ПЛАН
I. Вступ. Обгрунтування актуальності теми ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
II. Введення. Історія розвитку і сучасний стан вивчення даного гормону. Цілі вивчення проблеми ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .-
III.
1. Ембріогенез ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
2. Будова епіфіза. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..-
3. Фізіологія ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...-
3.1. Синтез та метаболізм мелатоніну ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... -
3.2. Регуляція синтезу мелатоніну. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6
3.3. Мелатонін в організмі. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... -
3.4. Ритм секреції мелатоніну. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... -
3.5. Епіфіз та ендокринна система. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
3.5.1. Вплив епіфіза на репродуктивну функцію ... ... ... ... .. -
3.5.2. Вплив епіфіза на функції гіпофізу ... ... ... ... ... ... ... ... 8
3.5.3. Вплив епіфіза на функції щитовидної залози ... ... ... 10
3.5.4. Вплив епіфіза на функції наднирників ... ... ... ... ... .. -
3.5.5. Вплив епіфіза на функції околощітовідних залоз ... 11
3.6. Епіфіз і психіка ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... -
3.7. Епіфіз і канцерогенез ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
IV. Висновки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
V. Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... -
VI. Ілюстрації. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
VII. Список літератури. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
I. Вступ. Обгрунтування актуальності теми.
Епіфіз - орган, відомий понад двох тисячоліть. Однак функція йогодовгий час залишалася незрозумілою. Було не зрозуміло, виробляє чи він взагалібудь-які біологічно активні речовини або є просто рудиментом
«Третього ока». Тривалий час залишалося неясним, чи можна вважатищитовидну залозу ендокринної в повному розумінні цього слова.
Функція епіфіза в багатьох тварин різних класів розрізняється. У нижчиххребетних орган прямий фоторецепції і розглядається як «третє око».
У птахів та рептилій здійснює змішану фоторецепторную і секреторнуфункції. У ссавців він представляє собою інкреторную залозу.
Поряд з мелатоніном епіфіз продукує і інші біологічно активніз'єднання (індоли і пептиди). І все ж більшість нейроендокриннихфункцій, властивих епіфіза, медіірует мелатонін. Фізіологічназначимість немелатонінових продуктів поки що вивчена недостатньо.
II. Введення. Історія розвитку і сучасний стан вивчення даного гормону. Цілі вивчення проблеми.
Епіфіз людини дуже малий, його величина варіюється від 50 до 200 мг, алекровоток у ньому надзвичайно інтенсивний, що побічно свідчить проважливої ролі його в організмі. Відкриття дерматологом А. Лернером в 1958 р.епіфізарного гормону - мелатоніну, названого так тому, що він викликаєскупчення меланінових зерен навколо ядер меланоцитів, в результаті чоговідбувається посветленіе шкіри деяких земноводних. Це відкриття іподальші експериментальні дослідження дали достатньо підстав длявизнання того, що епіфіз дійсно залоза внутрішньої секреції та їїсекрет - мелатонін. За останні десятиліття, після появичутливого специфічного тесту для визначення мелатоніну, про цеоргані накопичено багато інформації, часом суперечливою.
При вивченні даної проблеми можна виділити кілька цілей:
1. Вивчити синтез і метаболізм мелатоніну.
2. Вивчити ритм секреції мелатоніну і причини зсуву ритму секреції мелатоніну.
3. Вивчити вплив епіфіза та його гормону на роботу залоз внутрішньої секреції.
4. Виявити зв'язок між рівнем мелатоніну і психічними захворюваннями.
5. Виявити роль епіфіза в протипухлинної резистентності організму.
III.
1. Ембріогенез.
Розвивається шишковидна заліза у вигляді епітеліального дивертикула верхнійчастини проміжного мозку, позаду судинного сплетення, на другому місяціембріональної життя. Надалі стінки дивертикула товщають і зепендимальних вистилки утворюються дві частки - на початку фронтальна, потімзадня. Між частками проростають судини. Поступово междолевая бухтазвужується (від неї залишається тільки recessus pinealis), частки зближуються ізливаються в єдиний орган. Паренхіма передньої частки утворюється з клітинпередній вистилки епіфізарної бухти, задній - з секреторною епендимизадньої стінки бухти.
