Glándula pineal

La glándula pineal, conarium o epífisis cerebral, es una pequeña glándula endocrina en el cerebro de la mayoría de los vertebrados. La glándula pineal produce melatonina, una hormona derivada de la serotonina que modula los patrones de sueño tanto en ciclos circadianos como estacionales. La forma de la glándula se asemeja a un cono de pino, lo que le da su nombre. La glándula pineal está ubicada en el epitálamo, cerca del centro del cerebro, entre los dos hemisferios, metida en un surco donde se unen las dos mitades del tálamo. La glándula pineal es uno de los órganos circunventriculares secretores neuroendocrinos en los que los capilares son en su mayoría permeables a los solutos en la sangre.

Casi todas las especies de vertebrados poseen una glándula pineal. La excepción más importante es un vertebrado primitivo, el mixino. Incluso en el mixino, sin embargo, puede haber una estructura de "equivalente pineal" en el diencéfalo dorsal. La lanceta Branchiostoma lanceolatum, el pariente existente más cercano a los vertebrados, también carece de una glándula pineal reconocible. La lamprea (otro vertebrado primitivo), sin embargo, posee uno. Algunos vertebrados más complejos han perdido glándulas pineales en el transcurso de su evolución.

Los resultados de diversas investigaciones científicas en biología evolutiva, neuroanatomía comparada y neurofisiología han explicado la historia evolutiva (filogenia) de la glándula pineal en diferentes especies de vertebrados. Desde el punto de vista de la evolución biológica, la glándula pineal es una especie de fotorreceptor atrofiado. En el epitálamo de algunas especies de anfibios y reptiles, está ligado a un órgano sensor de luz, conocido como ojo parietal, que también se denomina ojo pineal o tercer ojo.

René Descartes creía que la glándula pineal humana era el "asiento principal del alma". La filosofía académica entre sus contemporáneos consideraba a la glándula pineal como una estructura neuroanatómica sin cualidades metafísicas especiales; la ciencia lo estudió como una glándula endocrina entre muchas.

Etimología

La palabra pineal, del latín pinea (piña), se utilizó por primera vez a finales del siglo XVII para referirse a la forma de cono de la glándula cerebral.

Estructura

La glándula pineal es una estructura cerebral de la línea media que no está emparejada. Toma su nombre de su forma de piña. La glándula es de color gris rojizo y aproximadamente del tamaño de un grano de arroz (5 a 8 mm) en humanos. La glándula pineal, también llamada cuerpo pineal, es parte del epitálamo y se encuentra entre los cuerpos talámicos colocados lateralmente y detrás de la comisura habenular. Se encuentra en la cisterna cuadrigémina cerca de los cuerpos cuadrigéminos. También está ubicado detrás del tercer ventrículo y está bañado por líquido cefalorraquídeo suministrado a través de un pequeño receso pineal del tercer ventrículo que se proyecta hacia el tallo de la glándula.

Suministro de sangre

A diferencia de la mayor parte del cerebro de los mamíferos, la glándula pineal no está aislada del cuerpo por el sistema de barrera hematoencefálica; tiene un flujo sanguíneo profuso, solo superado por el riñón, suministrado por las ramas coroideas de la arteria cerebral posterior.

Inervación

La glándula pineal recibe inervación simpática del ganglio cervical superior. También está presente una inervación parasimpática de los ganglios pterigopalatino y ótico. Además, algunas fibras nerviosas penetran en la glándula pineal a través del tallo pineal (inervación central). Además, las neuronas del ganglio del trigémino inervan la glándula con fibras nerviosas que contienen el neuropéptido PACAP.

Microanatomía

El cuerpo pineal en humanos consiste en un parénquima lobulillar de pinealocitos rodeado por espacios de tejido conectivo. La superficie de la glándula está cubierta por una cápsula pial.

La glándula pineal se compone principalmente de pinealocitos, pero se han identificado otros cuatro tipos de células. Como es bastante celular (en relación con la corteza y la sustancia blanca), puede confundirse con una neoplasia.

