فسيولوجيا الغدة الصنوبرية (المشاش)

الغدة الصنوبرية، أو المشاش، هي نتوء من سقف البطين الثالث في الدماغ. وهي مغطاة بكبسولة من النسيج الضام، تمتد منها خيوط إلى الداخل، مقسمة العضو إلى فصوص. تحتوي فصوص النسيج الحشوي على الخلايا الصنوبرية والخلايا الدبقية. تتميز الخلايا الصنوبرية بخلايا أكبر وأفتح وخلايا أصغر داكنة. من سمات أوعية الغدة الصنوبرية، على ما يبدو، غياب الاتصالات الوثيقة بين الخلايا البطانية، مما يؤدي إلى ضعف حاجز الدم الدماغي في هذا العضو. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الغدة الصنوبرية لدى الثدييات والعضو المقابل لها في الأنواع الأدنى في غياب الخلايا الحساسة المستقبلة للضوء. تُمثل ألياف خلايا العقد الودية العنقية العلوية معظم أعصاب الغدة الصنوبرية. تُشكل النهايات العصبية شبكات حول الخلايا الصنوبرية. تتصل نواتج هذه الأخيرة بالأوعية الدموية وتحتوي على حبيبات إفرازية. تُلاحظ الغدة الصنوبرية بشكل خاص في سن مبكرة. مع البلوغ، عادةً ما يتناقص حجمها، ثم تترسب فيها أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم لاحقًا. يسمح هذا التكلس غالبًا برؤية المشاش بوضوح في الأشعة السينية للجمجمة. تبلغ كتلة الغدة الصنوبرية لدى البالغين حوالي 120 ملغ.

يعتمد نشاط الغدة الصنوبرية على تواتر الإضاءة. ففي الضوء، تُثبّط العمليات التركيبية والإفرازية فيها، بينما تتعزز في الظلام. تُستقبل النبضات الضوئية من قِبل مستقبلات الشبكية، وتدخل مراكز تنظيم الجهاز العصبي الودي في الدماغ والحبل الشوكي، ثم إلى العقد العصبية الودية العنقية العلوية، مما يُؤدي إلى تعصيب الغدة الصنوبرية. في الظلام، تختفي التأثيرات العصبية المثبطة، ويزداد نشاط الغدة الصنوبرية. يؤدي إزالة العقد العصبية الودية العنقية العلوية إلى اختفاء إيقاع نشاط الإنزيمات داخل الخلايا في الغدة الصنوبرية، التي تُشارك في تخليق هرموناتها. تزيد النهايات العصبية التي تحتوي على النورأدرينالين من نشاط هذه الإنزيمات من خلال مستقبلات بيتا الخلوية. يبدو أن هذا الظرف يتناقض مع البيانات المتعلقة بالتأثير المثبط لإثارة الأعصاب الودية على تخليق وإفراز الميلاتونين. ومع ذلك، فقد ثبت من ناحية أخرى أنه في ظل ظروف الإضاءة ينخفض محتوى السيروتونين في الغدة، ومن ناحية أخرى، تم اكتشاف دور الألياف الكولينية في تنظيم نشاط أوكسي إندول-O-ميثيل ترانسفيراز (OIOMT) في الغدة الصنوبرية.

يُؤكَّد التنظيم الكوليني لنشاط الغدة الصنوبرية بوجود إنزيم الأسيتيل كولينستراز في هذا العضو. كما تُعَدُّ العقد العنقية العلوية مصدرًا للألياف الكولينية.

