiramente basofílico . Com colorações especiais, os pinealócitos exibem processos citoplasmáticos longos e ramificados que se estendem aos septos conectivos e seus vasos sanguíneos.
Células intersticiais	As células intersticiais estão localizadas entre os pinealócitos. Eles têm núcleos alongados e um citoplasma mais escuro que o dos pinealócitos.
perivascular phagocyte	Muitos capilares estão presentes na glândula e os fagócitos perivasculares estão localizados próximos a esses vasos sanguíneos. Os fagócitos perivasculares são células apresentadoras de antígenos.
Neurônios pineais	Em vertebrados superiores, os neurônios geralmente estão localizados na glândula pineal. No entanto, este não é o caso dos roedores.
Células semelhantes a neurônios peptidérgicos	Em algumas espécies, células peptidérgicas semelhantes a neurônios estão presentes. Essas células podem ter uma função reguladora parácrina.

Desenvolvimento

A glândula pineal humana cresce em tamanho até cerca de 1–2 anos de idade, permanecendo estável depois disso, embora seu peso aumente gradualmente a partir da puberdade. Acredita-se que os níveis abundantes de melatonina em crianças inibam o desenvolvimento sexual, e os tumores pineais foram associados à puberdade precoce . Quando chega a puberdade, a produção de melatonina é reduzida.

Simetria

No peixe - zebra, a glândula pineal não se estende pela linha média, mas mostra um viés do lado esquerdo. Em humanos , a dominância cerebral funcional é acompanhada por uma assimetria anatômica sutil.

Função

A função primária da glândula pineal é produzir melatonina . A melatonina tem várias funções no sistema nervoso central , a mais importante das quais é ajudar a modular os padrões de sono. A produção de melatonina é estimulada pela escuridão e inibida pela luz. As células nervosas sensíveis à luz na retina detectam a luz e enviam esse sinal para o núcleo supraquiasmático (SCN), sincronizando o SCN com o ciclo dia-noite. As fibras nervosas então transmitem a informação da luz do dia do SCN para os núcleos paraventriculares (PVN), então para a medula espinhal e através do sistema simpático para os gânglios cervicais superiores (SCG), e daí para a glândula pineal.

Afirma-se que o composto pinolina também é produzido na glândula pineal; é uma das beta-carbolinas . Esta afirmação está sujeita a alguma controvérsia.

Regulação da glândula pituitária

Estudos em roedores sugerem que a glândula pineal influencia a secreção de hormônios sexuais, hormônio folículo-estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH) pela glândula pituitária . A pinealectomia realizada em roedores não produziu alteração no peso hipofisário, mas causou um aumento na concentração de FSH e LH dentro da glândula. A administração de melatonina não retornou as concentrações de FSH aos níveis normais, sugerindo que a glândula pineal influencia a secreção de FSH e LH da glândula pituitária por meio de uma molécula transmissora não descrita.

A glândula pineal contém receptores para o neuropeptídeo regulador , endotelina-1 , que, quando injetado em quantidades picomolares no ventrículo cerebral lateral , causa um aumento mediado pelo cálcio no metabolismo da glicose pineal .

Regulação do metabolismo ósseo

Estudos em ratos sugerem que a melatonina derivada da pineal regula a deposição de novos ossos. A melatonina derivada da pineal medeia sua ação nas células ósseas por meio de receptores MT2. Esta via pode ser um novo alvo potencial para o tratamento da osteoporose, já que o estudo mostra o efeito curativo do tratamento com melatonina oral em um modelo de camundongo com osteoporose pós-menopausa.

Significado clínico

Calcificação

A calcificação da glândula pineal é típica em adultos jovens e foi observada em crianças a partir dos dois anos de idade. Sabe-se que as secreções internas da glândula pineal inibem o desenvolvimento das glândulas reprodutivas porque, quando são gravemente danificadas em crianças, o desenvolvimento dos órgãos sexuais e do esqueleto são acelerados. A calcificação da glândula pineal é prejudicial à sua capacidade de sintetizar melatonina e a literatura científica apresenta resultados inconclusivos sobre se ela causa problemas de sono.

A glândula calcificada é freqüentemente observada em radiografias do crânio . As taxas de calcificação variam amplamente por país e se correlacionam com o aumento da idade, com calcificação ocorrendo em cerca de 40% dos americanos aos dezessete anos. A calcificação da glândula pineal está associada aos corpora arenacea , também conhecidos como "areia cerebral".

