L'anatomie de la glande pinéale

Au plus profond du cerveau se trouve la minuscule glande pinéale, un organe qui produit la mélatonine du corps, une hormone influente qui aide à réguler le sommeil et l’éveil et les schémas circadiens qui ont de vastes effets sur la santé. Apprenez-en davantage sur l'anatomie, l'emplacement et la fonction du corps pinéal et comment il influence le sommeil, affecte la reproduction saisonnière chez les animaux et peut être affecté par des tumeurs cérébrales spécifiques.

Anatomie

La glande pinéale (ou corps pinéal) est un petit organe en forme de pomme de pin qui se trouve dans le toit du troisième ventricule, au plus profond du cerveau. Des études d'autopsie ont montré que la taille moyenne de la glande pinéale est similaire à un grain de riz. Les ventricules sont des espaces remplis de liquide et le troisième ventricule s'étend des grands ventricules latéraux à l'aqueduc cérébral étroit, passant entre les deux moitiés de la partie du cerveau appelée le diencéphale. Il est situé dans une zone appelée l'épithalamus, juste derrière le thalamus et au-dessus du cervelet, reposant à l'arrière du cerveau près du tronc cérébral. Il y a une petite cavité pinéale remplie de liquide qui se projette dans la tige du corps pinéal, permettant aux hormones qu'il produit de se diffuser plus facilement dans tout le cerveau.

Structure

Les cellules qui composent le tissu de la glande pinéale chez l'homme et d'autres mammifères comprennent les pinéalocytes producteurs d'hormones et les cellules interstitielles de soutien. Les cellules nerveuses, ou neurones, peuvent influencer les pinéalocytes par sécrétion de produits chimiques spécifiques appelés neurotransmetteurs. Les fibres nerveuses atteignent la glande via la tige pinéale et contiennent de nombreuses substances, notamment:

• GABA
• Orexine
• Sérotonine
• Histamine
• Ocytocine
• Vasopressine

Les cellules pinéalocytes ont des récepteurs pour tous ces neurotransmetteurs, ce qui suggère l'influence de ces autres produits chimiques communs dans le cerveau.

Chez l'homme et d'autres mammifères, cette influence s'étend au-delà du cerveau à un ensemble de neurones situés dans les ganglions cervicaux sympathiques supérieurs et les ganglions parasympathiques sphénopalatine et otique. Cette connexion est un relais de la glande pinéale au noyau suprachiasmatique (SCN) situé dans l'hypothalamus. Le SCN est d'une importance vitale car il s'agit du stimulateur cardiaque principal du rythme circadien dans le corps, affecté par la perception de la lumière détectée par la rétine et envoyée le long du tractus rétinohypothalamique.

Fonction

La fonction la plus importante de la glande pinéale est la production de l'hormone appelée mélatonine. La mélatonine est synthétisée à partir de molécules du neurotransmetteur sérotonine. Une fois produit, il est sécrété par la glande pinéale. Il a des effets importants sur le rythme circadien, y compris des effets sur le sommeil et des effets possibles sur la reproduction saisonnière chez les animaux.

Dans la glande pinéale, la sérotonine (qui est dérivée de l'acide aminé appelé tryptophane) subit une transformation lorsqu'un groupe acétyle puis un groupe méthyle sont ajoutés pour produire de la mélatonine. Ceci est accompli avec deux enzymes: la sérotonine-N-acétyltransférase et l'hydroxyindole-O-méthyltranférase. La production de mélatonine est altérée par l'exposition à la lumière.

Comment la lumière affecte-t-elle la production de mélatonine dans la glande pinéale? Afin de répondre à cette question, il est important de comprendre comment la lumière affecte généralement les rythmes circadiens du corps. Du latin signifiant «environ un jour», le terme circadien fait référence à de nombreux processus physiologiques qui sont couplés au moment de la lumière et de l'obscurité. Bien qu’incluant le sommeil et l’éveil, ce rythme circadien s’étend probablement à la libération d’hormones, à l’utilisation de l’énergie pour optimiser le métabolisme et à la coordination des systèmes interconnectés du corps.

La lumière qui traverse la rétine de l'œil active des récepteurs spécifiques appelés cellules ganglionnaires rétiniennes intrinsèquement photosensibles (ipRGC). Ces cellules contiennent le photopigment appelé mélanopsine. De là, le signal est transmis des yeux à la glande pinéale. Premièrement, le message est transmis le long du tractus rétinohypothalamique qui s'étend des cellules rétiniennes au SCN dans l'hypothalamus antérieur du cerveau. Le noyau paraventriculaire de l'hypothalamus envoie alors le signal aux neurones sympathiques préganglionnaires de la moelle épinière, au ganglion cervical supérieur et enfin à la glande pinéale.