تُنتج الغدة الصنوبرية بشكل رئيسي إندول-N-أسيتيل-5-ميثوكسي تريبتامين (الميلاتونين). وعلى عكس سلفه السيروتونين، يبدو أن هذه المادة تُصنع حصريًا في الغدة الصنوبرية. لذلك، يُعد تركيزها في الأنسجة، بالإضافة إلى نشاط إنزيم OIOMT، مؤشرين على الحالة الوظيفية للغدة الصنوبرية. ومثل غيره من إنزيمات ناقلة الميثيل O-، يستخدم إنزيم OIOMT S-أدينوسيل ميثيونين كمُعطي لمجموعة الميثيل. يمكن أن يعمل كل من السيروتونين ومركبات 5-هيدروكسي إندول الأخرى كركائز للمثيلة في الغدة الصنوبرية، إلا أن إن-أسيتيل سيروتونين يُعد ركيزة مُفضلة لهذا التفاعل (بمعدل 20 ضعفًا). هذا يعني أن أسيتلة N تسبق مثيلة O-في عملية تصنيع الميلاتونين. المرحلة الأولى من تخليق الميلاتونين هي تحويل حمض التربتوفان الأميني بتأثير إنزيم هيدروكسيلاز التربتوفان إلى 5-هيدروكسي تريبتوفان. بمساعدة إنزيم ديكاربوكسيلاز الأحماض الأمينية العطرية، يتكون السيروتونين من هذا المركب، الذي يُؤستل جزء منه ليتحول إلى إن-أسيتيل سيروتونين. أما المرحلة الأخيرة من تخليق الميلاتونين (تحويل إن-أسيتيل سيروتونين بتأثير إنزيم OIOMT)، كما ذُكر سابقًا، فهي خاصة بالغدة الصنوبرية. يُنزع الأمين من السيروتونين غير المؤستل بواسطة إنزيم أوكسيديز أحادي الأمين، ويتحول إلى حمض 5-هيدروكسي إندول أسيتيك و5-هيدروكسي تريبتوفان.

تدخل كمية كبيرة من السيروتونين أيضًا إلى النهايات العصبية، حيث يتم التقاطها بواسطة حبيبات تمنع التدمير الأنزيمي لهذا الأمين الأحادي.

يُعتقد أن تخليق السيروتونين يحدث في الخلايا الصنوبرية الفاتحة، وتتحكم فيه الخلايا العصبية النورأدرينية. تُنظّم الألياف اللاودية الكولينية إطلاق السيروتونين من الخلايا الصنوبرية الفاتحة، وبالتالي وصوله إلى الخلايا الصنوبرية الداكنة، حيث يحدث أيضًا التعديل النورأدريني لتكوين الميلاتونين وإفرازه.

تتوفر بيانات عن إنتاج الغدة الصنوبرية ليس فقط للإندولات، بل أيضًا لمواد ذات طبيعة بولي ببتيدية، ووفقًا لبعض الباحثين، فهي الهرمونات الحقيقية للغدة الصنوبرية. وهكذا، عُزل منها ببتيد (أو خليط من الببتيدات) بوزن جزيئي يتراوح بين 1000 و3000 دالتون، ذو نشاط مضاد للغدد التناسلية. ويفترض باحثون آخرون دورًا هرمونيًا للأرجينين-فاسوتوسين المعزول من الغدة الصنوبرية. كما حصل آخرون على مركبين ببتيديين من الغدة الصنوبرية، أحدهما يحفز إفراز الغدد التناسلية والآخر يثبطه عن طريق زراعة خلايا الغدة النخامية.

