CC BY
202УДК 61 :591.481.3
ЧТО МЫ ЗНАЕМ ОБ ЭПИФИЗЕ?
(Материалы в помощь студентам биологических специальностей)
Н.П. Барсуков \ А. Н. Захаркова 2
Барсуков Н.П. - профессор кафедры анатомии и физиологии животных
(зав. каф. - проф. В.В. Лемещенко) факультета ветеринарной медицины АБиП, профессор кафедры гистологии и эмбриологии медицинской академии им. С.И. Георгиевского (зав. каф. - проф. Е.Ю. Шаповалова) КФУ им. В.И. Вернадского,
2Захаркова А. Н. - студентка 3-го курса факультета ветеринарной медицины АБиП. Научный руководитель - д.м.н., профессор Н.П. Барсуков
Для корреспонденции: 295492, РК, г. Симферополь, п. Аграрное. АБиП КФУ им. В.И. Вернадского.
E-mail: [email protected]
АННОТАЦИЯ
В данной статье речь идет об эпифизе, самом маленьком и самом загадочном органе эндокринной системы человека и животных, о гормонах, которые он вырабатывает, - серотонине и ме-латонине, о связях гормонов с суточными и сезонными ритмами и их влиянии на репродуктивные функции организма, о мозговом песке. а также об органопрепарате эпиталамине, его «омолаживающем и оздоровительном эффекте». Освещен вопрос об интерстициальных глиоцитах, которые способны увеличивать межклеточное пространство мозга, что благоприятствует притоку жидкости, выносящей из мозга токсины.
Ключевые слова: эпифиз, мелатонин, интерстициальные глиоциты, мозговой песок..
WHAT DO WE KNOW ABOUT THE PINEAL GLAND?
(Materials to help students of the biological specialties)
Barsukov N. P. - Professor, Department of anatomy and physiology of animals
(head. DEP. - Professor V. V. Lemeshenko) of the faculty of veterinary medicine of Academy of bioresources and environmental Sciences, Professor, Department of histology and embryology medical Academy. S. I. Georgievsky (head. DEP. - Professor E. U. Shapovalova) KFU named of V. I. Ver-nadsky,
Zaharkova A. N. - student of the 3rd course of the faculty of veterinary medicine of Academy of bioresources and environmental Sciences
Scientific supervisor - MD, Professor N. P. Barsukov
ABSTRACT
In this article we are talking about the pineal gland, the smallest and most mysterious organ in the endocrine system of humans and animals, the hormones that it produces, serotonin and melatonin, on the relationship of hormones with diurnal and seasonal rhythms and their influence on the reproductive functions of the body, the brain sand and the epithalamin, their «rejuvenating and revitalizing effect». Lit question about interstitial gliocytes, which could increase the intercellular space of the brain, which favors the inflow of fluid outflow from the brain toxins.
Key words: pineal gland, melatonin, interstitial gliocytes, brain sand.
Эпифиз (пинеальная железа, или шишковидное тело, corpus pineale, epiphysis cerebri) является составной частью фотоэндокринной системы, так как выделяемые им гормоны определяют ритмические колебания функций других органов в зависимости от световых раздражений, получаемых организмом на протяжении суток [2-4, 6].
До недавнего времени считалось, что эпифиз относится к рудиментарным образованиям и не несет никаких функций. В настоящее время известно, что он участвует в торможении выделения гормонов роста, полового развития и полового поведения и, что самое интересное, предупреждает образование и рост опухолей и
укрепляет иммунную систему. Не менее интересным является и то, что пептидный экстракт эпифиза (эпиталамин) в опытах на животных увеличивал длительность репродуктивного периода и на 25 % - среднюю продолжительность их жизни [10, 17].
Эпифиз присущ всем млекопитающим, за исключением неполнозубых (муравьедов, ленивцев), панцирных (броненосцев) и китообразных (китов, дельфинов), у которых он попросту исчез в процессе филогенеза [23].
