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

A tobozmirigy vagy epiphysise szintetizálja és titokban melatonin, szerkezetileg egyszerű hormon információt közöl a környezeti megvilágítás különböző testrészek. Végső soron, a melatonin képes bevagoníroz biológiai ritmus, és fontos hatása a szaporodási funkció sok állat. A fény-transzdukáló képességét a tobozmirigy vezetett néhány hívja a tobozmirigy a “harmadik szem”

Anatómiája a tobozmirigy

A tobozmirigy egy kicsi szerv alakú fenyőtoboz (innen a neve). Nem található a középvonal mellé a hátsó vége a tető a harmadik kamra az agyban. A tobozmirigy változik méretű fajok között; Emberben az hozzávetőleg 1 cm hosszú, míg a kutyáknak, hogy csak körülbelül 1 mm hosszú. Betartani a tobozmirigy, tükrözik az agyféltekék oldalirányban és keresse meg a kis szürkés bump előtt a kisagy. A képek mutatja a tobozmirigy egy ló vonatkozásában az agyban.

Szövettanilag a tobozmirigy áll “pinealocita” és a gliasejtek. Az idősebb állatok, a tobozmirigy gyakran tartalmaz kalcium lerakódások (“agyi homok”).

Hogyan működik a retina továbbítja információkat a világos-sötét expozíció a tobozmirigy? Fény hatására a retina először közvetített a nucleus suprachiasmaticus a hipotalamusz, a terület az agy jól ismert, hogy koordinálja a biológiai óra jeleket. Szálakat a hypothalamus leereszkedünk a gerincvelő, és végül a projekt a felső nyaki ganglionok, ahonnan posztganglionáris idegsejtek újra felemelkednek a tobozmirigy. Így a tobozmirigy hasonló a mellékvese velő az értelemben, hogy átalakítja a jeleket a szimpatikus idegrendszer egy hormonális jelet.

Melatonin: szintézis, a kiválasztás és receptorok

A prekurzor a melatonin a szerotonin, egy neurotranszmitter, amely maga is származik a triptofán aminosav. Belül a tobozmirigy, a szerotonin acilezünk, majd metilezzük, így kapjuk a melatonin.

Szintézise és szekréciója a melatonin drámaian befolyásolja fény expozíció a szemet. Az alapvető minta figyelhető meg, hogy a szérum melatonin alacsony a nappali órákban, és növeli a csúcs alatt a sötétben.

Példák a cirkadián ritmus melatonin szekréció emberben ábrázolja az ábrán jobbra (átvéve Vaughn és munkatársai, J Clin Endo Metab 42:752, 1976). A sötétszürke sávok éjszaka, és a szérum melatonin szintje látható a két egyén (sárga versus világoskék). Megjegyezzük, hogy a vér melatonin szintjét alapvetően kimutathatatlan napközben, de meredeken emelkedik a sötét. Nagyon hasonló minták látott más faj.A időtartama melatoninszekréció minden nap egyenesen arányos a hossza az éjszaka.

A mechanizmus mögött ezt a mintát a szekréció alatt sötét ciklus, hogy aktivitása a sebességkorlátozó enzim melatonin szintézis – szerotonin-N-acetil-transzferáz (NAT) – alacsony nappali fénynél és csúcsok sötét fázisban. Bizonyos fajok, cirkadián változások NAT aktivitás szorosan korrelált transzkripcióját a NAT messenger RNS, míg más fajok, poszt-transzkripciós szabályozása NAT aktivitás a felelős. Aktivitása a többi részt vevő enzim szintézisét melatonin származó szerotonin – a metil – nem mutatja szabályozás mintáját fénytől.

Két melatonin receptorok azonosításra emlősökből (kijelölt Mel1A és Mel1B), amelyek eltérően expresszált különböző szövetekben, és valószínűleg részt vesznek a végrehajtási különböző biológiai hatásokat. Ezek a G-fehérjéhez kapcsolt sejtfelszíni receptorokhoz. A legmagasabb sűrűsége receptorok találhatók a nucleus suprachiasmaticus a hipotalamusz, hipofízis elülső lebenyének (túlnyomórészt pars tuberalis), valamint a retina. Receptorok is találhatók számos más területen az agyban.