بالإضافة إلى الغموض المحيط بالطبيعة الحقيقية لهرمونات الغدة الصنوبرية، هناك خلاف أيضًا حول مسار دخولها إلى الجسم: إلى الدم أم إلى السائل النخاعي. ومع ذلك، تشير معظم الأدلة إلى أن الغدة الصنوبرية، كغيرها من الغدد الصماء، تفرز هرموناتها في الدم. ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بهذه المسألة مسألة التأثير المركزي أو المحيطي لهرمونات الغدة الصنوبرية. وقد أظهرت التجارب على الحيوانات (وخاصةً الهامستر) أن تنظيم الغدة الصنوبرية للوظيفة التناسلية يتم بوساطة تأثير الغدة الصنوبرية على الجهاز الوطائي النخامي، وليس مباشرةً على الغدد الجنسية. علاوة على ذلك، أدى إدخال الميلاتونين إلى البطين الثالث من الدماغ إلى انخفاض مستويات الهرمون الملوتن (LH) والهرمون المنبه للجريب (FSH) وزيادة محتوى البرولاكتين في الدم، في حين لم يصاحب حقن الميلاتونين في الأوعية الدموية البابية للغدة النخامية أي تغيير في إفراز الجونادوتروبينات. أحد مواقع تأثير الميلاتونين في الدماغ هو البروز المتوسط للوطاء، حيث تُنتج الليبرينات والستاتينات، مما يُنظم نشاط الغدة النخامية الأمامية. ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح ما إذا كان إنتاج هذه المواد يتغير تحت تأثير الميلاتونين نفسه أم أنه يُعدّل نشاط الخلايا العصبية أحادية الأمين، وبالتالي يُشارك في تنظيم إنتاج عوامل الإطلاق. تجدر الإشارة إلى أن التأثيرات المركزية لهرمونات الغدة الصنوبرية لا تُثبت إفرازها المباشر في السائل النخاعي، إذ يُمكن أن تصل إليه أيضًا من الدم. بالإضافة إلى ذلك، هناك أدلة على تأثير الميلاتونين على الخصيتين (حيث تُثبط هذه المادة تكوين الأندروجينات) وغيرها من الغدد الصماء الطرفية (على سبيل المثال، تُضعف تأثير هرمون TSH على تخليق الثيروكسين في الغدة الدرقية). يُقلل تناول الميلاتونين في الدم لفترات طويلة من وزن الخصيتين ومستوى التستوستيرون في المصل، حتى في الحيوانات التي خضعت لاستئصال الغدة النخامية. كما أظهرت التجارب أن مستخلصًا خاليًا من الميلانين من الغدة الصنوبرية يمنع تأثير الجونادوتروبين على وزن المبايض في الفئران التي خضعت لاستئصال الغدة النخامية.

وهكذا، فإن المركبات النشطة بيولوجيًا التي تنتجها هذه الغدة لها، على ما يبدو، ليس فقط تأثير مركزي، بل أيضًا تأثير محيطي.

من بين التأثيرات المتنوعة العديدة لهذه المركبات، يجذب تأثيرها على إفراز الغدد التناسلية النخامية أكبر قدر من الاهتمام. كانت البيانات المتعلقة باضطراب البلوغ في أورام الغدة الصنوبرية أول مؤشر على دورها الغدد الصماء. يمكن أن تكون هذه الأورام مصحوبة بكل من تسارع وتباطؤ البلوغ، وهو ما يرتبط بطبيعة الأورام المختلفة التي تنشأ من الخلايا المتنيّة وغير المتنيّة للغدة الصنوبرية. تم الحصول على الدليل الرئيسي على التأثير المضاد للغدد التناسلية لهرمونات الغدة الصنوبرية على الحيوانات (الهامستر). في الظلام (أي في ظل ظروف تنشيط وظيفة الغدة الصنوبرية)، تُظهر الحيوانات تراجعًا واضحًا للأعضاء التناسلية وانخفاضًا في مستوى الهرمون الملوتن في الدم. في الأفراد الذين تم استئصال المشاش أو في ظل ظروف قطع الأعصاب الصنوبرية، لا يكون للظلام مثل هذا التأثير. يُعتقد أن المادة المضادة للغدد التناسلية في الغدة الصنوبرية تمنع إفراز اللوليبرين أو تأثيره على الغدة النخامية. وقد تم الحصول على بيانات مشابهة، وإن كانت أقل وضوحًا، لدى الفئران، حيث يُؤخر الظلام البلوغ إلى حد ما، ويؤدي استئصال الغدة الصنوبرية إلى ارتفاع مستويات هرموني LH وFSH في الدم. ويتجلى التأثير المضاد للغدة الصنوبرية بشكل خاص لدى الحيوانات التي تعاني من اختلال في وظائف الجهاز الوطائي-النخامي-التناسلي، وذلك عند تناولها الستيرويدات الجنسية في فترة ما بعد الولادة المبكرة.

يُعيد استئصال المشاش في هذه الفئران النمو الجنسي. كما تتعزز التأثيرات المضادة للغدة الصنوبرية وهرموناتها في حالات فقدان حاسة الشم والجوع.

