Ghiandola pineale
Che cos'è la ghiandola pineale?
La ghiandola pineale, detta anche epifisi, è una piccola ghiandola endocrina collocata in una precisa area del cervello; produce un ormone molto importante, la melatonina, responsabile della regolazione di alcune funzioni fondamentali.
Nell'uomo e in molti vertebrati superiori è collegata al sistema della ricezione degli stimoli luminosi attraverso dei collegamenti con la retina, mentre in alcune specie meno evolute è essa stessa dotata di capacità fotosensibili e forma il cosiddetto occhio pineale, quasi mai coinvolto nella funzione visiva.
Ghiandola pineale.
Embriologia della ghiandola pineale
Durante lo sviluppo embrionale l'epifisi si origina da un gruppetto di cellule di origine ectodermica. Queste cellule embrionali sono fotosensibili e rispondono agli stimoli luminosi.
Nei mammiferi e negli uccelli tale capacità è perduta nell'individuo adulto, rendendo necessaria la connessione con alcune aree della retina oculare. In alcune specie di rettili, anfibi e pesci invece, una parte di queste cellule embrionali si sviluppa in un occhio rudimentale, costituito da cellule fotosensibili simili ai coni posizionati su una retina posta inferiormente ad una cornea.
Questa formazione, anatomicamente connessa alla ghiandola pineale vera e propria, cioè la struttura che detiene la funzione endocrina, è disposta sulla superficie dorsale del cranio, separata dall'esterno da un sottile strato di tegumento traslucido e definita organo parietale, occhio parietale o occhio pineale.
Anatomia della ghiandola pineale
L'epifisi è una piccola ghiandola a forma di pigna (da cui il nome) che non supera i 0,8 cm di lunghezza e 0,1 grammi di peso nell'individuo adulto. Si sviluppa dal tetto del diencefalo ed è situata nella zona mediana del cervello, a cavallo tra i due emisferi, in una cavità al margine del 3° ventricolo che contiene il liquido cerebrospinale.
L'epifisi è formata da un tipo di cellule specializzate definite pinealociti, che si organizzano in cordoni per formare una struttura di tipo parenchimale e sono intervallate da fibre reticolari si tessuto connettivo.
Elementi caratteristici del tessuto che forma la ghiandola pineale sono specifiche aree calcificate, dette acervuli, formate da ammassi di cellule ricche di depositi di calcio che assumono un aspetto quasi vitreo quando osservate al microscopio.
Oltre ai pinealociti, nella ghiandola pineale si ritrovano delle cellule con funzione di sostegno dall'aspetto simile agli astrociti.
Funzioni della ghiandola pineale
Il prodotto più caratteristico della ghiandola pineale è la melatonina, un ormone principalmente coinvolto nella regolazione delle funzioni fisiologiche legate al ritmo circadiano. La melatonina, infatti, è responsabile dell'attivazione delle funzioni fisiologiche legate al sonno ed è prodotta in risposta alla mancanza di stimoli luminosi sulla retina.
Inoltre, la melatonina è anche coinvolta nella regolazione dello sviluppo dei caratteri sessuali negli individui in età puberale: prima della pubertà, infatti, i livelli di melatonina sono molto alti e questo ormone agisce in contrasto alle gonadotropine prodotte dall'ipotalamo.
Con la pubertà, i livelli basali di melatonina si abbassano e le gonadotropine sono libere di agire, inducendo lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari e la maturazione dell'apparato riproduttivo.
Ghiandola pineale e ritmo circadiano
Il precursore della melatonina è una molecola prodotta anch'essa dalla ghiandola pineale (ma non solo), con funzione di neurotrasmettitore: la serotonina.
All'interno della ghiandola pineale la serotonina viene tramutata in melatonina grazie all'azione di due enzimi: l'N-acetil-transferasi (AANAT) e l'acetilserotonina-O-metiltransferasi.
Il primo catalizza la trasformazione della serotonina in acetilserotonina, che poi viene definitivamente tramutata dal secondo in melatonina.
Il funzionamento dell'enzima AANAT è inibito dalla luce, in particolare dai segnali che arrivano dalla retina e sono trasmessi all'ipofisi attraverso le fibre nervose noradrenergiche, sensibili alla noradrenalina.
Durante la notte, quindi, l'enzima è più attivo e in circolo vi è una maggiore quantità di melatonina, segnalando al cervello che ci si trova in ambiente notturno.
Al contrario, durante il giorno la serotonina è più abbondante, permettendo all'organismo di sincronizzare correttamente le attività in base al periodo giorno/notte.
Oltre alle variazioni giornaliere, i livelli di concentrazione di melatonina consentono all'organismo di sincronizzare anche le attività legate alle stagioni: il cervello infatti è in grado di registrare la durata del dì e della notte analizzando la durata del plateau notturno di melatonina e confrontarla giorno dopo giorno, in modo da riconoscere l'avvento delle varie stagioni e predisporre le attività più appropriate come ad esempio, per molte specie, quelle riproduttive.
Vie di sintesi di serotonina e melatonina.
Effetti di melatonina e serotonina sull'organismo
Oltre ad influenzare direttamente il sonno e la veglia e sincronizzare le attività stagionali, la melatonina e la serotonina hanno effetti opposti su una serie di altri aspetti della nostra fisiologia.
La serotonina, ad esempio, è associata a sensazioni di benessere e relax, mentre un eccesso di melatonina è associato a stati d'animo negativi e anche alla sindrome depressiva.
Una delle spiegazioni dell'alto tasso di depressioni e suicidi nei paesi del nord Europa, ad esempio, è dato dalla esposizione a lunghissimi periodi di buio costante o comunque a giorni dalla durata molto breve durante il periodo invernale.
Pare che anche la tolleranza al freddo e al caldo sia influenzata dall'equilibrio tra queste due molecole, con la melatonina responsabile di una aumentata resistenza alle basse temperature e la serotonina con un effetto invece opposto.
Alti livelli di melatonina appaiono essere correlati a un maggiore senso di fame, che si riduce in presenza di elevati livelli di serotonina.
La concentrazione di melatonina, infine, è particolarmente elevata in corrispondenza del liquido cerebrospinale: ciò fa supporre che, oltre a riversare questo ormone nel circolo sanguigno, la ghiandola pineale lo secerna anche all'interno delle aree del cervello ad essa limitrofe, facendo supporre un ruolo nell'attività del sistema nervoso centrale.
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