Glándula Pineal y Melatonina: Una Visión Detallada

Glándula Pineal o glándula epífisis: glándula neuroendocrina ubicada en el tercer ventrículo cerebral. El estímulo de la retina, integrado por el hipotálamo, viaja a la pineal, donde convierte el estímulo nervioso en respuesta endocrina segregando melatonina. En animales inferiores, la glándula pineal son células de los ojos especializadas.

Anatomía de la Glándula Pineal

Órgano diencefálico (fuera de la BHE). Tiene forma de piña y pesa entre 100 – 200 mg. Está ubicada justo en el centro del cráneo y está ligada con los ojos. Presenta una alta vascularización.

Proceso de Secreción de Melatonina (Inervaciones)

  1. El estímulo lumínico (oscuridad) es captado por la melanopsina (pigmento que capta intensidad lumínica) en la retina y viaja por fibras del tracto retino hipotalámico (RHT) hasta el núcleo supraquiasmático o reloj biológico.
    1. De ahí, por el mismo tracto, desciende hasta la médula espinal (núcleo intermedio lateral) y de ahí vuelve al ganglio cervical superior.
  3. El estímulo asciende por neuronas simpáticas a la glándula pineal, donde se libera NA al pinealocito (célula de la glándula pineal) que sintetiza y secreta melatonina a la sangre.
    1. Si el estímulo es por presencia de luz, se inhibe la producción de melatonina. Si es de oscuridad, se estimula.

Síntesis de Melatonina (aMT)

  1. La NA liberada en los pinealocitos produce la transformación de ATP en AMP cíclico, que actúa como segundo mensajero activando la enzima N-acetiltransferasa.
  2. El triptófano es el precursor de la serotonina (5-HT) que, por acción de la enzima NAT (activada por AMPc) y HIOMT, se convierte en melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina).
  3. El paso clave en la síntesis de melatonina es la presencia o no de la enzima HIOMT, que agrega un grupo metoxi. Hay células extrapineales que segregan mayor cantidad de melatonina que la propia glándula pineal.
  4. Atraviesa fácilmente la membrana y se va liberando a la circulación al formarse (no se almacena), se une a proteínas o está libre. La melatonina se inactiva en el hígado y se secreta por la orina.

Glándulas Extrapineales

Segregan la mayor parte de melatonina del organismo; se observa la enzima HIOMT. Son células endocrinas (páncreas, gónadas, placenta, hígado…), células no endocrinas (mastocitos, eosinófilos, células de Purkinje, hipotálamo…), fuentes aceptadas (retina, cerebelo, piel, sistema inmune, tracto gastrointestinal y glándula harderiana).

Mecanismos de Acción de la Melatonina

Tras entrar en la circulación sistémica, su forma libre forma un complejo con diferentes receptores para ejercer una respuesta celular.

  1. Unión a receptores de membrana acoplados a proteínas G inhibitorias (mecanismo adenilato-ciclasa-AMPc); el AMP cíclico actúa como segundo mensajero generando la respuesta.
  2. Unión a receptores nucleares atravesando la membrana lipídica; el complejo se une al ADN para formar ARN mensajero que sintetizará proteínas en el retículo endoplasmático, las cuales serán las causantes de la respuesta celular.
  3. Interacción con las proteínas citoplasmáticas calmodulina y calreticulina, regulando al citoesqueleto y la actividad nNOS (enzima que produce ON).
  4. Unión a radicales libres directamente disminuyendo la reactividad, o unión a las mitocondrias que actúan depurando RLibres con gasto de ATP.

Acciones de la Melatonina en el Organismo

  1. Regulación de ritmos circadianos, según la intensidad lumínica captada por la melanopsina de la retina, que regula la producción y secreción de melatonina.
  2. Reproducción: cronobióticas, reproducción estacional, favorece la fertilidad, implicaciones clínicas, inmunoestimulante, antineoplásica, antienvejecimiento y previene la ateroesclerosis y disminuye la HTA, en parte por sus efectos antioxidantes.

Tanicitos: células especializadas que captan la melatonina del LCR e introducirla a la Neurohipófisis, lo que genera una relación entre pineal e hipófisis.

Regulación de la Secreción de Melatonina

  • Fotoperiodo: la noche aumenta la secreción por incremento de la NAT (paso limitante de la síntesis).
  • Estación: influye sobre todo en animales.
  • Edad y desarrollo: la producción de melatonina aparece a los 3 meses y aumenta rápidamente hasta alcanzar un pico entre los 3 y 5 años. Disminuye hasta alcanzar valores estables en la edad adulta (30-50 años). Casi hasta desaparecer en la vejez, por lo que duermen menos por la noche.

Efectos de la Melatonina sobre:

NSQ (ritmos circadianos), temperatura, luz oscuridad… la melatonina al aumentar disminuye la temperatura. Área preóptica (regula la reproducción), principalmente en animales. Retina (función visual y adaptación a la luz). Corteza Cerebral y Tálamo (Efecto hipnóticos y regulación del ciclo sueño-vigilia). Hipófisis (secreción de gonadotropinas y prolactina). Arterias cerebrales (regulación cardiovascular y termorregulador).