Источниками развития эпифиза являются эпендимальное выпячивание крыши 3-го желудочка межуточного мозга, из которого образуется паренхима органа, и мезенхима, участ-
вующая в формировании капсулы и стромы. У человека шишковидное тело обособляется на 5-й неделе эмбриогенеза (стадия 15 Карнеги) [12], а точнее, у зародышей 7-9 мм теменно-копчиковой длины, в возрасте 33 суток [13]. При ультразвуковом исследовании эпифиз констатирован у 49-дневных эмбрионов, примерно в то же время, когда становится различим и их пол [12,16].
Анатомически эпифиз принадлежит к над-таламической области, или эпиталамусу. Он располагается между большими полушариями мозга, позади межталамического сращения. Своеобразными поводками эпифиз связан со зрительными буграми промежуточного мозга. Как и всякая эндокринная железа, он обильно кровоснабжается ветвями задней мозговой и верхней мозжечковой артерий. В соединительнотканной строме органа локализуются перива-скулярные фагоциты [5].
Снаружи эпифиз покрыт соединительнотканной капсулой, от которой внутрь железы отходят трабекулы, разделяющие её на дольки. К числу паренхиматозных структур органа относятся пинеалоциты, интерстициальные глио-циты (астроциты), нейроны и нейроноподобные пептидэргические клетки [2]. Среди них пинеа-лоциты составляют основную популяцию клеток, содержащих большое количество отростков, заканчивающихся булавовидными расширениями на поверхности гемокапилляров. В цитоплазме этих клеток довольно хорошо представлены все органеллы общего значения, а также микротрубочки и промежуточные фила-менты цитоскелета. При осмировании в ней выявляется множество секреторных гранул. Между базальными мембранами капилляра и пинеалоцита находится широкое периваскуляр-ное пространство, которое заполнено отростками пинеалоцитов и жидким мелкозернистым пенистым матриксом. Межклеточные соединения пинеалоцитов представлены десмосомами и щелевидными контактами, характерными для эпителиальных клеток [22].
Функционально шишковидное тело относится к диффузной эндокринной системе, хотя часто его называют железой внутренней секреции [7].
В эпифизе образуется около 40 биологически активных веществ (БАВ), к числу которых относятся нейроамины серотонин, мелатонин, дофамин и др. Полагают, что гормоны эпифиза контролируют работу гипоталамо-
гипофизарной системы, через которую участвуют в регуляции функций всех желез внутренней секреции организма [21]. В общем эпифиз моделирует активность гипофиза, панкреатических островков, паращитовидных желез, надпочечников и щитовидной железы. Влияние эпифиза на эндокринную систему носит в основном ингибиторный характер. Доказано действие его гормонов на систему гипоталамус-гипофиз-
гонады: мелатонин угнетает синтез гонадотро-пинов как на уровне секреции либеринов гипоталамуса, так и на уровне аденогипофиза. При этом он определяет ритмичность гонадотроп-ных эффектов, в том числе продолжительность менструального цикла у женщин [10]. Синтез БАВ осуществляется пинеалоцитами. Помимо этого, они образуются также интерстициальны-ми эндокриноцитами (астроцитами) и пептидэр-гическими нейроподобными клетками.
В данной работе мы хотим уделить внимание некоторым вопросам, которые слабо освещены или не представлены в учебной литературе [2, 5]. К таковым относится информация о мелатонине, мозговом песке и роли глиоцитов.
Мелатонин в научно-популярных источниках называют гормоном молодости и красоты, панацеей от всех бед. Главным источником ме-латонина в организме позвоночных животных является эпифиз. Этот гормон был описан американским дерматологом А. Лернером в 1958 году [22], который впервые указал на его седа-тивный эффект при введении человеку. Но ещё в конце XIX в. немецкий педиатр О. Хюбнер сообщил о мальчике с преждевременным половым созреванием, у которого при посмертном вскрытии обнаружили опухоль эпифиза. Как теперь очевидно, она препятствовала выработке мелатонина [11].