ليس الميلاتونين وحده، بل مشتقاته أيضًا، 5-ميثوكسي تريبتوفولم و5-أوكسي تريبتوفولم، بالإضافة إلى السيروتونين، لها تأثير مثبط على إفراز الهرمونين الملوتن والمنبِّه للجريب. وكما ذُكر سابقًا، فإن نواتج البولي ببتيد الغدة الصنوبرية غير المحددة جيدًا لها أيضًا القدرة على التأثير على إفراز الجونادوتروبين في التجارب المعملية والحيوية. وقد تبيّن أن أحد هذه النواتج (بوزن جزيئي يتراوح بين 500 و1000 دالتون) أكثر فعالية من الميلاتونين بمقدار 60-70 مرة في منع تضخم المبيض المتبقي لدى الفئران التي خضعت لاستئصال المبيض من جانب واحد. على العكس من ذلك، كان لجزء آخر من ببتيدات الغدة الصنوبرية تأثير بروجونادوتروبي.

يؤدي استئصال الغدة الصنوبرية لدى الفئران غير الناضجة إلى زيادة محتوى البرولاكتين في الغدة النخامية مع انخفاض متزامن في مستواه في الدم. تحدث تحولات مماثلة في الحيوانات التي تُحفظ في ظروف الإضاءة المستمرة، والعكس - في الفئران التي تُحفظ في الظلام. يُعتقد أن الغدة الصنوبرية تفرز مادة تمنع تأثير عامل تثبيط البرولاكتين (PIF) في منطقة ما تحت المهاد على تخليق وإفراز البرولاكتين في الغدة النخامية، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى الهرمون في هذه الغدة. يسبب استئصال الغدة الصنوبرية تغيرات معاكسة. من المحتمل أن تكون المادة الفعالة للغدة الصنوبرية في هذه الحالة هي الميلاتونين، حيث أدى حقنه في البطين الثالث من الدماغ إلى زيادة مؤقتة في مستوى البرولاكتين في الدم.

في ظل غياب الضوء المستمر، يتباطأ نمو الحيوانات وينخفض مستوى هرمون النمو في الغدة النخامية بشكل ملحوظ. يُزيل استئصال الغدة الصنوبرية تأثير الظلام، ويُسرّع النمو تلقائيًا في بعض الأحيان. يُقلل استخدام مستخلصات الغدة الصنوبرية من التأثير المُحفّز للنمو لمستحضرات الغدة النخامية. في الوقت نفسه، لا يؤثر الميلاتونين على معدل نمو الحيوانات. ربما يُثبّط عامل (عوامل) آخر في الغدة الصنوبرية تخليق وإفراز السوماتوليبيرين أو يُحفّز إنتاج السوماتوستاتين.

وقد أظهرت التجارب أن تأثير الغدة الصنوبرية على الوظيفة الجسدية للغدة النخامية لا يتأثر بنقص الأندروجينات أو هرمونات الغدة الدرقية.

في الفئران المستأصلة من الغدة الصنوبرية، يزداد إفراز الكورتيكوستيرون بشكل مؤقت، على الرغم من ضعف استجابة الغدد الكظرية للإجهاد بشكل ملحوظ بعد استئصالها. يزداد إفراز الكورتيكوستيرون في ظروف الإضاءة المستمرة، والتي من المعروف أنها تُثبط نشاط الغدة الصنوبرية. هناك أدلة على أن استئصال الغدة الصنوبرية يُضعف التضخم التعويضي للغدة الكظرية المتبقية بعد استئصالها من جانب واحد، ويُعطل الإيقاع اليومي لإفراز الجلوكوكورتيكويد. يشير هذا إلى أهمية الغدة الصنوبرية في تنفيذ الوظيفة الموجّهة لقشر الكظر في الغدة النخامية الأمامية، وهو ما يؤكده تغير في إنتاج هرمون ACTH بواسطة أنسجة الغدة النخامية المستأصلة من الحيوانات المستأصلة من الغدة الصنوبرية. لا يوجد إجماع في الأدبيات العلمية بشأن المبدأ النشط للغدة الصنوبرية الذي يؤثر على النشاط الموجّه لقشر الكظر في الغدة النخامية.

