La anatomía de la glándula pineal

En lo profundo del cerebro se encuentra la diminuta glándula pineal, un órgano que produce la melatonina del cuerpo, una hormona influyente que ayuda a regular el sueño y la vigilia y los patrones circadianos que tienen amplios efectos sobre la salud. Descubra más sobre la anatomía, la ubicación y la función del cuerpo pineal y cómo influye en el sueño, afecta la reproducción estacional en los animales y puede verse afectado por tumores cerebrales específicos.

Anatomía

La glándula pineal (o cuerpo pineal) es un órgano pequeño con forma de piña que se encuentra dentro del techo del tercer ventrículo, en lo profundo del cerebro. Los estudios de autopsia han demostrado que el tamaño medio de la glándula pineal es similar a un grano de arroz. Los ventrículos son espacios llenos de líquido y el tercer ventrículo se extiende desde los grandes ventrículos laterales hasta el estrecho acueducto cerebral, pasando entre las dos mitades de la parte del cerebro llamada diencéfalo. Se encuentra dentro de un área llamada epitálamo, justo detrás del tálamo y por encima del cerebelo, descansando en la parte posterior del cerebro cerca del tronco encefálico. Hay un pequeño receso pineal lleno de líquido que se proyecta hacia el tallo del cuerpo pineal, lo que permite que las hormonas que produce se difundan más fácilmente por todo el cerebro.

Estructura

Las células que forman el tejido de la glándula pineal en los seres humanos y otros mamíferos incluyen los pinealocitos productores de hormonas y las células intersticiales de apoyo. Las células nerviosas, o neuronas, pueden influir en los pinealocitos mediante la secreción de sustancias químicas específicas llamadas neurotransmisores. Las fibras nerviosas llegan a la glándula a través del tallo pineal y contienen muchas sustancias, que incluyen:

• GABA
• Orexina
• Serotonina
• Histamina
• Oxitocina
• Vasopresina

Las células de los pinealocitos tienen receptores para todos estos neurotransmisores, lo que sugiere la influencia de estas otras sustancias químicas que son comunes en el cerebro.

En los seres humanos y otros mamíferos, esta influencia se extiende más allá del cerebro a un conjunto de neuronas ubicadas en los ganglios cervicales superiores simpáticos y los ganglios esfenopalatino y ótico parasimpáticos. Esta conexión es un relé de la glándula pineal al núcleo supraquiasmático (SCN) ubicado en el hipotálamo. El SCN es de vital importancia porque es el principal marcapasos del ritmo circadiano dentro del cuerpo, afectado por la percepción de la luz detectada por la retina y enviada a lo largo del tracto retinohipotalámico.

Función

La función más importante de la glándula pineal es la producción de la hormona llamada melatonina. La melatonina se sintetiza a partir de moléculas del neurotransmisor serotonina. Una vez producida, es secretada por la glándula pineal. Tiene efectos importantes sobre el ritmo circadiano, incluidos impactos en el sueño y posibles efectos sobre la reproducción estacional en animales.

Dentro de la glándula pineal, la serotonina (que se deriva del aminoácido llamado triptófano) sufre una transformación cuando se agregan un grupo acetilo y luego un grupo metilo para producir melatonina. Esto se logra con dos enzimas: serotonina-N-acetiltransferasa e hidroxiindol-O-metiltranferasa. La producción de melatonina se ve afectada por la exposición a la luz.

¿Cómo afecta la luz a la producción de melatonina dentro de la glándula pineal? Para responder a esta pregunta, es importante comprender cómo la luz afecta generalmente los ritmos circadianos del cuerpo. Del latín que significa “alrededor de un día”, el término circadiano se refiere a numerosos procesos fisiológicos que están acoplados al tiempo de luz y oscuridad. Aunque incluye el sueño y la vigilia, este tiempo circadiano probablemente se extiende a la liberación de hormonas, el uso de energía para optimizar el metabolismo y la coordinación de los sistemas interconectados del cuerpo.

La luz que atraviesa la retina del ojo activa receptores específicos llamados células ganglionares de la retina intrínsecamente fotosensibles (ipRGC). Estas células contienen el fotopigmento llamado melanopsina. Desde aquí, la señal se transmite desde los ojos a la glándula pineal. Primero, el mensaje se transmite a lo largo del tracto retinohipotalámico que se extiende desde las células retinianas hasta el SCN en el hipotálamo anterior del cerebro. El núcleo paraventricular del hipotálamo envía la señal a las neuronas simpáticas preganglionares de la médula espinal, al ganglio cervical superior y finalmente a la glándula pineal.