У холоднокровных позвоночных и у птиц эпифиз является источником информации о суточной и сезонной освещенности, а у млекопитающих превратился в железу внутренней секреции. У взрослого человека каждую ночь эпифиз выделяет в кровь около 30 мкг мелатонина, хотя сам весит не более 100 мг. Темнота способствует его синтезу, а свет блокирует [6].
Как указывалось выше, в эмбриогенезе эпифиз образуется из выпячивания крыши межуточного мозга, из которого берут свое начало и глаза, и гипоталамус. Последний, также способен реагировать на циклические изменения в световом режиме.
Мелатонин синтезируется из триптофана, незаменимой (для человека) аминокислоты. В эпифизе эта аминокислота преобразуется в се-ротонин с участием ферментов триптофангид-роксилазы и 5-окситриптофандекарбоксилазы. Затем из серотонина с помощью ферментов N-ацетилтрансферазы (NAT) и оксииндол-О-метилтрансферазы (HIOMT) образуется мела-тонин, который в низкой концентрациипоступа-ет в кровеносное русло и в более высоких концентрациях - в спинномозговую жидкость (ликвор). Поступивший в кровь мелато-нин транспортируется к клеткам-
мишеням периферических органов и тканей, а в ликвор - связывается с рецепторами мозга. Большая часть гормона связывается с основным белком плазмы альбумином, что защищает его от быстрого распада. По разным данным, период полураспада мелатонина в организме
человека составляет от 30 до 50 мин. Свою активность мелатонин теряет в печени, где окисляется системой ферментов, связанных с белком Р-450, а затем выводится из организма [1, 3, 4, 11, 18]. Вместе с супрахиазматическим ядром мелатонин обеспечивает биорит-
мы. Установлено, что с ритмом выброса мела-тонина связаны также сезонные изменения общей активности и эмоционального состояния человека (включая так называемые сезонные депрессии) [17]. Молекула мелатонина небольших размеров и высоко липофильна, в силу чего для неё не существует в организме никаких преград, включая плацентарный и гематоэнце-фалический барьеры. Она может проникать сквозь мембрану, связываться с белками-рецепторами на поверхности ядра и даже внедряться внутрь ядра, где реализует свое действие на уровне ядерного хроматина, оказывая непосредственное влияние на синтез белка генетическим аппаратом клетки [15].
У человека секреция мелатонина начинается лишь на третьем месяце развития ребенка, а до этого его поступление осуществляется через плаценту и с молоком матери. Постепенно его синтез в эпифизе нарастает и достигает максимума в возрасте 5-7 лет, а затем в течение всей жизни человека постепенно и плавно снижается (резкое падение наблюдается лишь в период полового созревания).
По мнению пинеолога А.М. Хелимского, хронический стресс матери во время беременности, столь характерный для больших городов, повышает уровень кортикостероидов (гормонов стресса), которые могут проникать через плаценту и подавлять у плода формирование эпифиза [8].
Многочисленными исследованиями доказано, что мелатонин участвует в иммунных реакциях, антиокислительных процессах, в регулировании процессов теплообмена, сна-бодрствования и старения [14].
В одном из сообщений констатируется, что у 11 человек с диагнозом СПИД, у которых количество клеток Т-хелперов было ниже 200, при применении мелатонина в дозе 40 мг на ночь в сочетании с низкими дозами интерлейкина-2 (медиатор воспаления и иммунитета) за 3 недели лечения повысилось количество Т-хелперов на треть у 36% пациентов. Кроме того, лечение вызвало значительное увеличение среднего числа эозинофилов, Т-лимфоцитов и естественных клеток-киллеров. Ученые пришли к выводу, что добавление мелатонина способствует повышению эффективности иммуномодули-рующей терапии у больных СПИДом, которые обычно не реагируют на употребление только интерлейкина-2 [18].