Tumores

Os tumores da glândula pineal são chamados de pinealomas . Esses tumores são raros e 50% a 70% são germinomas que surgem de células germinativas embrionárias sequestradas . Histologicamente, eles são semelhantes aos seminomas testiculares e disgerminomas ovarianos .

Um tumor pineal pode comprimir os colículos superiores e a área pré- retal do mesencéfalo dorsal , produzindo a síndrome de Parinaud . Os tumores pineais também podem causar compressão do aqueduto cerebral , resultando em uma hidrocefalia não comunicante . Outras manifestações são consequência de seus efeitos de pressão e consistem em distúrbios visuais, dor de cabeça , deterioração mental e, às vezes, comportamento semelhante ao da demência.

Essas neoplasias são divididas em três categorias: pineoblastomas, pineocitomas e tumores mistos, com base em seu nível de diferenciação, que, por sua vez, se correlaciona com sua agressividade neoplásica. O curso clínico dos pacientes com pinocitoma é prolongado, podendo chegar a vários anos em média. A posição desses tumores torna difícil sua remoção cirúrgica.

Outras condições

A morfologia da glândula pineal difere acentuadamente em diferentes condições patológicas. Por exemplo, sabe-se que seu volume é reduzido tanto em pacientes obesos quanto em pacientes com insônia primária .

Outros animais

A maioria dos vertebrados vivos possui glândulas pineais. É provável que o ancestral comum de todos os vertebrados tivesse um par de órgãos fotossensoriais no topo de sua cabeça, semelhante ao arranjo das lampreias modernas . Alguns peixes Devonianos extintos têm dois forames parietais em seus crânios, sugerindo uma bilateralidade ancestral dos olhos parietais. O olho parietal e a glândula pineal dos tetrápodes vivos são provavelmente os descendentes das partes esquerda e direita desse órgão, respectivamente.

Durante o desenvolvimento embrionário , o olho parietal e o órgão pineal dos lagartos e tuataras modernos se formam juntos a partir de uma bolsa formada no ectoderma do cérebro . A perda dos olhos parietais em muitos tetrápodes vivos é sustentada pela formação de uma estrutura emparelhada que subsequentemente se funde em uma única glândula pineal em embriões em desenvolvimento de tartarugas, cobras, pássaros e mamíferos.

Os órgãos pineais dos mamíferos se enquadram em uma das três categorias com base na forma. Os roedores têm glândulas pineais estruturalmente mais complexas do que outros mamíferos.

Crocodilianos e algumas linhagens tropicais de mamíferos (alguns xenartrans ( preguiças ), pangolins , sirênios ( peixes - boi e dugongos ) e alguns marsupiais ( planadores do açúcar ) perderam o olho parietal e o órgão pineal. Mamíferos polares, como morsas e algumas focas , possuem glândulas pineais excepcionalmente grandes.

Todos os anfíbios possuem um órgão pineal, mas alguns sapos e rãs também possuem o que é chamado de "órgão frontal", que é essencialmente um olho parietal.

Os pinealócitos em muitos vertebrados não mamíferos têm uma forte semelhança com as células fotorreceptoras do olho . As evidências da morfologia e da biologia do desenvolvimento sugerem que as células pineais possuem um ancestral evolucionário comum com as células retinais.

A citoestrutura pineal parece ter semelhanças evolutivas com as células retinianas dos olhos laterais. Aves e répteis modernos expressam o pigmento fototransdutor melanopsina na glândula pineal. Glândulas pineal aviária são pensados para agir como o núcleo supraquiasmático em mamíferos . A estrutura do olho pineal nos lagartos modernos e tuatara é análoga à da córnea, cristalino e retina dos olhos laterais dos vertebrados.

Na maioria dos vertebrados, a exposição à luz desencadeia uma reação em cadeia de eventos enzimáticos dentro da glândula pineal que regula os ritmos circadianos . Em humanos e outros mamíferos, os sinais de luz necessários para definir os ritmos circadianos são enviados do olho, através do sistema retino - hipotalâmico , para os núcleos supraquiasmáticos (NSQ) e a glândula pineal.