Tipo de célula	Descripción
Pinealocitos	Los pinealocitos consisten en un cuerpo celular con 4 a 6 procesos emergentes. Producen y secretan melatonina. Los pinealocitos se pueden teñir mediante métodos especiales de impregnación con plata. Su citoplasma es ligeramente basófilo. Con tinciones especiales, los pinealocitos exhiben largas prolongaciones citoplásmicas ramificadas que se extienden hasta los tabiques conectivos y sus vasos sanguíneos.
Células intersticiales	Las células intersticiales se encuentran entre los pinealocitos. Tienen núcleos alargados y un citoplasma teñido de un color más oscuro que el de los pinealocitos.
fagocito perivascular	Muchos capilares están presentes en la glándula y los fagocitos perivasculares se encuentran cerca de estos vasos sanguíneos. Los fagocitos perivasculares son células presentadoras de antígenos.
neuronas pineales	En los vertebrados superiores, las neuronas suelen estar ubicadas en la glándula pineal. Sin embargo, este no es el caso de los roedores.
Células peptidérgicas similares a neuronas	En algunas especies, están presentes células peptidérgicas de tipo neuronal. Estas células podrían tener una función reguladora paracrina.

Desarrollo

La glándula pineal humana crece en tamaño hasta alrededor de 1 a 2 años de edad, permaneciendo estable a partir de entonces, aunque su peso aumenta gradualmente a partir de la pubertad. Se cree que los abundantes niveles de melatonina en los niños inhiben el desarrollo sexual, y los tumores pineales se han relacionado con la pubertad precoz. Cuando llega la pubertad, la producción de melatonina se reduce.

Simetría

En el pez cebra, la glándula pineal no se extiende a ambos lados de la línea media, pero muestra un sesgo del lado izquierdo. En los humanos, la dominancia cerebral funcional se acompaña de una sutil asimetría anatómica.

Función

Una función de la glándula pineal es producir melatonina. La melatonina tiene varias funciones en el sistema nervioso central, la más importante de las cuales es ayudar a modular los patrones de sueño. La producción de melatonina es estimulada por la oscuridad e inhibida por la luz. Las células nerviosas sensibles a la luz en la retina detectan la luz y envían esta señal al núcleo supraquiasmático (SCN), sincronizando el SCN con el ciclo día-noche. Luego, las fibras nerviosas transmiten la información de la luz del día desde el SCN a los núcleos paraventriculares (PVN), luego a la médula espinal y, a través del sistema simpático, a los ganglios cervicales superiores (SCG), y de allí a la glándula pineal.

También se afirma que el compuesto pinolina se produce en la glándula pineal; es una de las beta-carbolinas. Esta afirmación está sujeta a cierta controversia.

Regulación de la glándula pituitaria

Los estudios en roedores sugieren que la glándula pineal influye en la secreción de la glándula pituitaria de las hormonas sexuales, la hormona estimulante del folículo (FSH) y la hormona luteinizante (LH). La pinealectomía realizada en roedores no produjo cambios en el peso de la pituitaria, pero provocó un aumento en la concentración de FSH y LH dentro de la glándula. La administración de melatonina no devolvió las concentraciones de FSH a los niveles normales, lo que sugiere que la glándula pineal influye en la secreción de la glándula pituitaria de FSH y LH a través de una molécula transmisora ​​no descrita.

La glándula pineal contiene receptores para el neuropéptido regulador, endotelina-1, que, cuando se inyecta en cantidades picomolares en el ventrículo cerebral lateral, provoca un aumento mediado por calcio en el metabolismo de la glucosa pineal.

Regulación del metabolismo óseo

Los estudios en ratones sugieren que la melatonina derivada de la pineal regula la deposición de hueso nuevo. La melatonina derivada de la pineal media su acción sobre las células óseas a través de los receptores MT2. Esta vía podría ser un nuevo objetivo potencial para el tratamiento de la osteoporosis, ya que el estudio muestra el efecto curativo del tratamiento con melatonina oral en un modelo de ratón con osteoporosis posmenopáusica.

Significación clínica

Calcificación

La calcificación de la glándula pineal es típica en adultos jóvenes y se ha observado en niños de hasta dos años de edad. Se sabe que las secreciones internas de la glándula pineal inhiben el desarrollo de las glándulas reproductoras porque cuando se daña gravemente en los niños, se acelera el desarrollo de los órganos sexuales y el esqueleto. La calcificación de la glándula pineal es perjudicial para su capacidad de sintetizar melatonina y la literatura científica presenta hallazgos no concluyentes sobre si causa problemas de sueño.

La glándula calcificada se ve a menudo en las radiografías de cráneo. Las tasas de calcificación varían ampliamente según el país y se correlacionan con el aumento de la edad; se estima que la calcificación se presenta en un 40 % de los estadounidenses a los diecisiete años. La calcificación de la glándula pineal está asociada con los cuerpos arenosos, también conocidos como "arena cerebral".

