غده پینه آل چیست؟ — به زبان ساده

غده پینه آل (Pineal Gland) یا غده کاجی (همچنین به آن غده رومغزی، چشم سوم، غده صنوبری یا اپی‌فیزیس نیز گفته می‌شود) اندامی از سیستم غدد درون ریز به شمار می‌آید که به شکل یک مخروط کاج کوچک است و در جمجمه مهره‌داران یافت می‌شود. غده پینه آل «ملاتونین» (Melatonin) را با «ریتم شبانه روزی» (Circadian Rhythm) روزی تولید می‌کند، به طوری که در مرحله تاریکی ملاتونین را در میزان بالاتر و در مرحله روشنایی این هورمون را به میزان کمتری تولید و ترشح می‌کند.

به نظر می‌رسد غده کاجی به مقادیر کمی از نور که در بعضی از مهره‌داران به پوست و جمجمه نفوذ می‌کند یا در پستانداران که از طریق شبکیه دریافت می‌شود، حساس است. با توجه به ریتم‌های شبانه روزی، غده پینه آل در برخی از جنبه‌های تنظیم تولید مثل جنسی یا رشد جنسی بدن نقش دارد. با این حال، اهمیت و نقش غده کاجی به وضوح درک نشده است و این رمز و راز در طول تاریخ به نظریه‌های متافیزیکی مختلفی منجر شده است. «رنه دکارت» (René Descartes)، غده پینه آل را «صندلی روح» (Seat of The Soul) نامید و دیگران از دیدگاه معنوی یا شهودی به آن اهمیت داده‌اند.

فیلم آموزش مقدماتی فیزیولوژی Physiology – به زبان ساده در فرادرس

کلیک کنید

غده پینه آل کجاست؟

غده پینه آل، غده کوچکی به اندازه نخود است که در انسان‌های بالغ دقیقاً پشت سر قرار دارد و به وسیله ساقه‌ای‌ به سقف بطن سوم مغز و در زیر مدولاریس استریا (Stria Medullaris) (هسته سپتال یا فضای بویایی میانی) واقع شده است، این غده بین اجسام تالاموس (بخش‌هایی از دستگاه لیمبیک مغز که محل پردازش اطلاعات است) قرار گرفته است. همان طور که گفته شد این غده به سقف بطن سوم وصل شده و بخشی از اپی‌تالاموس را تشکیل می‌دهد.

فیلم آموزش آناتومی عمومی بدن انسان در فرادرس

کلیک کنید

در انسان، غده پینه آل در اعماق مغز قرار دارد، اما در بیشتر مهره‌داران این غده دقیقاً زیر جمجمه واقع شده است. غده پینه آل یک ساختار خطی میانی است و اغلب در تصاویر روتین اشعه X از جمجمه دیده می‌شود.

ساختار و ترکیب غده پینه آل

غده کاجی عمدتاً از سلول‌هایی به نام «پینه آلوسیت‌ها» «Pinealocytes» تشکیل شده است، اما چهار نوع سلول دیگر نیز در این غده شناسایی شده‌اند که شامل موارد زیر هستند:

• سلول‌های بینابینی (Interstitial Cells)
• فاگوسیت‌های پیش عروقی (Perivascular Phagocytes)
• نورون‌های پینه‌ آل (Pineal Neurons)
• سلول‌های شبیه به نورون پپتیدرژیک (Peptidergic Neuron-Like Cells)

غده پینه آل در انسان از یک «پارانشیم لوبولار» (Pinealocytes) تشکیل شده که توسط بافت همبند احاطه شده است. سطح غده توسط یک «کپسول پیال» (Pial Capsule) پوشانده شده است.

پینه آلوسیت‌ها از جسم سلولی تشکیل شده‌اند. سلول‌های بینابینی بین پینه آلوسیت‌ها قرار دارند. در این غده مویرگ‌های زیادی وجود دارند و فاگوسیت‌های پیش عروقی نزدیک به این رگ‌های خونی قرار گرفته‌اند. فاگوسیت‌های پیش عروقی سلول‌های حاوی آنتی ژن هستند. در مهره‌داران پیشرفته‌تر، سلول‌های عصبی در غده پینه آل قرار دارند، اما در جوندگان سلول‌های عصبی یا نورون‌ها وجود ندارند. در برخی از گونه‌ها، سلول‌های شبیه به نورون پپتیدرژیک وجود دارند که ممکن است عملکرد تنظیم کننده پاراکرین (مواد ترشحی آن‌ها بر سلول‌های مجاور اثر می‌کنند) داشته باشند.

غده کاجی انسان حاوی مقادیر متغیری از مواد ریز و درشت به نام «شن‌های مغزی» (Brain Sand) است. تجزیه و تحلیل شیمیایی این شن‌ها نشان می‌دهد که از کلسیم فسفات، کربنات کلسیم، منیزیم فسفات و فسفات آمونیوم تشکیل شده‌اند.

عملکرد غده پینه آل

در ابتدا اعتقاد بر این بود که غده کاجی، «بقایای وستیجیال» (Vestigial Remnant) از اندام بزرگتری است. در سال 1960، «لرنر» (Lerner) و «تاکاهاشی» (Takahashi) گزارش دادند که غده کاجی حاوی یک ترکیب منحصر به فرد است که به ملاتونین معروف است. بعدها مشخص شد که این ترکیب در یک ریتم شبانه روزی سنتز می‌شود و مقادیر بیشتری از آن در مرحله تاریکی تولید می‌شود.