Entonces, la glándula pineal puede alterar su producción de melatonina, según la cantidad de luz que perciben los ojos. Esto ha llevado a que la glándula pineal se denomine “tercer ojo” del cuerpo, debido a su capacidad para responder a la percepción de la luz.

Cuando se produce melatonina, no se libera al vacío para hacer lo que le plazca. Como ocurre con muchos procesos dentro del cuerpo, existe un equilibrio que se conserva. Este equilibrio se llama homeostasis. Cuando la glándula pineal secreta melatonina, esta se retroalimenta mediante la acción de los receptores de melatonina MT1 y MT2 en el SCN. Esta interacción afecta el control del sistema circadiano dentro del cuerpo, con implicaciones más amplias para posibles enfermedades.

Hay algunos otros efectos curiosos de la melatonina que no se comprenden completamente en los seres humanos. Se sabe que en modelos animales la melatonina puede disminuir la secreción de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) del hipotálamo. Esto puede tener un efecto inhibidor sobre las funciones reproductivas. En los mamíferos, esto puede retardar la maduración de los espermatozoides y los óvulos y reducir la función de los órganos reproductores. Se teoriza que puede afectar las funciones reproductivas estacionales de algunos animales. Cuando las noches son más largas en los meses de invierno y el acceso a los alimentos puede reducirse, el aumento de la oscuridad puede conducir a niveles más altos de melatonina y una menor fertilidad. Esto puede hacer que sea menos probable que algunas especies animales tengan crías que pueden no sobrevivir a las épocas de escasez del invierno. Se desconoce el significado de esto, especialmente entre los humanos.

Sin embargo, se recomienda precaución en el uso de melatonina suplementaria (que es la única hormona no regulada disponible para su compra sin receta en los Estados Unidos) en mujeres embarazadas y niños. La liberación de melatonina por la glándula pineal puede influir en el momento de la maduración sexual humana. Los niveles de melatonina disminuyen levemente en la pubertad y los tumores pineales que eliminan la producción de melatonina causarán pubertad prematura en los niños pequeños.

Finalmente, la melatonina producida por la glándula pineal es un antioxidante muy eficaz. Puede proteger a las neuronas del sistema nervioso central de los radicales libres, como el óxido nítrico o el peróxido de hidrógeno. Estos productos químicos se generan en tejidos neurales activos. Los radicales libres pueden aumentar el riesgo de daño y disfunción tisular, incluido el riesgo de problemas médicos como cáncer y enfermedades neurodegenerativas.

También se sabe que la producción de melatonina disminuye con el envejecimiento natural y aún se está investigando cómo esto agrava la enfermedad.

Condiciones asociadas

La glándula pineal y su producción de melatonina son fundamentales para los trastornos del ritmo circadiano que afectan el sueño. Puede exacerbar el insomnio en el síndrome de la fase retrasada del sueño, por ejemplo. También puede tener un papel en el trastorno afectivo estacional, a veces conocido como depresión invernal. Además, cuando la glándula pineal se ve afectada por tumores, los efectos pueden conducir a una cirugía cerebral.

Trastornos del ritmo circadiano

Estas condiciones ocurren cuando la sincronía entre los patrones de vigilia y sueño no se alinea con las normas sociales o el ritmo natural de la luz y la oscuridad. Caracterizado por horas de acostarse y despertares irregulares, la persona afectada experimentará insomnio y somnolencia en el momento oportuno. Los trastornos circadianos del sueño incluyen:

• Síndrome de la fase retrasada del sueño: noctámbulos que tienen dificultades para conciliar el sueño y problemas para despertarse antes.
• Síndrome de la fase avanzada del sueño: se caracteriza por el inicio temprano del sueño y el despertar temprano en la mañana.
• Free-running o non-24: se encuentra con mayor frecuencia en personas ciegas sin percepción de la luz, el horario del sueño puede cambiar gradualmente durante semanas o meses.
• Ritmo irregular de sueño-vigilia: en lugar de un período de sueño prolongado durante la noche, el sueño se divide en intervalos más cortos durante el día de 24 horas.

¿Cómo se puede alterar el horario del sueño? En última instancia, esto puede depender de la perspectiva personal, en gran medida influenciada por el contexto social. Hay que tener cuidado de no etiquetar las variaciones normales de los patrones fisiológicos como una enfermedad. Cuando existe una disfunción social y ocupacional significativa (incluido el ausentismo escolar o laboral), el tratamiento puede ser apropiado. Afortunadamente, para aquellos cuyos patrones de sueño irregulares no tienen consecuencias, normalmente no se busca ayuda médica.