Os crânios fossilizados de muitos vertebrados extintos têm um forame pineal (abertura), que em alguns casos é maior do que o de qualquer vertebrado vivo. Embora os fósseis raramente preservem a anatomia mole do cérebro profundo, o cérebro do pássaro fóssil russo Cerebavis cenomanica de Melovatka, com cerca de 90 milhões de anos, mostra um olho parietal relativamente grande e uma glândula pineal.

Rick Strassman , autor e Professor Clínico Associado de Psiquiatria da Escola de Medicina da Universidade do Novo México , teorizou que a glândula pineal humana é capaz de produzir o alucinógeno N, N-Dimetiltriptamina (DMT) sob certas circunstâncias. Em 2013, ele e outros pesquisadores relataram pela primeira vez DMT no microdialisato da glândula pineal de roedores.

Sociedade e cultura

Diagrama do funcionamento da glândula pineal para Descartes no Tratado do Homem (figura publicada na edição de 1664)

O filósofo e cientista do século XVII René Descartes tinha um grande interesse por anatomia e fisiologia. Ele discutiu a glândula pineal em seu primeiro livro, o Tratado do Homem (escrito antes de 1637, mas só publicado postumamente em 1662/1664), e em seu último livro, As Paixões da Alma (1649), e ele o considerou como "o sede principal da alma e o lugar em que todos os nossos pensamentos são formados. " No Tratado do Homem , Descartes descreveu modelos conceituais do homem, ou seja, criaturas criadas por Deus, que consistem em dois ingredientes, um corpo e uma alma. Nas Paixões , Descartes dividiu o homem em um corpo e uma alma e enfatizou que a alma é unida ao corpo inteiro por "uma certa glândula muito pequena situada no meio da substância do cérebro e suspensa acima da passagem através da qual os espíritos em as cavidades anteriores do cérebro se comunicam com as de suas cavidades posteriores ". Descartes atribuiu significado à glândula porque acreditava que era a única seção do cérebro a existir como uma única parte, em vez da metade de um par. Algumas das suposições anatômicas e fisiológicas básicas de Descartes estavam totalmente equivocadas, não apenas pelos padrões modernos, mas também à luz do que já era conhecido em sua época.

A noção de um "olho pineal" é central para a filosofia do escritor francês Georges Bataille , que é analisada longamente pelo erudito literário Denis Hollier em seu estudo Contra a Arquitetura . Nesta obra, Hollier discute como Bataille usa o conceito de "olho pineal" como referência a um ponto cego na racionalidade ocidental, e um órgão de excesso e delírio. Esse dispositivo conceitual está explícito em seus textos surrealistas, O Jesuva e O Olho da Pineal .

No final do século 19, Madame Blavatsky (que fundou a teosofia ) identificou a glândula pineal com o conceito hindu de terceiro olho , ou chakra Ajna . Essa associação ainda é popular hoje.

No conto " From Beyond " de H. P. Lovecraft , um cientista cria um dispositivo eletrônico que emite uma onda de ressonância, que estimula a glândula pineal de uma pessoa afetada, permitindo-lhe perceber planos de existência fora do âmbito da realidade aceita , um translúcido, ambiente estranho que se sobrepõe à nossa própria realidade reconhecida. Foi adaptado como um filme de mesmo nome em 1986. O filme de terror de 2013, Banshee Chapter, é fortemente influenciado por este conto.

História

A atividade secretora da glândula pineal é apenas parcialmente compreendida. Sua localização nas profundezas do cérebro sugeriu aos filósofos ao longo da história que ele possui uma importância particular. Essa combinação o levou a ser considerado uma glândula de "mistério" com teorias místicas , metafísicas e ocultas em torno de suas funções percebidas.

A glândula pineal foi originalmente considerada um " vestígio " de um órgão maior. Em 1917, sabia-se que o extrato de pineais de vaca clareava a pele de rã. O professor de dermatologia Aaron B. Lerner e colegas da Universidade de Yale , na esperança de que uma substância da pineal pudesse ser útil no tratamento de doenças de pele, isolaram e batizaram o hormônio melatonina em 1958. A substância não se mostrou útil como pretendido, mas sua descoberta ajudou a resolver vários mistérios, como por que remover o crescimento acelerado do ovário pineal do rato, por que manter os ratos sob luz constante diminuiu o peso de suas pineais e por que a pinealectomia e a luz constante afetam o crescimento dos ovários em igual extensão; esse conhecimento impulsionou o então novo campo da cronobiologia .