pinealocyt
| Pinealocyt | |
|---|---|
 Przekrój poprzeczny szyszynki przedstawiający pinealocyty i inne komórki
| |
| Szczegóły | |
| System | Układ hormonalny |
| Lokalizacja | Szyszynka |
| Identyfikatory | |
| łacina | Szyszynka, szyszynka endokrynocytusowa |
| TH | H3.08.02.3.00002 |
| FMA | 83417 |
| Anatomiczne warunki mikroanatomii | |
Pinealocyty to główne komórki znajdujące się w szyszynce , znajdujące się za komorą trzecią i pomiędzy dwiema półkulami mózgu . Podstawową funkcją pinealocytów jest wydzielanie hormonu melatoniny , ważnego w regulacji rytmów okołodobowych . U ludzi jądro nadskrzyżowaniowe podwzgórza przekazuje wiadomość o ciemności do pinealocytów, w wyniku czego kontroluje cykl dnia i nocy . Sugerowano, że pinealocyty pochodzą z komórki fotoreceptorowe . Badania wykazały również spadek liczby pinealocytów na drodze apoptozy wraz z wiekiem organizmu. Istnieją dwa różne typy pinealocytów, typ I i typ II, które zostały sklasyfikowane na podstawie pewnych właściwości, w tym kształtu, obecności lub braku pofałdowania otoczki jądrowej oraz składu cytoplazmy .
Rodzaje pinealocytów
pinealocyty typu 1
Pinalocyty typu 1 są również znane jako lekkie pinealocyty, ponieważ barwią się z małą gęstością podczas oglądania pod mikroskopem świetlnym i wydają się jaśniejsze dla ludzkiego oka. Badania wykazały, że te komórki typu 1 mają okrągły lub owalny kształt i średnicę w zakresie od 7 do 11 mikrometrów. Pinalocyty typu 1 są zazwyczaj liczniejsze zarówno u dzieci, jak iu dorosłych niż pinealocyty typu 2. Uważa się je również za bardziej aktywne komórki ze względu na obecność określonej zawartości komórkowej, w tym wysokiego stężenia mitochondriów . Innym odkryciem zgodnym z pinealocytami typu 1 jest wzrost ilości lizosomów i gęstych granulek obecnych w komórkach wraz ze wzrostem wieku organizmu, co prawdopodobnie wskazuje na znaczenie autofagocytozy w tych komórkach. Badania wykazały również, że pinealocyty typu 1 zawierają neuroprzekaźnik serotoninę , który później przekształca się w melatoninę , główny hormon wydzielany przez szyszynkę .
pinealocyty typu 2
Pinalocyty typu 2 są również znane jako ciemne pinealocyty, ponieważ barwią się z dużą gęstością podczas oglądania pod mikroskopem świetlnym i wydają się ciemniejsze dla ludzkiego oka. Jak wykazały badania i mikroskopia, są to okrągłe, owalne lub wydłużone komórki o średnicy około 7–11,2 mikrometra. Jądro pinealocytu typu 2 zawiera wiele fałd, które zawierają duże ilości szorstkiej retikulum endoplazmatycznego i rybosomów . W komórkach typu 2 szyszynki stwierdzono również obfitość rzęsek i centrioli . Unikalna dla Typu 2 jest obecność wakuoli zawierających 2 warstwy membrany. Ponieważ komórki typu 1 zawierają serotoninę , komórki typu 2 zawierają melatoninę i uważa się, że mają podobne właściwości jak komórki wydzielania wewnętrznego i neurony.
Wstążki synaptyczne
Wstęgi synaptyczne to organelle widoczne w pinealocytach za pomocą mikroskopii elektronowej . Wstęgi synaptyczne znajdują się w pinealocytach zarówno u dzieci, jak iu dorosłych, ale nie występują u płodów ludzkich. Badania na szczurach ujawniły więcej informacji na temat tych organelli. Charakterystycznym białkiem wstęg synaptycznych jest RIBEYE, co wykazano za pomocą mikroskopii świetlnej i elektronowej. U kręgowców niższych wstążki synaptyczne służą jako narząd fotoreceptorowy, natomiast u kręgowców wyższych pełnią funkcję wydzielniczą funkcje w komórce. Obecność białek takich jak Munc13-1 wskazuje, że są one ważne w neuroprzekaźników . W nocy wstęgi synaptyczne szczurów wydają się większe i lekko zakrzywione, ale w ciągu dnia wydają się mniejsze i przypominają pręciki.