Biológiai hatások melatonin

A melatonin fontos hatással integrálásában megvilágítási időszakokat és érintő cirkadián ritmus. Következésképpen azt is leírták, hogy jelentős hatást a reprodukcióra, alvás-ébrenlét ciklus és más jelenségek mutatja cirkadián ritmust.

A reprodukciós funkció

Szezonális változások daylength mély hatást a reprodukcióra sok faj, és a melatonin egy kulcsszereplő ellenőrző ilyen eseményeket. A mérsékelt éghajlaton, állatok, mint a hörcsögök, lovak és juhok elkülönülő költési időszakban. A nem-költési időszak, az ivarmirigyek inaktívvá válik (például a hímek nem termel spermiumokat bármilyen szám), de a költési időszak közeledtével, az ivarmirigyek kell megfiatalodott. Fényperiódusok – hossza nap vs éjszaka – ez a legfontosabb dákó lehetővé teszi az állatok, hogy melyik évszakban. Ahogy már bizonyára levezethető mostanra a tobozmirigy képes mérni daylength és állítsa váladék a melatonin kell. A hörcsög nélkül tobozmirigy, vagy egy sérülés, amely megakadályozza, hogy a tobozmirigy kapjon photoinformation nem képes felkészülni a költési időszak.

A hatás a melatonin reproduktív rendszer is összefoglalni, hogy ez az anti-gonadotropin. Más szavakkal, a melatonin gátolja az a gonadotrop hormonok luteinizáló hormon és a tüsző-stimuláló hormon az elülső agyalapi mirigy. Ennek jelentős része gátló hatása úgy tűnik gátlása miatt gonadotropin releasing hormon a hipotalamuszban, amely szükséges a szekréció a hipofízis elülső lebenyének hormonok.

Az egyik gyakorlati alkalmazása melatonin szerepe az ellenőrző szezonális reprodukció található a használatát mesterségesen manipulálni ciklusokat szezonális tenyésztők. Például, juh, amely rendszerint tenyészteni csak évente egyszer lehet kiváltani, hogy a két tenyésztési évszak kezeléssel melatonin.

Hatások az alvó és aktív

A melatonin valószínűleg nem fő szabályozója a normális alvási szokások, de kétségtelenül van valami hatása. Az egyik téma, amely gyűjtött nagy mennyiségű érdeklődés melatonint egyedül, vagy kombinációban fényterápia, alvási rendellenesség kezelésére. Van némi jele annak, hogy a melatonin szintje alacsonyabb idős álmatlanságban szenvedő egyén képest korú nem álmatlanságban, és a melatonin kezelés ezekben az esetekben úgy tűnik, mérsékelt hatást probléma kijavítása.

Egy másik alvászavar látható műszakban dolgozók, akik gyakran nehezen alkalmazkodnak dolgozik éjjel és alszik napközben. A segédprogram a melatonin kezelés aleviate ez a probléma nem egyértelmű, és úgy tűnik, hogy nem lesz olyan hatékony, mint a fényterápia. Még egy állapot, melyben zavar a cirkadián ritmus a jet lag. Ebben az esetben ez már többször bizonyította, hogy figyelembe melatonin közel a cél lefekvés az úti cél a tünetek enyhítésére; van a legnagyobb jótékony hatása, ha a jet lag várható, hogy a legrosszabb (például átkelés számos időzónát).

A különböző fajok, beleértve az embert, a beadás a melatonin már kimutatták, hogy csökkenti a motoros aktivitás, indukáló fáradtság és az alacsonyabb testhőmérséklet, különösen magas dózisban. A hatás a testhőmérséklet játszhatnak jelentős szerepet melatonin azon képességét, hogy magával ragadja az alvás-ébrenlét ciklus, mint a betegek jet lag.

Egyéb hatásai melatonin

Az egyik első kísérletek világítottak rá a funkciója a tobozmirigy, kivonatok tobozmirigy szarvasmarha adunk vizet tartalmazó ebihalak. Érdekes, hogy a ebihalak reagáltak egyre nagyon világos színű, vagy majdnem átlátszó miatt változások a melanin pigment forgalmazás. Bár az ilyen kután hatásait melatonin láthatók a különböző “alacsonyabb fajok”, a hormon nem rendelkezik ilyen hatásokat emlősök vagy madarak.