La glande pinéale peut alors modifier sa production de mélatonine, en fonction de la quantité de lumière perçue par les yeux. Cela a conduit la glande pinéale à être appelée le «troisième œil» du corps, en raison de sa capacité à répondre à la perception de la lumière.

Lorsque la mélatonine est produite, elle n'est pas libérée dans le vide pour faire ce qu'il veut. Comme c'est le cas pour de nombreux processus dans le corps, il y a un équilibre qui est préservé. Cet équilibre s'appelle l'homéostasie. Lorsque la glande pinéale sécrète de la mélatonine, cela se répercute via l'action sur les récepteurs de la mélatonine MT1 et MT2 sur le SCN. Cette interaction affecte le contrôle du système circadien dans le corps, avec des implications plus larges pour une maladie potentielle.

Il existe quelques autres effets curieux de la mélatonine qui ne sont pas entièrement compris chez les humains. On sait que dans les modèles animaux, la mélatonine peut diminuer la sécrétion de l'hormone de libération des gonadotrophines (GnRH) par l'hypothalamus. Cela peut avoir un effet inhibiteur sur les fonctions de reproduction. Chez les mammifères, cela peut ralentir la maturation des spermatozoïdes et des ovules et réduire la fonction des organes reproducteurs. Il est théorisé que cela peut affecter les fonctions de reproduction saisonnière de certains animaux. Lorsque les nuits sont plus longues pendant les mois d'hiver et que l'accès à la nourriture peut être réduit, l'obscurité accrue peut entraîner des niveaux de mélatonine plus élevés et une fertilité réduite. Cela peut réduire la probabilité pour certaines espèces animales d'avoir des jeunes qui ne survivent peut-être pas aux périodes de soudure de l'hiver. La signification de ceci, en particulier chez les humains, est inconnue.

Cependant, il y a une certaine prudence dans l'utilisation de la mélatonine supplémentaire (qui est la seule hormone non réglementée disponible à l'achat en vente libre aux États-Unis) chez les femmes enceintes et les enfants. La libération de mélatonine par la glande pinéale peut jouer un rôle dans le moment de la maturation sexuelle humaine. Les niveaux de mélatonine diminuent légèrement à la puberté et les tumeurs pinéales qui éliminent la production de mélatonine provoquent une puberté prématurée chez les jeunes enfants.

Enfin, la mélatonine produite par la glande pinéale est un antioxydant très efficace. Il peut protéger les neurones du système nerveux central des radicaux libres, tels que l'oxyde nitrique ou le peroxyde d'hydrogène. Ces produits chimiques sont générés dans les tissus neuronaux actifs. Les radicaux libres peuvent augmenter le risque de dommages et de dysfonctionnements tissulaires, y compris le risque de problèmes médicaux comme le cancer et les maladies neurodégénératives.

On sait également que la production de mélatonine diminue avec le vieillissement naturel, et comment cela aggrave la maladie est toujours à l'étude.

Conditions associées

La glande pinéale et sa production de mélatonine sont au cœur des troubles du rythme circadien qui affectent le sommeil. Il peut exacerber l'insomnie dans le syndrome de retard de phase de sommeil, par exemple. Il peut également avoir un rôle dans le trouble affectif saisonnier, parfois appelé dépression hivernale. De plus, lorsque la glande pinéale est affectée par des tumeurs, les effets peuvent conduire à une chirurgie cérébrale.

Troubles du rythme circadien

Ces conditions se produisent lorsque la synchronisation entre les modèles de veille et de sommeil ne correspond pas aux normes sociétales ou au rythme naturel de la lumière et de l'obscurité. Caractérisé par des heures de coucher et des réveils irréguliers, la personne affectée souffrira d'insomnie et de somnolence mal chronométrée. Les troubles du sommeil circadien comprennent:

• Syndrome de phase de sommeil retardé: noctambules qui ont du mal à s'endormir et à se réveiller plus tôt.
• Syndrome de phase de sommeil avancé: caractérisé par un début de sommeil précoce et un réveil tôt le matin.
• Free-running ou non-24: le plus souvent trouvé chez les personnes aveugles sans perception de la lumière, le moment du sommeil peut changer progressivement au fil des semaines ou des mois.
• Rythme veille-sommeil irrégulier: Plutôt qu'une période de sommeil prolongée pendant la nuit, le sommeil est divisé en intervalles plus courts au cours de la journée de 24 heures.

Comment le moment du sommeil peut-il être perturbé? En fin de compte, cela peut dépendre du point de vue personnel, largement influencé par le contexte social. Il faut faire attention à ne pas qualifier de maladie les variations normales des schémas physiologiques. En cas de dysfonctionnement social et professionnel important (y compris l'absentéisme à l'école ou au travail), un traitement peut être approprié. Heureusement, pour ceux dont les habitudes de sommeil irrégulières sont sans conséquence, l'aide médicale n'est généralement pas sollicitée.