Ewolucja pinealocytów
Powszechna teoria ewolucji pinealocytów głosi, że wyewoluowały one z komórek fotoreceptorów . Spekuluje się, że u przodków kręgowców pinealocyty pełniły tę samą funkcję, co komórki fotoreceptorów, takie jak komórki siatkówki; u wielu kręgowców innych niż ssaki komórki szyszynki w siatkówce nadal aktywnie fotoreceptują, chociaż komórki te nie przyczyniają się do tworzenia obrazu wizualnego. Między tymi dwoma typami komórek istnieją podobieństwa strukturalne, funkcjonalne i genetyczne. Strukturalnie oba rozwijają się z obszaru mózgu zwanego międzymózgowiem , także obszar zawierający wzgórze i podwzgórze , podczas rozwoju embrionalnego. Oba typy komórek mają podobne cechy, w tym rzęski , złożone błony i polaryzację . Funkcjonalne dowody na tę teorię ewolucji można zobaczyć u kręgowców innych niż ssaki. Zachowanie światłoczułości pinealocytów minoga, ryb, płazów, gadów i ptaków oraz wydzielanie melatoniny przez niektóre z tych niższych kręgowców sugeruje, że pinealocyty ssaków mogły kiedyś służyć jako komórki fotoreceptorowe. Naukowcy wskazali również na obecność kilku białek fotoreceptorowych znajdujących się w siatkówce pinealocytów kurczaków i ryb. Dowody genetyczne wskazują, że fototransdukcji wyrażane w fotoreceptorach siatkówki są również obecne w pinealocytach.
Więcej dowodów na ewolucję pinealocytów z komórek fotoreceptorowych to podobieństwa między kompleksami wstęgowymi w dwóch typach komórek. Obecność białka RIBEYE i innych białek zarówno w pinealocytach, jak i komórkach czuciowych (zarówno fotoreceptorach, jak i komórkach rzęsatych) sugeruje, że te dwie komórki są ze sobą spokrewnione ewolucyjnie. Różnice między dwiema wstęgami synaptycznymi występują w obecności pewnych białek, takich jak ERC2 /CAST1, oraz w rozmieszczeniu białek w kompleksach każdej komórki.
Melatonina
Rozporządzenie
Regulacja syntezy melatoniny jest ważna dla głównej funkcji melatoniny w rytmach okołodobowych . Głównym mechanizmem kontroli molekularnej wydzielania melatoniny u kręgowców jest enzym AANAT (N-acetylotransferaza aryloalkiloaminowa). Ekspresja genu AANAT jest kontrolowana przez czynnik transkrypcyjny pCREB, co jest oczywiste, gdy komórki potraktowane epitalonem, peptydem wpływającym na transkrypcję pCREB, mają wynikający z tego wzrost syntezy melatoniny. AANAT jest aktywowany przez kinazy białkowej A , w którym cykliczny AMP (cAMP) bierze udział. Aktywacja AANAT prowadzi do wzrostu produkcji melatoniny. Chociaż istnieją pewne różnice specyficzne dla niektórych gatunków kręgowców, wpływ cAMP na AANAT i AANAT na syntezę melatoniny pozostaje dość spójny.
Synteza melatoniny jest również regulowana przez układ nerwowy. Włókna nerwowe w przewodzie siatkówkowo-podwzgórzowym łączą siatkówkę z jądrem nadskrzyżowaniowym (SCN). SCN stymuluje uwalnianie noradrenaliny z współczulnych włókien nerwowych z górnych zwojów szyjnych , które łączą się z pinealocytami. Noradrenalina powoduje produkcję melatoniny w pinealocytach poprzez stymulację produkcji cAMP. Ponieważ uwalnianie norepinefryny z włókien nerwowych następuje w nocy, ten system regulacji utrzymuje rytmy okołodobowe organizmu.
Synteza
Pinealocyty syntetyzują hormon melatoninę, najpierw przekształcając aminokwas tryptofan w serotoninę. Serotonina jest następnie acetylowana przez enzym AANAT i przekształcana w N-acetyloserotoninę . N-acetyloserotonina jest przekształcana w melatoninę przez enzym O-metylotransferazę hydroksyindolu (HIOMT), znaną również jako O-metylotransferaza acetyloserotoniny (ASMT). Aktywność tych enzymów jest wysoka w nocy i regulowana przez omówione wcześniej mechanizmy z udziałem noradrenaliny.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Obraz histologiczny: 14402loa – System uczenia się histologii na Uniwersytecie Bostońskim