2. Будова епіфіза.
Епіфіз являє собою виріст даху III шлуночка мозку. Він покритийсполучнотканинної капсулою, від якої всередину відходять тяжі, що розділяютьорган на частки. Розміри залози: до 12 мм у довжину, 3-8 мм завширшки і 4 мм втовщину. Величина і вага змінюються з віком. Маса епіфіза у дорослоїлюдини становить приблизно 120 мг. Артерії шишковидної залози відходять відсудинного сплетення III шлуночка. Особливістю судин епіфіза є,мабуть, відсутність тісних контактів між ендотеліальними клітинами, всилу чого гематоенцефалічний бар'єр в цьому органі виявляєтьсянеспроможним.
Більшість нервів епіфіза представлено волокнами клітин верхніх шийнихсимпатичних гангліїв.
Паренхіма залози складається з Нобелівську і гліальних клітин. Нобелівськуклітини великі, світлі, з великими ядрами. Гліальні - дрібні, зкомпактної цитоплазмою, гіперхромними ядрами, численними відростками.
Величина й форма Нобелівську клітин змінюється з віком і частково пов'язана зпідлогою. До 10 - 15 років життя в них є пігмент (ліпохром) і до періодустатевого дозрівання розміри епіфіза зазвичай зменшуються, а пізніше в ньомувідкладаються солі кальцію і магнію. Паренхіма залози зберігається доглибокої старості.
3. Фізіологія.
3.1. Синтез та метаболізм мелатоніну.
Епіфіз продукує в основному індол-N-ацетил-5-метоксітріптамін
(мелатонін). На відміну від свого попередника серотоніну ця речовинасинтезується, мабуть, виключно в шишковидної залозі. Тому йогоконцентрація в тканині, так само як і активність ОНОМТ, служать показникамифункціонального стану епіфіза. Подібно до інших О-метилтрансфераза
ОНОМТ як донор метильної групи використовує S-аденозілметіоніл.
Субстратами метилювання в епіфізі можуть служити як серотонін, так іінші 5-оксііндоли, але N-ацетілсеротонін виявляється більше (у 20 разів)добрим субстратом цієї реакції. Це означає, що в процесісинтезу мелатоніну N-ацетилювання передує О-метилюванні. Схемабіосинтезу мелатоніну наведена на рис. 1. Першим етапом біосинтезумелатоніну є перетворення амінокислоти триптофану під впливомтріптофангідроксілази в 5-оксітріптофан. За допомогою декарбоксилазиароматичних амінокислот з цього з'єднання утворюється серотонін, частинаякого ацетіліруется, перетворюючись в N-ацетілсеротонін. Заключнийетап синтезу мелатоніну (перетворення N-ацетілсеротоніна під дією
ОНОМТ), як уже зазначалося, специфічний для епіфіза. Неацетілірованнийсеротонін дезамінується моноаміноксидази і перетвориться в 5 --оксііндолуксусную кислоту і 5-оксітріптофол.
Значна кількість серотоніну надходить також у нервові закінчення,де захоплюються гранулами, що перешкоджають ферментативного руйнуванняцього моноамінів.
Вважають, що синтез серотоніну відбувається у світлих пінеалоцітах іконтролюється норадренергічну нейронами. Холенергіческіепарасимпатичні волокна регулюють вивільнення серотоніну зі світлихклітин і тим самим його доступність для темних пінеалоцітов, в яких такожмає місце норадренергічну модуляція освіти і секреції мелатоніну
(рис. 2).
Є дані про продукцію епіфізом не тільки індолів, ні і речовинполіпептидного природи, причому, на думку ряду дослідників, саме вони іє справжніми гормонами шишковидної залози. Так, з неї виділенийволодіє антигонадотропну активність пептид (або суміш пептидів) змолекулярною масою 1000-3000 дальтон. Інші автори постулюютьгормональну роль виділеного з епіфіза аргінін-вазотоціна. Треті --отримали з епіфіза два пептидних з'єднання, одне з якихстимулювало, а інше пригнічувати секрецію гонадотропінів культуроюгіпофізарних клітин.
