Glande pinéale et mélatonine : ce que vous devez savoir.

 

La glande pinéale est une petite glande endocrine présente dans le cerveau des vertébrés, également appelée troisième œil. Il produit une hormone appelée mélatonine qui régule le cycle veille-sommeil ainsi que les fonctions saisonnières des vertébrés. La mélatonine est un dérivé de la sérotonine. C’est une entité gris rougeâtre ressemblant à une minuscule pomme de pin. Elle est situé rostro-dorsal au colliculus supérieur juste derrière et sous la strie médullaire, entre les corps thalamiques. La glande pinéale fait partie de l’épithalamus. C’est un composant calcifié du cerveau qui peut être facilement visualisé en radiographie standard. Chez l’homme, il est constitué d’un parenchyme lobulaire de pinéalocytes entouré d’espaces de tissu conjonctif. La surface de la glande est recouverte d’une capsule piale.

 

Cellules de la glande pinéale

 

Cinq types de cellules qui diffèrent par leurs structures cellulaires se trouvent dans la glande pinéale. Les pinéalocytes sont les cellules les plus abondantes du troisième œil. Ils sont constitués d’un corps cellulaire avec 4 à 5 processus émergents et peuvent être colorés par des méthodes spéciales d’imprégnation à l’argent. Ils sécrètent de la mélatonine. Le cytoplasme est légèrement basophile et présente des processus cytoplasmiques longs et ramifiés qui s’étendent jusqu’aux cloisons du tissu conjonctif. À côté des pinéalocytes se trouvent les cellules interstitielles situées entre elles. Elles ont des noyaux allongés et leur cytoplasme prend une coloration plus foncée que les pinéalocytes. La glande est traversée par de nombreux capillaires qui contiennent des phagocytes périvasculaires. Ces phagocytes périvasculaires sont des cellules présentatrices d’antigène. Chez les vertébrés supérieurs, les neurones sont également présents dans la glande, mais ils sont absents chez les rongeurs.

 

Approvisionnement nerveux

 

Le ganglion cervical supérieur envoie un apport nerveux sympathique à la glande pinéale, mais les ganglions sphénopalatins et otiques lui fournissent également des nerfs parasympathiques. Les neurones des ganglions du trijumeau innervent enfin la glande avec des fibres nerveuses contenant un neuropeptide, PACAP. Les follicules humains contiennent une quantité variable d’un matériau granuleux connu sous le nom de copora arenacea qui est chimiquement composé de phosphate de calcium, de carbonate de calcium, de phosphate de magnésium et de phosphate d’ammonium. Des études menées en 2002 révèlent que le carbonate de calcium est présent sous forme de calcite. Les dépôts de calcium, de phosphore et de fluorure présents dans la glande pinéale jouent un certain rôle dans le vieillissement.

 

Anatomie

 

Les pinéalocytes de nombreux vertébrés non mammifères ressemblent aux cellules photoréceptrices de l’œil. Certains biologistes de l’évolution pensent que les cellules pinéales des vertébrés partagent une relation ancestrale avec les cellules rétiniennes. Chez les vertébrés, une exposition à la lumière peut déclencher une série d’événements enzymatiques dans la glande pinéale qui régulent les rythmes circadiens. Les premiers crânes fossiles de vertébrés ont montré la présence de foramen pinéal qui est considéré comme une structure photosensible dans les fossiles vivants, à savoir la lamproie et le tuatara. Le troisième œil représente l’approche de l’évolution vers la photoréception.

 

Les structures associées au troisième œil chez tuatara sont homologues à la cornée, au cristallin et à la rétine. Cependant, chez les animaux comme les humains qui ont perdu le troisième œil ou l’œil pariétal, un sac pinéal est conservé, appelé glande pinéale. Cette glande n’est pas isolée de la barrière hémato-encéphalique et est riche en vaisseaux sanguins à côté des reins. Un fossile de cerveau de 90 millions d’années de l’oiseau russe Melovatka montre une glande pariétale et pinéale exceptionnellement grande. Chez l’homme et d’autres mammifères, des signaux lumineux sont envoyés de la rétine de l’œil au noyau suprachiasmatique (SCN) à travers le tractus rétinohypothalamique qui pénètre finalement dans la glande pinéale.

 

Fonction de la glande pinéale

 

Auparavant, la glande pinéale était considérée comme un vestige d’un organe plus grand. En 1917, il a été constaté que la couleur de la peau de la grenouille était éclaircie lorsqu’une dose d’extrait de glande pinéale de vache était administrée. Le professeur de dermatologie Aaron B. Lerner et ses collègues de l’Université de Yales ont isolé l’hormone mélatonine en 1958. L’élimination de la glande pinéale a induit la croissance ovarienne chez les rats tout en gardant les rats sous une lumière constante a diminué le poids de leur glande pinéale et d’autres résultats connexes ont entraîné le développement d’une nouvelle branche de la science connue sous le nom de chronobiologie.

 

La mélatonine est la N-acétyl-5-hydroxy-tryptamine qui est un dérivé de l’acide aminé tryptophane et a certaines fonctions couplées avec le système nerveux central. La production de mélatonine par la glande pinéale est stimulée à l’obscurité mais inhibée à la lumière. Les cellules photosensibles présentes dans la rétine de l’œil détectent la lumière et envoient un signal au SCN qui à son tour entraîne le cycle de 24 heures dans la nature. Les fibres provenant du SCN pénètrent dans le noyau paraventriculaire (PVN) qui transmet le signal circadien à la moelle épinière via le système sympathique. Le signal atteint ensuite les ganglions cervicaux supérieurs (GCS) et pénètre finalement dans la glande pinéale.

