Sesión del día 25 de Marzo del 2003 - Visión actual de la glándula pineal

"Visión actual de la glándula pineal",

 

 

 

 

 

 

por el Ilmo. Sr. D. José María Recio Pascual,

Académico de Número
Real Academia de Medicina de Valladolid

 

RESUMEN

Los conocimientos sobre la glándula pineal, como ha ocurrido en otras estructuras biológicas, ha pasado de las especulaciones a tener una información concreta. Se facilitaron estos estudios por el interés y las aportaciones científicas que ocurrieron a partir de la segunda mitad del siglo XX.

La glándula pineal es una estructura medial impar de forma de cono ligeramente aplastada, situada en la comisura posterior ocupando una depresión por enzima de los corpusculos cuadrigéminos, pesa 100 a 200 mg., longitud 8 mm y que permanece unida a traves del tallo pineal al techo del 3er. ventriculo. La pineal, como veremos mas adelante,`pone en contacto el medio celular con las variaciones de luz en el medio externo, fotoperiodo, actuando sobre los sistemas reguladores del cuerpo, nervioso y endocrino, por lo que hoy dia se considera a la glándula pineal como un integrador neuroendocrino.

Existen dos núcleos principales de investigación en glándula pinel, uno en Norteamérica en San Antonio de Texas dirigido por el profesor Rusell Reiter y otro dirigido por la doctora Josephine Arent en la Universidad de Surrey, Inglaterra.

El misterio de la glándula pineal se asemeja al del timo, pues a pesar de conocerse hace muchos años los detalles anatómicos de ambos órganos, su papel fisiológico ha permanecidoscuros hasta hace poco tiempo. Con todo, el interés por estas estructuras ha sido siempre grande.

El mas famoso de los textos antiguos es el del filósofo y matemático frances René Descartes que en 1662 consideraba que la pineal controlaba el flujo del espíritu animal por movimientos a traves de nervios motores, y de esta manera influenciaba tambien los movimientos generales del cuerpo. él pensó que los estímulos para la función pineal procedian de impulsos visuales de la retina, esto último es de notable perspicacia, tan efectiva que es cierto hoy. Es conocido atribuir a Descartes el concepto que la pineal era " el asiento del alma", al no conocerse de élla otras funciones, aunque quizá esta idea sea probablemente de Herófilus.

De toda la historia de los conocimientos sobre glándula pineal, la etapa mas importante y que marca el nacimiento científico de su estudio, fué el descubrimiento de la principal hormona pineal, la melatonina, por el profesor de dermatologia de la universidad de Yale,Aaron B. Lerner en 1958 y en 1959 la determinación de su estructura indólica y su capacidad blanqueante de la piel de la rana pipiens.Utilizaron mas de 250.000 pineales de oveja para purificación.

Su estructura y composición celular, pinealocitos, atiende a dos modelos funcionales; Glandula sensorial fotorreceptora y glándula secretora . Estos modelos alternan en el proceso evolutivo considerándose que la función fotorreceptora precede a la exclusivamente secretora. Los órganos fotorreceptores se observan en teleosteos, anfibios, reptiles y menos desarrollados en aves, donde se habla de fotorreceptores modificados. En los mamíferos faltan totalmente los elementos fotorreceptores, si bien sus elementos transductores pueden considerarse derivados de aquellos.

La glandula pineal en mamíferos, como se ha indicado, no es fotorreceptora, sin embargo su inervación la relaciona estrechamente con la función fotosensorial. Las vias aferengtes que contactan con la pineal proceden de las fibras simpáticas adrenergicas postganglionales cuyos cuerpos celulares se localizan en el ganglio cervical superior. Las fibras siguen el curso de los vasos sanguineos y terminan en el espacio perivascular pineal con mas o menos contactos sinápticos con los pinealocitos y el neurotransmisor difunde a traves de este espacio hasta alcanzar las células diana. Vias neurales conectan la pineal, via ganglio cervical superior y nucleo supraquioasmático hipotalánico a la retina.Asi pues se puede considerar que la pineal es parte de las vias visuales y así convertir la información lumínica en secreción hormonal.

Aunque la principal hormona es la melatonina, tambien sintetiza otros indoles (como 5-hidroxi-indol-3-acético, 5-hidroxi-triptofol o 5-metoxi-triptofol) y péptidos como VIP, sustancia P, peptido histidina-leucina etc.

A pesar del inmenso trabajo de investigación, todavia es prematuro la utilización en clínica de la melatonina en tanto no se conozca bien sus indicaciones precisas y sus dosis adecuadas a cada situación, así como, sus contraindicaciones ya que entre otras se desconoce si puede o no modificar la microcirculación cardiaca o cerebral, si disminuye la secreción de calcitonina y hormona paratiroidea o si hace descender la secreción de insulina entre otras. Por éllo parece acertada, como se indicó, la prohibición de su uso terapeútico en Europa y quizá sea una temeridad la venta, casi libre, que se realiza en los EEUU.

De la multitud de efectos que de la pineal han sido estudiados sobre las distintas facetas tanto fisiólogicas como fisiopatológicas, como su relación con el sistema inmune, tiroides, termoregulación, psiquiatria etc., nos vamos a referir muy brevemente a la respuesta mas caracteristica del ciclo luz/oscuridad es decir a los ritmos biológicos, al efecto detoxificador de radicales libres y al efecto protector de drogas anticancerosas.