Tumores

Los tumores de la glándula pineal se llaman pinealomas. Estos tumores son raros y del 50% al 70% son germinomas que surgen de células germinales embrionarias secuestradas. Histológicamente son similares a los seminomas testiculares y los disgerminomas ováricos.

Un tumor pineal puede comprimir el colículo superior y el área pretectal del mesencéfalo dorsal, produciendo el síndrome de Parinaud. Los tumores pineales también pueden causar compresión del acueducto cerebral, lo que resulta en una hidrocefalia no comunicante. Otras manifestaciones son consecuencia de sus efectos de presión y consisten en alteraciones visuales, dolor de cabeza, deterioro mental y, a veces, un comportamiento similar a la demencia.

Estas neoplasias se dividen en tres categorías: pineoblastomas, pineocitomas y tumores mixtos, según su nivel de diferenciación, que a su vez se correlaciona con su agresividad neoplásica. El curso clínico de los pacientes con pineocitomas es prolongado, con un promedio de varios años. La posición de estos tumores hace que sean difíciles de extirpar quirúrgicamente.

Otras condiciones

La morfología de la glándula pineal difiere notablemente en diferentes condiciones patológicas. Por ejemplo, se sabe que su volumen se reduce tanto en pacientes obesos como en pacientes con insomnio primario.

Otros animales

La mayoría de los vertebrados vivos tienen glándulas pineales. Es probable que el ancestro común de todos los vertebrados tuviera un par de órganos fotosensibles en la parte superior de la cabeza, similar a la disposición de las lampreas modernas. Algunos peces del Devónico extintos tienen dos agujeros parietales en el cráneo, lo que sugiere una bilateralidad ancestral de los ojos parietales. El ojo parietal y la glándula pineal de los tetrápodos actuales son probablemente los descendientes de las partes izquierda y derecha de este órgano, respectivamente.

Durante el desarrollo embrionario, el ojo parietal y el órgano pineal de los lagartos y tuátaras modernos se forman juntos a partir de un bolsillo formado en el ectodermo cerebral. La pérdida de los ojos parietales en muchos tetrápodos vivos está respaldada por la formación del desarrollo de una estructura emparejada que posteriormente se fusiona en una sola glándula pineal en embriones en desarrollo de tortugas, serpientes, aves y mamíferos.

Los órganos pineales de los mamíferos se dividen en una de tres categorías según su forma. Los roedores tienen glándulas pineales estructuralmente más complejas que otros mamíferos.

Los cocodrilos y algunos linajes tropicales de mamíferos (algunos xenartros (perezosos), pangolines, sirenios (manatíes y dugongos) y algunos marsupiales (planeadores del azúcar)) han perdido tanto el ojo parietal como el órgano pineal. Los mamíferos polares, como las morsas y algunas focas, poseen glándulas pineales inusualmente grandes.

Todos los anfibios tienen un órgano pineal, pero algunas ranas y sapos también tienen lo que se llama un "órgano frontal", que es esencialmente un ojo parietal.

Los pinealocitos en muchos vertebrados no mamíferos tienen un gran parecido con las células fotorreceptoras del ojo. La evidencia de la morfología y la biología del desarrollo sugiere que las células pineales poseen un ancestro evolutivo común con las células de la retina.

La citoestructura pineal parece tener similitudes evolutivas con las células de la retina de los ojos laterales. Las aves y los reptiles modernos expresan el pigmento fototransductor melanopsina en la glándula pineal. Se cree que las glándulas pineales aviares actúan como el núcleo supraquiasmático en los mamíferos. La estructura del ojo pineal en los lagartos y tuátaras modernos es análoga a la córnea, el cristalino y la retina de los ojos laterales de los vertebrados.

En la mayoría de los vertebrados, la exposición a la luz desencadena una reacción en cadena de eventos enzimáticos dentro de la glándula pineal que regula los ritmos circadianos. En humanos y otros mamíferos, las señales luminosas necesarias para establecer los ritmos circadianos se envían desde el ojo a través del sistema retinohipotalámico hasta los núcleos supraquiasmáticos (SCN) y la glándula pineal.

Los cráneos fosilizados de muchos vertebrados extintos tienen un agujero pineal (abertura), que en algunos casos es más grande que el de cualquier vertebrado vivo. Aunque los fósiles rara vez conservan la anatomía blanda del cerebro profundo, el cerebro del ave fósil rusa Cerebavis cenomanica de Melovatka, de unos 90 millones de años, muestra un ojo parietal y una glándula pineal relativamente grandes.