Основний шлях метаболізму мелатоніну варіює від виду до виду. У печінцілюдини відбувається його гідроксіляція, кон'югація з сульфатом (іглюкуронідом) з утворенням 6-сульфатоксімелатоніна (6-СОМ) - головногометаболіту, який виводиться з сечею. Його добова екскреція достовірновідображає продукцію мелатоніну. Виявлено дуже тісна кореляція міжрівнем мелатоніну плазми та рівнями 6-СОМ плазми та сечі. Лишенезначна частина мелатоніну - близько 10% - екскретується в незмінномустані.
3.2. Регуляція синтезу мелатоніну.
Активність епіфіза залежить від періодичності освітлення. На світлісинтетичні і секреторні процеси в ньому відзначено зниження, а в темрявіпосилюються. Світлові імпульси сприймаються рецепторами сітківки танадходять до центрів регуляції симпатичної нервової системи і головногоспинного мозку і далі - у верхні шийні симпатичні ганглії, що даютьпочаток іннервації шишковидної залози. У темряві інгібіторної нервовівпливу зникають, і активність епіфіза зростає. Видалення верхніх шийнихсимпатичних гангліїв призводить до зникнення ритму активностівнутрішньоклітинних ферментів епіфіза, що приймають участь у синтезі йогогормонів. Містять норадреналін нервові закінчення через клітинні? --.тобто в умовах активації функції епіфіза) у тварин спостерігається вираженаінволюція статевих органів і зниження рівня ЛГ в крові. Уепіфізектомірованних особин або в умовах перерезкі нервів епіфіза темряване виявляє такої дії. Вважають, що антигонадотропну речовинаепіфіза перешкоджає виділенню люліберіна або його дії на гіпофіз.
Аналогічні, хоча і менш чіткі дані отримані на щурах, у якихтемрява кілька затримує статеве дозрівання, а видалення епіфізапризводить до підвищення рівнів ЛГ і ФСГ в крові. Особливо виразноантигонадотропну вплив епіфіза спостерігається у тварин з порушеноюфункцією гіпоталамо-гіпофізарно-гонадной системи введенням статевихстероїдів у ранньому постнатальному періоді.
Епіфізектомія у таких щурів відновлює статевий розвиток.
Антигонадотропну ефекти шишковидної залози і її гормонів посилюютьсятакож в умовах аносмія і голодування.
Інгібуючий дією на секрецію ЛГ і ФСГ має не тільки мелатонін,але і його похідні - 5-метоксітріптофол і 5-оксітріптофол, а такожсеротонін. Як уже зазначалося, здатністю впливати на секреціюгонадотропінів in vitro і in vivo володіють і недостатньоідентифіковані поліпептидні продукти епіфіза. Один з таких продуктів
(з молекулярною масою 500-1000 дальтон) опинився в 60-70 разів активнішемелатоніну стосовно блокади гіпертрофії залишився яєчника уодносторонньо оваріектомірованних мишей. Інша фракція пептидів епіфіза,навпаки, мала прогонадотропним ефектом.
Видалення епіфіза у статевонезрілих щурів призводить до збільшення вміступролактину в гіпофізі з одночасним зниженням його рівня в крові.
Аналогічні зрушення мають місце у тварин, що утримуються в умовахпостійного освітлення, а протилежні - у щурів, що перебувають у темряві.
Вважають, що шишковидна залоза виділяє речовину, що перешкоджає впливупролактінінгібірующего фактора (ПІФ) гіпоталамуса на синтез і секреціюпролактину в гіпофізі, в результаті чого вміст гормону в цій залозізменшується. Епіфізектомія викликає протилежні зміни. Активнимречовиною епіфіза в даному випадку є, ймовірно, мелатонін, так якйого ін'єкція в III шлуночок мозку транзиторне підвищувала рівень пролактинув крові.