Trastorno afectivo estacional (TAE)

Con la oscuridad prolongada de la noche que ocurre en los meses de invierno en el hemisferio norte, puede sobrevenir un trastorno afectivo estacional. También conocida como depresión invernal, la afección puede estar asociada con otros síntomas, como reducción de la actividad física y aumento de peso. La fototerapia, con la aplicación artificial de luz de una caja de luz o anteojos de terapia de luz, puede ser útil. El horario de la luz suele ser por la mañana, pero es importante seguir la guía de un profesional médico.

Tumores de la glándula pineal

El cáncer rara vez puede afectar la glándula pineal. De hecho, menos del 1 por ciento de los tumores cerebrales ocurren en la glándula pineal, pero del 3 al 8 por ciento de los tumores cerebrales en los niños se encuentran aquí. Generalmente, los tumores de la glándula pineal ocurren más entre los adultos jóvenes, aquellas personas entre 20 y 40 años de edad. Solo hay un puñado de tumores que pueden afectar la glándula pineal dentro del cerebro. De hecho, solo hay tres tipos de verdaderos tumores de células pineales. Éstos incluyen:

• Pineocitoma: de crecimiento lento, a menudo clasificado como un tumor de grado II.
• Pineoblastoma: generalmente más agresivo, ya sea clasificado como una forma intermedia de grado III o más maligno de grado IV.
• Tumor pineal mixto: contiene una combinación de tipos de células, lo que hace menos posible una clasificación limpia.

Estos tumores pueden crecer lo suficiente como para obstruir el flujo normal del líquido cefalorraquídeo dentro de los ventrículos. Se estima que entre el 10 y el 20 por ciento de los tumores de la glándula pineal también pueden diseminarse a través de este medio, más especialmente la variante de pineoblastoma más agresiva. Afortunadamente, estos cánceres rara vez hacen metástasis en otras partes del cuerpo.

Los síntomas que se desarrollan con un tumor de la glándula pineal pueden incluir:

• Movimientos oculares alterados que causan visión doble
• Dolor de cabeza
• Náusea
• Vómitos

Si se identifica un tumor de la glándula pineal, el tratamiento generalmente incluye radiación. Si hay pineoblastoma, se debe irradiar todo el cerebro y la médula espinal. Si el tumor se ha diseminado o vuelve a crecer después de la radioterapia, es posible que esté indicada la quimioterapia. En algunos casos, se puede realizar una cirugía para determinar el tipo de tumor mediante la extirpación de parte del tumor. Si se bloquea el flujo de líquido cefalorraquídeo, lo que provoca hinchazón dentro del cerebro, se puede colocar una derivación para asegurar la circulación normal más allá del sitio del tumor.

Otras condiciones

Es de destacar que ciertos medicamentos pueden afectar la transmisión desde la percepción de la luz por parte del ojo hasta la producción de melatonina dentro de la glándula pineal. En particular, los medicamentos betabloqueantes que se usan para tratar la hipertensión, la taquicardia y las enfermedades cardíacas pueden interferir con la liberación normal de melatonina. Estos llamados betabloqueantes incluyen Lopressor (metoprolol), Tenormin (atenolol), Inderal (propranolol) ), y otros. Si esto tiene un impacto significativo en el sueño o la salud, es posible que sea necesario usar un medicamento diferente.

La glándula pineal puede calcificarse en personas mayores, iluminarse en las tomografías computarizadas debido al aumento de la densidad y dar lugar a la presencia de "arena cerebral" en una evaluación patológica del tejido.

Pruebas

En la mayoría de los casos, no están indicadas las pruebas para evaluar la glándula pineal. Los niveles de melatonina se pueden medir en la saliva, la sangre y la orina sin una evaluación directa de la glándula pineal; sin embargo, esto se hace principalmente en el contexto de estudios de investigación y no en la atención clínica. Dado su tamaño, algunas técnicas de imágenes pueden proporcionar solo datos limitados sobre la estructura. En el contexto de los tumores de la glándula pineal, las siguientes pruebas pueden ser apropiadas:

• Tomografía computarizada (TC)
• Exploración de imágenes por resonancia magnética (IRM)
• Biopsia de cerebro

La evaluación adicional de los trastornos circadianos puede requerir la evaluación de un especialista en sueño certificado por la junta que hará preguntas específicas para comprender mejor los patrones y los impactos del problema.

El seguimiento del ritmo circadiano se puede realizar longitudinalmente con registros de sueño o actigrafía. La tecnología portátil, incluidos los rastreadores de actividad habituales, puede proporcionar algunos de estos datos biométricos. El especialista en sueño también dirigirá las intervenciones apropiadas, incluido el uso potencial de suplementos de melatonina o fototerapia, para optimizar el sueño y el bienestar.