Rick Strassman, autor y Profesor Clínico Asociado de Psiquiatría en la Facultad de Medicina de la Universidad de Nuevo México, ha teorizado que la glándula pineal humana es capaz de producir el alucinógeno N,N-Dimetiltriptamina (DMT) bajo ciertas circunstancias. En 2013, él y otros investigadores informaron por primera vez de DMT en el microdializado de la glándula pineal de roedores.

Sociedad y Cultura

El filósofo y científico del siglo XVII René Descartes estaba muy interesado en la anatomía y la fisiología. Habló de la glándula pineal tanto en su primer libro, el Tratado del hombre (escrito antes de 1637, pero publicado póstumamente en 1662/1664), como en su último libro, Las pasiones del alma (1649) y lo consideró como "el asiento principal del alma y el lugar en el que se forman todos nuestros pensamientos". En el Tratado del hombre, Descartes describió modelos conceptuales del hombre, es decir, criaturas creadas por Dios, que constan de dos ingredientes, un cuerpo y un alma. en las pasiones, Descartes dividió al hombre en un cuerpo y un alma y enfatizó que el alma está unida a todo el cuerpo por "cierta glándula muy pequeña situada en el medio de la sustancia del cerebro y suspendida sobre el pasaje a través del cual los espíritus en el cerebro anterior". comunican con las de sus cavidades posteriores". Descartes le dio importancia a la glándula porque creía que era la única sección del cerebro que existía como una sola parte en lugar de la mitad de un par. Algunas de las suposiciones anatómicas y fisiológicas básicas de Descartes estaban totalmente equivocadas, no solo según los estándares modernos, sino también a la luz de lo que ya se sabía en su época.

La noción de un "ojo pineal" es central en la filosofía del escritor francés Georges Bataille, que el erudito literario Denis Hollier analiza en profundidad en su estudio Contra la arquitectura. En este trabajo, Hollier analiza cómo Bataille usa el concepto de "ojo pineal" como referencia a un punto ciego en la racionalidad occidental y un órgano de exceso y delirio. Este dispositivo conceptual es explícito en sus textos surrealistas, El Jesús y El Ojo Pineal.

A finales del siglo XIX, Madame Blavatsky (quien fundó la teosofía) identificó la glándula pineal con el concepto hindú del tercer ojo o chakra Ajna. Esta asociación sigue siendo popular hoy en día.

En el cuento "Desde el más allá" de H. P. Lovecraft, un científico crea un dispositivo electrónico que emite una onda de resonancia, que estimula la glándula pineal de una persona afectada, lo que le permite percibir planos de existencia fuera del alcance de la realidad aceptada, un translúcido, entorno ajeno que se superpone a nuestra propia realidad reconocida. Fue adaptado como una película del mismo nombre en 1986. La película de terror de 2013 Banshee Chapter está fuertemente influenciada por este cuento.

Historia

La actividad secretora de la glándula pineal solo se conoce parcialmente. Su ubicación en lo profundo del cerebro sugirió a los filósofos a lo largo de la historia que posee una importancia particular. Esta combinación llevó a que se la considere una glándula "misteriosa" con teorías místicas, metafísicas y ocultas que rodean sus funciones percibidas.

Originalmente se creía que la glándula pineal era un "resto vestigial" de un órgano más grande. En 1917, se supo que el extracto de pineal de vaca aclaraba la piel de las ranas. El profesor de Dermatología Aaron B. Lerner y sus colegas de la Universidad de Yale, con la esperanza de que una sustancia de la pineal pudiera ser útil en el tratamiento de enfermedades de la piel, aislaron y nombraron la hormona melatonina en 1958. La sustancia no demostró ser útil como se pretendía, pero su descubrimiento ayudó a resolver varios misterios, como por qué eliminar la pineal de la rata aceleró el crecimiento de los ovarios, por qué mantener a las ratas en luz constante disminuyó el peso de sus pineales y por qué la pinealectomía y la luz constante afectan el crecimiento de los ovarios en la misma medida; este conocimiento dio un impulso al entonces nuevo campo de la cronobiología.De los órganos endocrinos, la función de la glándula pineal fue la última descubierta.

Imágenes Adicionales

El cuerpo pineal está etiquetado en estas imágenes.

• Cara mesal de un cerebro seccionado en el plano sagital medio
• Disección que muestra los ventrículos del cerebro.
• Cerebro posterior y medio; vista anterolateral
• Sección sagital mediana del cerebro
• Glándula pineal
• Tronco encefálico; vista posterior