В умовах постійного відсутності світла сповільнюється ріст тварин ізначно зменшується вміст гормону росту в гіпофізі. Епіфізектоміязнімає ефект темряви і іноді сама по собі прискорює ріст. Введенняекстрактів епіфіза зменшує стимулюючий вплив зростання препаратівгіпофіза. У той же час мелатонін не діє на швидкість росту тварин.
Можливо, якийсь інший епіфізарної фактор (фактори) гальмує синтез івиділення соматоліберіна або стимулює продукцію соматостатину.
В експериментах було показано, що вплив епіфіза на соматотропнийфункцію гіпофіз не опосередковано дефіцитом андрогенів або тиреоїднихгормонів.
У епіфізектомірованних щурів транзиторне зростає секреціякортикостерона, хоча стресорні реакція надниркових залоз після видаленняепіфіеа істотно послаблюється. Секреція ж кортикостерона підвищується вумовах постійного освітлення, яке, як відомо, гальмує активністьшишковидної залози. Є дані про те, що видалення епіфіза послаблюєкомпенсаторну гіпертрофію залишився наднирника після односторонніхадреналектоміі і порушує циркадний ритм секреції глюкокортикоїдів. Цевказує на значення епіфіза для здійснення адренокортикотропнийфункції передньої частки гіпофіза, що підтверджується зміною продукції
АКТГ тканиною гіпофіза, вилученого у епіфізектомірованних тварин.
Щодо діючого початку епіфіза, що впливає на адренокортикотропнийактивність гіпофіза, в літературі немає єдиної думки.
Видалення епіфіза підвищує вміст меланоцітстімулірующего гормону
(МСГ) в гіпофізі, тоді як введення мелатоніну в III мозковий шлуночокзнижує його зміст. Рівень останнього в гіпофізі пацюків, що живуть насвітла, зростає, а введення мелатоніну блокує цей ефект. Вважають,що мелатонін стимулює гіпоталамічний продукціюмеланотропінінгібірующего фактора МІФ.
3.5.3. Вплив епіфіза на функції щитовидної залози.
Вплив епіфіза та його гормонів на інші тропний функції гіпофізу меншевивчено. Зміна активності периферичних ендокринних залоз можевиникати завдяки безпосередній дії епіфізарних факторів. Так,видалення епіфіза призводить до деякого збільшення маси щитовидної залозинавіть під час відсутності гіпофіза. Швидкість секреції тиреоїдних гормонів при цьомузростає дуже мало і короткочасно. Однак, за іншими даними, епіфізнадає інгібіторної вплив на синтез і секрецію ТТГ у статевонезрілихтварин.
У більшості експериментів підшкірне, внутрішньоочеревинне, внутрішньовенне інавіть внутрішньошлуночкові введення мелатоніну призводило до зменшенняйодконцентрірующей функції щитовидної залози.
3.5.4. Вплив епіфіза на функції надниркових залоз.
подсадка епіфіза до наднирковим, не впливаючи на стан пучковій ісітчастої зон кори, майже вдвічі збільшувала розміри клубочкової зони, щосвідчить про безпосередній дії продуктів епіфіза на клітини,виробляють мінералокортикоїди. Більше того, з епіфіза було виділеноречовина (1-метокси-1 ,2,3,4-тетрагідро-?-карболін), що стимулює секреціюальдостерону і тому отримало назву адреногломерулотропін. Однакнезабаром були отримані дані, що заперечують фізіологічну роль цьогоз'єднання і навіть ставлять під сумнів саме існування специфічногоадреногломерулотропного фактора епіфіза.
3.5.5. Вплив епіфіза на функції околощітовідних залоз.
Є повідомлення про те, що видалення епіфіза знижує функціональнуактивність околощітовідних залоз. Існують і протилежні спостереження.
Результати дослідження впливу епіфіза на ендокринну функціюпідшлункової залози в основному виявляються негативними.