يؤدي استئصال الغدة الصنوبرية إلى زيادة محتوى هرمون تحفيز الخلايا الصباغية (MSH) في الغدة النخامية، بينما يُقلل إدخال الميلاتونين في البطين الدماغي IG من محتواه. يرتفع مستوى هذا الهرمون في الغدة النخامية لدى الفئران التي تعيش في الضوء، ويُعيق إدخال الميلاتونين هذا التأثير. يُعتقد أن الميلاتونين يُحفز إنتاج المهاد لعامل تثبيط الميلانوتروبين MIF.

لم يُدرَس تأثير الغدة الصنوبرية وهرموناتها على الوظائف المدارية الأخرى للغدة النخامية بشكل كافٍ. قد تحدث تغيرات في نشاط الغدد الصماء الطرفية نتيجةً للتأثير المباشر لعوامل المشاش. وبالتالي، يؤدي استئصال الغدة الصنوبرية إلى زيادة طفيفة في كتلة الغدة الدرقية حتى في غيابها. يزداد معدل إفراز هرمونات الغدة الدرقية بشكل طفيف وسريع. ومع ذلك، ووفقًا لبيانات أخرى، فإن للغدة الصنوبرية تأثيرًا مثبطًا على تخليق وإفراز هرمون TSH في الحيوانات غير البالغة.

وفي معظم التجارب، أدى إعطاء الميلاتونين تحت الجلد، وداخل الصفاق، وعبر الوريد، وحتى داخل البطين، إلى انخفاض وظيفة الغدة الدرقية في تركيز اليود.

أدى زرع الغدة الصنوبرية في الغدد الكظرية، دون التأثير على حالة المناطق الحزمية والشبكية من القشرة، إلى مضاعفة حجم المنطقة الكبيبية تقريبًا، مما يدل على التأثير المباشر لمنتجات الغدة الصنوبرية على الخلايا المنتجة للقشرانيات المعدنية. علاوة على ذلك، عُزلت مادة (1-ميث-أوكسي-1،2،3،4-رباعي هيدرو-بيتا-كاربولين) من الغدة الصنوبرية، محفزةً إفراز الألدوستيرون، ولذلك سُميت أدرينوغلوميرولوتروبين. ومع ذلك، سرعان ما تم الحصول على بيانات تُنكر الدور الفسيولوجي لهذا المركب، بل وتُشكك في وجود عامل أدرينوغلوميرولوتروبيك محدد في الغدة الصنوبرية.

تشير تقارير إلى أن استئصال الغدة الصنوبرية يُقلل من النشاط الوظيفي للغدد جارات الدرقية. وهناك أيضًا ملاحظات مُعاكسة. نتائج دراسات تأثير الغدة الصنوبرية على الوظيفة الصماء للبنكرياس سلبية في الغالب.

في الوقت الحاضر، لا تزال هناك العديد من القضايا التي لم تُحل، وخاصةً فيما يتعلق بطبيعة المركبات التي تنتجها هذه الغدة. وأقلها إثارةً للشك هو تأثير الغدة الصنوبرية على إفراز الهرمونات الاستوائية للغدة النخامية، ولكن لا يمكن استبعاد إمكانية تأثيرها المباشر على الغدد الصماء الطرفية والأعضاء الأخرى. ويبدو أنه تحت تأثير المحفزات البيئية، تُنتج الغدة الصنوبرية ليس مركبًا واحدًا، بل عدة مركبات تدخل في المقام الأول إلى الدم. تُعدِّل هذه المواد نشاط الخلايا العصبية أحادية الأمين في الجهاز العصبي المركزي، والتي تتحكم في إنتاج الليبرينات والستاتينات بواسطة هياكل معينة في الدماغ، وبالتالي تؤثر على تخليق وإفراز الهرمونات الاستوائية للغدة النخامية. ويكون تأثير الغدة الصنوبرية على مراكز الوطاء مثبطًا في المقام الأول.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]