فیلم آموزش مقدماتی فیزیولوژی Physiology – به زبان ساده در فرادرس

کلیک کنید

در سیکلوستوم‌ها (دهان گردان)، ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان و پرندگان، جسم پینه آل به طور مستقیم نسبت به مقادیر کمی از نور که در پوست و جمجمه نفوذ می‌کند، حساس است. در پستانداران، با افزایش رشد نیمکره مغزی، بدنه این غده به عمق بیشتری از مغز نفوذ کرده و تحریک غیرمستقیم غده کاجی از طریق نور به وسیله شبکیه چشم اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

هنگامی که شبکیه نور را تشخیص می‌دهد، سیگنالی را از طریق عصب بینایی به هسته سوپراکیسماتیک (Suprachiasmatic Nucleus) یا (SCN) درون هیپوتالاموس می‌فرستد. فیبرهای عصبی از SCN به هسته‌های «پاراونتیکولا» (Paraventricula) یا (PVN) منتقل می‌شوند که این پیام عصبی را به نخاع ارسال می‌کنند و سپس از طریق فیبرهای «پیش گانگلیونی» (Preganglionic) به سیستم عصبی سمپاتیک انتقال می‌یابند. سلول‌های پیش گانگلیونی به گانگلیون بالایی گردن (SCG) گسترش می‌یابند تا جایی که با الیاف «پس گانگلیونی» (Postganglionic) سیناپس تشکیل می‌دهند که این الیاف به نوبه خود به غده کاجی منتهی می‌شوند.

غده کاجی ممکن است در رشد جنسی انسان نقش داشته باشد. سطح بالاتر از حد طبیعی ملاتونین در کودکان ممکن است رشد جنسی در آن‌ها را مهار کند. تومورهای غده کاجی در بعضی موارد با بلوغ زودرس مرتبط هستند. با افزایش سن، تولید ملاتونین کاهش می‌یابد و «کلسیفیکاسیون» (Calcification) بیشتر می‌شود. با این حال، عدم وجود غده پینه آل در انسان تأثیر مداوم در رشد جنسی ندارد.

برداشتن غده کاجی در موش صحرایی منجر به هیپرتروفی یا افزایش حجم هیپوفیز قدامی، تخمدان‌ها و غده فوق کلیوی می‌شود. غده پینه آل غالباً به عنوان آنتی گنادوتروپیک شناخته می‌شود و به نظر می‌رسد که ترشح هورمون لوتئین کننده (LH) و هورمون تحریک کننده فولیکول (FSH) از هیپوفیز قدامی را مهار می‌کند.

با توجه به تحقیقات صورت گرفته، غده کاجی در  عملکرد تولید مثل کنندگان فصلی مانند همستر نقش دارد. بیضه‌ها معمولاً در زمستان که شب‌ها طولانی‌تر هستند، کوچک‌تر شده و فعالیت کمتری دارند و در بهار که شب‌ها کوتاه‌تر هستند، بزرگتر و فعال‌تر می‌شوند.

هنگامی که اندام پینه آل برداشته می‌شود، بیضه‌ها در زمستان آترفروفی نمی‌شوند. بنابراین، به نظر می‌رسد غده پینه آل نه تنها به عنوان یک ساعت شبانه روزی، بلکه همچنین به عنوان یک ساعت فصلی برای تنظیم تولید مثل جنسی در فراهم کردن اطلاعات اهمیت دارد.

اعتقاد بر این است که غدد کاجی در مرغ‌ها دارای ساعت شبانه روزی است که بسیار شبیه عملکرد SCN در هیپوتالاموس پستانداران است. پینه آلوسیت‌ها در این غده‌ها حساس به نور هستند و حاوی «ملانوپسین» (Melanopsin) و همچنین یک رنگدانه منحصر به فرد به نام «پینوپسین» (Pinopsin) هستند.

در مهره‌داران اولیه، غده پینه آل بر روی سطح مغز، مستقیماً زیر جمجمه قرار دارد و شامل ساختارهایی مانند گیرنده‌های نوری است که ممکن است ساعت بیولوژیکی بدن آن‌ها را تنظیم کند. این ساختارها شباهت زیادی با سلول‌های گیرنده نوری چشم دارند. برخی زیست شناسان تکاملی بر این باورند که غده پینه آل مهره‌داران در ارگانیسم‌های اولیه این گروه از ارگانیسم‌ها ساختار پیش چشمی دارند.

غده کاجی ممکن است از بدن در برابر اثرات مواد مخدری مانند کوکائین و داروهای ضد افسردگی محافظت کند و در تنظیمات آسیب پذیری عصبی کمک کند.

تاکنون تحقیقات بسیار زیادی درمورد غده پینه آل انجام شده است. بیشتر تحقیقات بر نقش این غده در حفظ ریتم شبانه روزی متمرکز بوده‌اند. با این حال، بسیاری از این تحقیقات نتایج متناقض به همراه داشته‌اند. اهمیت غده پینه آل و نقش و عملکردهای آن در مهره‌داران هنوز به روشنی درک نشده است.