В даний час залишається ще багато невирішених питань, що стосуються,Зокрема, характеру продукуються цієї залозою з'єднань. Найменшевикликає сумніву вплив епіфіза на секрецію тропний гормонів гіпофіза, алене можна виключити можливість безпосереднього його впливу напериферичні ендокринні залози та інші органи. Мабуть, піддією стимулів зовнішнього середовища епіфіз продукує не одне, а кількасполук, що потрапляють переважно в кров. Ці речовини модулюютьмоноаминергических активність нейронів у центральній нервовій системі,контролюючих вироблення ліберінов і статинів певними структурамимозку і тим самим впливають на синтез і секрецію тропний гормонів гіпофіза.
Вплив епіфіза на гіпоталамічні центри носить переважно гальмівнийхарактер.
3.6. Епіфіз і психіка.
Одна з функцій епіфіза - регулювання ритмів в організмі. Порушенняостанніх, наприклад розлади сну, поєднуються з психічнимизахворюваннями. Тому епіфіз привертає увагу психіатрів.
Дослідження показали зниження або відсутність нічного підйому рівня
М у хворих з депресією. Одна з ланок патогенезу цього захворюванняпередбачає знижену серотоніну і норадренергічну функцію мозку. Обидваці продукту залучені в синтез М: один як попередник, інший якнейротрансмітери. Тому факт виявлення низького рівня М при депресіїне був несподіванкою.
З іншого боку, багато антидепресанти стимулюють продукцію М,впливаючи на рівень норадреналіну і серотоніну в мозку. Опіоїдніпептиди мають антідепрессантную активність і також контролюють функціюепіфіза, ймовірно, на гіпоталамічному рівні, підвищуючи вироблення М.
Високі рівні М можуть виявлятися у пацієнтів з манією. Хворі зманіакально-депресивним синдромом надчутливі до світла навіть у періодремісії. М може служити маркером цієї патології - супресія секреції Мвиявляється у таких хворих при впливі світла слабкої інтенсивності,недостатньою для подібних змін у здорових.
Зізнається причетність епіфіза до своєрідного психічного розладу
- Синдрому зимової депресії, або сезонної афективної хвороби, описаної
Rosenthal і співроб. (1984). Це рецидивуюча зимова депресія,супроводжується сонливістю, тягою до вуглеводів, збільшенням маси тіла.
Можливо, що вона пов'язана з подовженням темного періоду доби. Відзначеношвидкий позитивний ефект лікування інтенсивним світлом з метоюштучного зниження рівнів М.
3.7. Епіфіз і канцерогенез.
У літературі обговорюється можлива роль епіфіза в протипухлинноїрезистентності організму. У 1929 р. Georgion відзначив, що епіфізектомія утварин гальмувала туморогенез, і зробив висновок про стимуляцію епіфізомпухлинного росту. Більшість подальших досліджень дало зворотнірезультати. Пригнічення функціональної активності епіфіза (надлишковимосвітленням) і епіфізектомія чинили стимулюючу дію на розвитокі зростання перевіваемих, індукованих канцерогенами і спонтаннихновоутворень молочної залози. З іншого боку, стимуляція функціїепіфіза (утриманням тварин у темряві), введення екстрактів епіфіза або
М в ряді випадків мають протипухлинну ефектом.
Деякі хворі на рак молочної залози демонструють мале підвищення Мплазми вночі. Рівні М були нижче у пацієнтів з естроген -рецепторноположітельнимі пухлинами. Зареєстрована негативнакореляція між концентрацією Естрогенових рецепторів у пухлині і М вплазмі.
Зворотній кореляція відмічена і для прогестеронових, але не дляглюкокортикоїдних рецепторів. Зв'язки приросту рівня М в крові вночі зконцентрацією гормонів - естрогену, естрадіолу, прогестерону, ЛГ, ФСГ - невиявлено. Ці дані припускають, що відсутність добового ритму М можебути пов'язано і з наявністю гормональнозавісімого раку молочної залози.
Ряд досліджень свідчить про зниження амплітуди нічний хвилі М інавіть про її відсутність при інших гормональнозавісімих пухлинах - раку матки,яєчників, передміхурової залози. Є дані, що введення М або екстрактуепіфіза таким хворим додатково до традиційного лікування поліпшувало йогорезультати.