В опытах на людях и животных показано, что мелатонин подавляет сон, но может увеличивать долю парадоксального сна (у крыс, животных с выраженной ночной активностью). У
некоторых людей, участников исследований, после приема мелатонина скорее наступал быстрый (парадоксальный) сон и увеличивалась его доля в первых двух ночных циклах. При этом пациенты, которым вводили мелатонин по показаниям, отмечали появление необычайно ярких и эмоциональных сновидений [18].
Мелатонин абсолютно не токсичен. Он не накапливается в организме. Применение даже синтетического мелатонина улучшает общее состояние здоровья пожилых людей и, как считается, должно продлевать жизнь [4].
В настоящее время на фармацевтический рынок поставляется синтетический мелатонин в дозах 3 и 5 мг активного вещества на таблетку или капсулу, но лишь приём в физиологических дозах (0.1-0.3 мг), обеспечивающих его концентрацию в плазме крови до 50-120 мг/мл (средний ночной уровень у взрослых), вызывает мягкий снотворный эффект. При всём выше сказанном следует констатировать, что, не смотря на многочисленные исследования эпифиза и мелатонина, они носят спорный характер. До сих пор эпифиз является мало изученной железой внутренней секреции, а фундаментальная роль мелатонина только начинает осознаваться [1, 3, 4, 6, 8, 9].
Одним из загадочных образований эпифиза является так называемый мозговой песок (синонимы: мозговые гранулы, песчаные тельца, кальцифицированные гранулы, acervuli cerebri). Он обнаруживается у взрослых людей, особенно в старческом возрасте. Отложения мозгового песка приобретают причудливую форму, сходную с тутовой ягодой или еловой шишкой, чем и объясняется название шишковидного тела. Размеры песчинок колеблются в пределах от 5 мкм до 2 мм. Состоят песчинки из органической основы - коллоида, который считается секретом пинеалоцитов. Коллоид пропитан солями кальция и магния, преимущественно фосфатами. Методом рентгенокристаллографи-ческого анализа показано, что кальцифициро-ванные гранулы на дифрактограммах эпифиза аналогичны кристаллам гидроксиапатита. На гистологических препаратах они проявляют базофилию. Характерно, что эти отложения отсутствуют у слабоумных и у детей до 7 лет [19]. Предполагается, что в процессе жизнедеятельности эти «живые» кристаллы, постепенно обрастающие органо-фосфорно-кальциевыми оболочками, способны принимать излучения не электромагнитной природы. Так, ещё в начале 70-х годов ХХ века известный советский учё-ный-физикохимик, профессор Московского университета Н.И. Кобозев, анализируя феномен сознания, пришел к выводу, что молекулярная материя мозга сама по себе не способна обеспечить мышление, для этого необходим внешний источник потоков сверхлёгких частиц - психонов. Согласно этой гипотезе, человек мыслит не по своей воле, а потому, что у него
есть эпифиз с мозговым песком улавливающий космические излучения. А психоны являются главными носителями и переносчиками мыслительных и эмоциональных импульсов[16]. Не этим ли объясняется загадка передачи мыслей на значительные расстояния?
Выдвигается также гипотеза [16], согласно которой мозговой песок в эпифизе является управляющим центром и носителем информационной голограммы в организме человека и высокоорганизованных животных, что уже совсем близко к понятию квантового компьютера. На основе данных по элементной базе квантового компьютера и биологии структуры мозгового песка эпифиза сделано очень интересное предположение: эпифиз головного мозга является составной частью квантового компьютера в нашей голове, а мозговой песок - физической основой квантового процессора. Природа в первую очередь начинает формировать процессор нашего будущего квантового компьютера, на который «накручивается» уже остальное «железо». Интересно, что после удаления эпифиза люди испытывают так называемое би-размещение, при котором они существуют одновременно и в призрачной реальности, и в настоящем.
А теперь об интерстициальных глиоцитах эпифиза. Что они представляют и каково их функциональное значение? Полагают, что эти клетки являются видоизменёнными астроцита-ми. Они составляют всего лишь 5% всех клеточных элементов органа. Для этих клеток характерно наличие отростков, которыми они оплетают пинеалоциты и формируют глиальные мембраны вокруг кровеносных сосудов. Орга-неллы в этих клетках развиты умеренно, их ги-перхроматичное ядро резко контрастирует на фоне слабо окрашивающейся цитоплазмы. Помимо органелл общего значения, в их цитоплазме имеются многочисленные микрофибриллы, в которых содержится кератиноподобное вещество.