Estacionalidad y ritmos circadianos

En los ciclos dia/noche la producción melatonina es alta durante la noche y muy baja en las horas de luz. La función primaria de la melatonina es ser un coordinador de los ritmos biológicos. El rango de perioricidad afectado por la melatonina ha sido plenamente definido, sabiendose que actua como un calendario interno para el momento de los acontecimientos estacionales. Ha sido escogida como tratamiento para una gran cantidad de situaciones en las que se producen alteraciones del ritmo biológico natural, tales como trabajadores a turno nocturno, jet lag en viajes transoceánicos, transtornos psiquiátricoa o alteraciones del sueño.

La mayoria de las especies, incluso humanos, muestran variaciones estacionales en su fisiologia y en su comportamiento. El ciclo reproductivo está sincronizado con las condiciones estacionales, denominándose animales fotoperiódicos a aquellos cuyas funciones estacionales estan primariamente cronometradas por la longitud del dia. El apareamiento ocurre en primavera o verano en hamster, lobos y caballos y en otoño o invierno en ovejas, o cabras, según el periodo de gestación. En todos los mamíferos fotoperiódicos estudiados hasta la fecha, hay evidencia que la glándula pineal, via secreción de melatonina, trasmite la información de la longitud del dia para sincronizar las funciones reproductoras.

Detoxificación de radicales libres y efecto protector de drogas anticancerosas.

La función de la melatonina descubierta mas recientemente ha sido el comportarse como un potente antioxidante natural, con una capacidad antioxidante cinco veces mayor que el glutatión y mas efectiva en la eliminación de los radicales libres que la vitamina E.

El mecanismo consiste en fijación de los radicales hidroxilo, potentes oxidantes, mediante apertura del núcleo indólico y producción de un derivado de la kirurenina. Dado que la melatonina es altamente lipófila y que sus efectos se han observado solamente a concentraciones mas altas de las normales para los receptores, es posible que los efectos antioxidantes se realicen con independencia de dichos receptores.

Para comprobar este efecto antioxidante de la melatonina realizamos un trabajo experimental en el Departamento de Bioquímica de la Facultad de Ciencias de Valladolid que fué publicado recientemente en Journal Pineal Reacher,con la droga antitumoral adriamicina.

La adriamician o clorhidrato de dexorubicina, es un antibiótico del grupo de las antraciclinas, pero su uso es limitado por producir efectos tóxicos en numerosos tejidos.

La actividad citotóxica de la adriamicina esta parcialmente relacionada con su estructura antraquinónica ya que se convierte en un radical libre de semiquinona por la acción del citocromo P450 reductasa mitrocondrial el cual puede reacionar con oxigeno para producir aniones superóxido y radicales hidroxilo que causan peroxidación de los lípidos de membrana y otros componentes celulares, lo que puede ser el principal factor de su toxicidad.

El trabajo se realizó con ratas macho Wistar de 200 gr. de peso, instaladas en jaulas a temperatura 21-23 ºC y bajo un ciclo de iluminación 12hluz/12hoscuridad.

Las ratas fueron distribuidas en cuatro grupos, 1-.control, 2.-inyectadas con melatonina, 3.-inyectadas con adriamicina y 4.- inyectadas con melatonina mas adriamicina y sacrificadas al dia 10.

Los tejidos estudiados fueron cerebro, corazon, higado, intestino delgado, pulmón y riñon. Se determinó en cada uno de los tejidos grado de peroxidación lipídica, actividad glutatión peroxidasa, glutatión oxidado, reducido, total y relación reducido/total por las técnicas que figuran en la literatura. Todos los datos se trataron estadisticamenmte por el test de Student-Newman- Keuls.

Cuando los animales fueron tratados con adriamicina (20mg./kg.) y sus tejidos fueron examinados para peroxidación lipídica se observó un significativo incremento. Por el contrario con melatonina y con adriamicina se observó una reducción en la peroxidación lipídica en todos los casos, excepto intestino delgado, Los resultados en glutatión peroxidasa demostraron una reducción significativa en los animales tratados con adriamicina.

Glutatión oxidado, GSSG, sufrió un significativo incremento causado por la adriamicina. La relación GSH/GSSG fué reducida en todos los tejidos tratados con adriamicina. Estos cambios fueron corregidos con el tratamiento con melatonina.

En conclusion, nuestros resultados indican que la adriamicina genera radicales libres en cerebro, corazon, intestino delgado, pulmón y riñon "in vivo" y que dosis farmacológicas mas bajas de las utilizadas en otras publicaciones son capaces de neutralizar los efectos tóxicos desencadenados por la adriamicina.

ABSTRACT

Knowledge of the pineal, like that of other biological structures, has progressed from speculative to concrete information. A number of general roles have been suggested for the pineal gland over the years based on anatomical observations, studies of function and studies of biochemistry. We study the knowledges about the pineal before and after the successfully discovery of the melatonin by Lerner in 1958. Melatonin has recently been shown to have high antioxidative propies. Adriamycin, an antracyclinic antibiotic frequeutly used in quimiotepeutic treatments is highly toxic; it inhibits protein synthesis and provokes prooxidant effects. We tested the protective effects of melatonin against adriamycin toxicity in the rat. Our results demostrate that oxidative damage induced by the antitumor drug, adriamycin, can be reduced by low pharmacological doses of melatonin.