До теперішнього часу природа речовин, відповідальних за антиканцерогеннийдію епіфіза, механізми їх дії остаточно не відомі. Яких -або певних морфологічних змін епіфіза у хворих ззлоякісними пухлинами не виявлено. Встановлено виражений гальмівнийвплив М на клітинний розподіл. Він інгібуєдеякі з обмінних порушень, характерних для пухлинного росту:знижує рівень гормону росту в гіпофізі і крові, рівень глюкози,холестерину, неетеріфіцірованних жирних кислот у крові.
IV. Висновки.
1. Синтез мелатоніну відбувається в епіфізі і сітківці ока за участю ацетілтрансфераз. Синтез та виділення мелатоніну регулюється рітмозадающімі структурами супрахіазматіческіх ядер гіпоталамуса і коригуються екзогенним ритмом світло-темрява.
2. Ритм продукції мелатоніну - екзогенні, так як спостерігається і у відсутності циклу світло-темрява.
Мелатонін може служити маркером ціркадіанного ритму, показником чутливості до світла вночі і відображенням функціонального статусу епіфізарної-норадренеріческой системи. < p> 3. Взаємовідносини епіфіза з іншими ендокринними органами у людини до цього часу залишається мало вивченим. Домінує уявлення про мелатонін як про універсальний інгібітори ендокринних функцій.
4. Мелатонін може служити маркером психічних захворювань.
5. До теперішнього часу природа речовин, відповідальних за антиканцерогенний дію епіфіза, механізм їх дії, остаточно не відомі.
Мелатонін має виражений гальмівний вплив на клітинний розподіл.
Він інгібує деякі з обмінних порушень, характерних для пухлинного росту: знижує рівень гормону росту в гіпофізі і в крові, рівень глюкози, холестерину в крові.
Ритм і величина секреції мелатоніну змінені в онкологічних хворих.
V . Висновок.
Грунтуючись на викладених вище фактів можна зробити висновок, що епіфіз і йогогормон мелатонін має важливе клінічне значення. Доведена рольмелатоніну в розвитку порушень центральних механізмів регуляціїрепродуктивної функції, в адаптації поведінки до стрессируется впливівнавколишнього середовища.
У перспективі мелатонін може служити маркером психічних захворювань;як антітіроідное засіб може бути використаний у лікуванні хворихдифузним токсичним зобом.
Однак на сьогоднішній день питання про вплив мелатоніну на організмлюдини вивчений недостатньо.
Перед вченими стоїть велике завдання щодо подальшого вивчення клінічногозначення мелатоніну.
VII. Список літератури.
1. Бюлетень експериментальної біології та медицини, 1998, № 1, с.
12 - 14.
2. Вісник Росії АМН, М. Медицина, 1997, № 7, с. 51 - 54.
3. Питання онкології, 1997, № 6, с. 623 - 627.
4. Журнал неврології і психіатрії, 1995, № 4, с. 51 - 53.
5. Казанський медичний журнал, 1997, № 6, с. 430 - 433.
6. Клінічна медицина, 1998, № 3, с. 15 - 18.
7. Клінічна медицина, 1997, № 6, с. 24 - 26.
8. Міжнародний медичний журнал, 1997, № 4, с. 82 - 84.
9. Ром-Боугославская Е.С. Епіфіз (Нобелівську заліза) у нормі та патології, Рад. Мед., 1981, № 8, с. 68 - 73.
10. Російський журнал гастроентерології, гепатології., 1998, № 2, с.
85.
11. Керівництво з клінічної ендокринології., Изд. «Пітер Прес»,
1996, стор 388 - 393.
12. Експериментальна та клінічна фармакологія., 1997, № 4., С. 46
- 49.
13. Експериментальна та клінічна фармакологія., 1997, № 5, с. 40
- 43.
14. Експериментальна та клінічна фармакологія., 1997, № 6, с. 71
- 77.