Trouble affectif saisonnier (TAS)

Avec l'obscurité prolongée de la nuit qui survient pendant les mois d'hiver dans l'hémisphère nord, des troubles affectifs saisonniers peuvent survenir. Également connue sous le nom de dépression hivernale, la maladie peut être associée à d'autres symptômes, notamment une activité physique réduite et une prise de poids. La photothérapie, avec l'application artificielle de la lumière d'une boîte à lumière ou de lunettes de luminothérapie, peut être utile. Le moment de la lumière est généralement le matin, mais il est important de suivre les conseils d'un professionnel de la santé.

Tumeurs de la glande pinéale

Le cancer peut rarement affecter la glande pinéale. En fait, moins de 1% des tumeurs cérébrales surviennent dans la glande pinéale, mais 3 à 8% des tumeurs cérébrales chez les enfants se trouvent ici. Généralement, les tumeurs de la glande pinéale surviennent davantage chez les jeunes adultes, les individus entre 20 et 40 ans de l'âge. Il n'y a qu'une poignée de tumeurs qui peuvent affecter la glande pinéale dans le cerveau. En fait, il n'existe que trois types de véritables tumeurs pinéales. Ceux-ci inclus:

• Pineocytome: à croissance lente, souvent classée comme une tumeur de grade II.
• Pineoblastome: Généralement plus agressif, classé comme forme intermédiaire de grade III ou de grade IV plus malin.
• Tumeur pinéale mixte: contient une combinaison de types de cellules, ce qui rend une classification propre moins possible.

Ces tumeurs peuvent devenir suffisamment volumineuses pour obstruer l'écoulement normal du liquide céphalo-rachidien dans les ventricules. On estime que 10 à 20 pour cent des tumeurs de la glande pinéale peuvent également se propager via ce milieu, plus particulièrement la variante plus agressive du pinoblastome. Heureusement, ces cancers métastasent rarement ailleurs dans le corps.

Les symptômes qui se développent avec une tumeur de la glande pinéale peuvent inclure:

• Mouvements oculaires altérés entraînant une vision double
• Mal de crâne
• La nausée
• Vomissement

Si une tumeur de la glande pinéale est identifiée, le traitement comprend généralement une radiothérapie. Si un pinoblastome est présent, tout le cerveau et la moelle épinière doivent être irradiés. Si la tumeur s'est propagée ou si elle repousse après une radiothérapie, une chimiothérapie peut être indiquée. Dans certains cas, une intervention chirurgicale peut être effectuée pour déterminer le type de tumeur en retirant une partie de la tumeur. Si l'écoulement du liquide céphalo-rachidien est bloqué, entraînant un gonflement dans le cerveau, un shunt peut être placé pour assurer une circulation normale au-delà du site de la tumeur.

D'autres conditions

Il est à noter que certains médicaments peuvent affecter le relais de la perception oculaire de la lumière à la production de mélatonine dans la glande pinéale. En particulier, les bêtabloquants utilisés pour traiter l'hypertension, la tachycardie et les maladies cardiaques peuvent interférer avec la libération normale de mélatonine. Ces soi-disant bêtabloquants comprennent le Lopressor (métoprolol), le Tenormin (aténolol), l'Inderal (propranolol). ), et d'autres. Si cela a des effets importants sur le sommeil ou la santé, un autre médicament peut être nécessaire.

La glande pinéale peut devenir calcifiée chez les individus plus âgés, s'allumant sur les tomodensitogrammes en raison de l'augmentation de la densité, et conduisant à la présence de «sable cérébral» lors d'une évaluation pathologique du tissu.

Des tests

Dans la plupart des cas, les tests pour évaluer la glande pinéale ne sont pas indiqués. Les niveaux de mélatonine peuvent être mesurés dans la salive, le sang et l'urine sans évaluation directe de la glande pinéale; cependant, cela se fait principalement dans le cadre d'études de recherche et non dans le cadre de soins cliniques. Compte tenu de sa taille, certaines techniques d'imagerie peuvent ne fournir que des données limitées sur la structure. Dans le cadre des tumeurs de la glande pinéale, les tests suivants peuvent être appropriés:

• Tomographie informatisée (CT)
• Imagerie par résonance magnétique (IRM)
• Biopsie cérébrale

Une évaluation plus approfondie des troubles circadiens peut nécessiter une évaluation par un spécialiste du sommeil certifié qui posera des questions ciblées pour mieux comprendre les tendances et les impacts du problème.

Le suivi du rythme circadien peut être effectué longitudinalement avec des journaux de sommeil ou une actigraphie. La technologie portable, y compris les trackers d'activité courants, peut fournir certaines de ces données biométriques. Le spécialiste du sommeil dirigera également les interventions appropriées, y compris l'utilisation potentielle d'une supplémentation en mélatonine ou d'une photothérapie, pour optimiser le sommeil et le bien-être.