В функциональном плане глиоциты выполняют опорную функцию. Но по-видимому, не следует исключать и их участие в выработке БАВ. Не случайно в некоторых источниках эти клетки именуют интерстициальными эндокри-ноцитами. Кроме того, по словам доктора Неде-лигаарда, глиоциты, окружающие нейроны, во время сна способны «сжиматься», вследствие чего межклеточное пространство мозга увеличивается, что благоприятствует притоку жидкости, которая очищает мозг от токсинов. Если это так, то можно избежать болезней Альцгей-мера и Паркинсона, которые сопровождаются формированием в сосудах мозга бляшек, состоящих из токсичных белков. Но подчёркивается, что для этого необходимы новые исследования [20].
Интересна точка зрения теофизиков (ученых, связывающих физические явления и боже-
ственную природу), которые считают, что в эпифизе находится "божественная клетка", истинная клетка, идеальная, несущая информацию о данном здоровом организме. Она обладает возможностью восстановить организм в своем первозданном виде [16].
В заключение следует указать, что здесь представлены лишь некоторые аспекты одного из самых загадочных и малоизученных органов. Но уже и то, что мы о нём знаем, свидетельствует о его важном участии в регуляции жизненно важных функций целостного организма. Нужно правильно научиться пользоваться ресурсами, которыми наделила нас природа. Возможно философский камень, который ищут испокон веков, и есть кристаллы мозгового песка? А может мелатонин - ключ к вечной молодости и здоровью?
ЛИТЕРАТУРА
1. Анисимов В.Н., Кветной И.М., Комаров Ф.И., Малиновская Н.К., Рапопорт С.И. Мелатонин в физиологии и патологии желудочно-кишечного тракта. - М.: Советский спорт, 2000. - 184 с.
2. Гистология, эмбриология, цитология: учебник / Ю.И. Афанасьев, Н.А. Юрина, Е.Ф. Ко-товский и др. : под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Геотар-Медиа, 2012. - 800 с.
3. Мелатонин в норме и патологии / Под ред. акад. РАМН Ф.И. Комарова и С.И. Рапопорт. -М.: Медпрактика, 2004. - 308 с.
4. Пьерпаоли В., Регельсон У. Чудо мелатони-на / Пер. с англ. - М.: Вост. кн. компания, 1997.
- 252 с.
5. Сапин М. Р., Билич Г. Л. Анатомия человека : учебник в 3 т. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - Том 2. — 496 с.
6. Слепушкин В.Д., Пашинский В.Г. Эпифиз и адаптация организма. - Томск: Изд. Томск. унт, 1982. - 212 с.
7. Фундаментальная и клиническая физиология / Под ред. А. Г. Камкина и А. А. Каменского. -М.: «Академия», 2004. - 1073 с.
8. Хелимский А.М. Эпифиз. - М.: Медицина, 1969. - 182 с.
9. Чазов Е.И., Исаченков В.А. Эпифиз: место и роль в системе нейроэндокринной регуляции. -М., 1974. - 240 с.
10. Anisimov V.N., Khavinson V.Kh., Morozov V.G. // Mech. Ageing Dev. 1982. - Vol. 19. - P. 245.
11. Cipolla-Neto J., Amaral F. G., Afeche S. C., Tan D. X., Reiter R. J. Melatonin, energy metabolism, and obesity: a review // Journal of pineal research. - 2014. - Vol. 56, № 4. - P. 371-381.
12. Ho Yoon, Yong Sam Shin, Kyu Chang Lee, and Hyoung Woo Park Morphological characteristics of the developing human brain during the embryonic period // Yonsey Medical Journal. - 1997.
- Vol. 38, № 1. - Р. 26-32.