 

La fonction exacte de la mélatonine chez l’homme n’est toujours pas claire mais elle est utilisée dans le traitement des troubles du rythme circadien du sommeil. Un composé connu sous le nom de pinoline a été isolé de la glande pinéale qui est chimiquement une bêta-carboline. Le signal atteint ensuite les ganglions cervicaux supérieurs (GCS) et pénètre finalement dans la glande pinéale.

 

La glande pinéale humaine grandit jusqu’à l’âge de 1 à 2 ans, puis devient stable, mais son poids augmente jusqu’à ce que l’individu entre dans la puberté. On pense que les niveaux élevés de mélatonine chez les enfants inhibent le développement sexuel et que les tumeurs pinéales sont associées à une puberté précoce. Lorsqu’un individu entre dans la puberté, la sécrétion de mélatonine est réduite. La calcification de la glande pinéale est une caractéristique typique chez les vertébrés adultes. Les sécrétions internes du troisième œil inhibent le développement des organes reproducteurs. Chez les animaux, la glande pinéale est connue pour jouer un rôle majeur dans le développement sexuel, l’hibernation, le métabolisme et la reproduction saisonnière. La cytostructure de la glande pinéale présente une ressemblance évolutive avec les cellules rétiniennes des cordés.

 

La glande pinéale des oiseaux et reptiles modernes est connue pour produire un pigment photo-transducteur appelé mélanopsine. On pense que le troisième œil aviaire se comporte comme le SCN des mammifères. Des études ont montré que la glande pinéale contient du matériel magnétique chez les oiseaux et autres animaux où elle sert de centre de navigation. Les chercheurs pensent que la glande agit comme un magnétorécepteur et aide ainsi le corps à s’aligner dans l’espace.

 

Les champs électromagnétiques (CEM) sont connus pour supprimer son activité et ainsi réduire la production de mélatonine. L’activité des CEM est également connue pour affecter la rythmicité circadienne. Chez les vertébrés inférieurs, la glande pinéale a une structure ressemblant à l’œil et fonctionne donc comme un récepteur de lumière. Des études menées sur des rongeurs suggèrent que la glande pinéale peut influencer les actions de drogues récréatives comme la cocaïne et les antidépresseurs comme le Prozac.

 

La production de la mélatonine

 

La production de mélatonine est grandement affectée par la quantité de lumière reçue par le troisième œil. Il agit comme une horloge circadienne en raison de sa sensibilité à la lumière et de son rôle dans la régulation du cycle veille-sommeil des animaux. Pendant que vous dormez la nuit, les niveaux de mélatonine dans le corps augmentent, atteignent un pic entre 23 heures et 2 heures du matin et diminuent au début de la journée. La production de mélatonine dépend de l’âge. Sa production augmente à l’âge de trois mois, atteint son apogée à l’âge de six ans puis diminue au début de la puberté.

 

La structure chimique de la mélatonine est très simple mais elle joue un rôle important dans la régulation de la production d’hormones par différentes glandes du corps humain. Elle contrôle également la sur-stimulation des nerfs sympathiques, abaisse la tension artérielle et ralentit la fréquence cardiaque. Elle diminue également le stress mental, et améliore le sommeil.

 

La production de mélatonine est inversement proportionnelle à celle de la sérotonine qui agit comme un neurotransmetteur et resserre les vaisseaux sanguins. Le cerveau est très actif pendant la journée, donc la production de sérotonine augmente pendant la journée. Cependant, pendant la nuit, lorsque l’esprit est moins actif, la production de sérotonine diminue tandis que celle de mélatonine augmente. Lorsque les yeux perçoivent la lumière, la production de mélatonine diminue, c’est pourquoi les personnes qui dorment avec des lumières allumées dans la pièce ont un pouvoir immunitaire moindre et sont plus sujettes au cancer et à d’autres infections. Deux études menées aux États-Unis montrent qu’une lumière vive réduit la production de mélatonine et augmente la sécrétion d’œstrogènes chez les femmes, ce qui augmente à son tour l’incidence du cancer du sein chez les travailleurs de nuit.

 

Des études récentes ont indiqué que la mélatonine agit également comme un antioxydant et un neuroprotecteur qui peut être important dans le vieillissement et la maladie d’Alzheimer. Les troubles circadiens tels que les perturbations du cycle veille-sommeil sont liés au vieillissement et sont plus prononcés dans la maladie d’Alzheimer (MA).

 

Un dysfonctionnement de la régulation sympathique de la synthèse de la mélatonine et du SCN est responsable des modifications de la mélatonine au cours des premiers stades de la maladie d’Alzheimer. Cependant, la réactivation du rythme circadien en utilisant la luminothérapie et la supplémentation en mélatonine a donné des résultats positifs. Des suppléments de mélatonine sont disponibles aux États-Unis depuis 1996. Les tumeurs de la glande pinéale sont rares et la plupart d’entre elles surviennent en raison de cellules germinales embryonnaires anormales. Elles prennent généralement la forme de germinomes qui ressemblent au séminome testiculaire ou au dysegerminome ovarien.

 

L’activité sécrétoire de la glande pinéale n’est que partiellement comprise. De petites quantités de mélatonine ont été isolées d’espèces végétales, par exemple, l’avoine, le maïs sucré, le gingembre, la tomate, les bananes et l’orge. La consommation d’autres aliments comme le soja, le varech, les graines de citrouille et de melon d’eau, les amandes, les arachides, la levure, le malt et le lait augmente également la production de mélatonine dans le corps.

 

Par Navodita Maurice