Epifiz
| Epifiz bezi ⓘ | |
|---|---|
 Pineal bez veya epifiz (kırmızı renkte) | |
 İnsan beynindeki hipofiz ve epifiz bezlerinin diyagramı | |
| Detaylar | |
| Öncül | Nöral ektoderm, diensefalonun çatısı |
| Arter | Posterior serebral arter |
| Tanımlayıcılar | |
| Latince | Glandula pinealis |
| Nöroanatominin anatomik terimleri [Vikiveri'de düzenle] | |
Epifiz bezi, konarium veya epifiz serebri, çoğu omurgalı hayvanın beyninde bulunan küçük bir endokrin bezdir. Epifiz bezi, hem sirkadiyen hem de mevsimsel döngülerde uyku düzenini modüle eden serotonin türevi bir hormon olan melatonini üretir. Bezin şekli, ona adını veren bir çam kozalağını andırır. Epifiz bezi epitalamusta, beynin merkezine yakın bir yerde, iki yarım küre arasında, talamusun iki yarısının birleştiği bir oluğa sıkışmış olarak bulunur. Epifiz bezi, kılcal damarların çoğunlukla kandaki çözünen maddelere karşı geçirgen olduğu nöroendokrin salgılayıcı sirkumventriküler organlardan biridir. ⓘ
Neredeyse tüm omurgalı türlerinde epifiz bezi bulunur. Bunun en önemli istisnası ilkel bir omurgalı olan hagfish'tir. Bununla birlikte, hagfish'te bile, dorsal diensefalonda "pineal eşdeğer" bir yapı olabilir. Omurgalılara en yakın akraba olan Branchiostoma lanceolatum mızrak balığı da tanınabilir bir epifiz bezinden yoksundur. Bununla birlikte, lamprey (bir başka ilkel omurgalı) bir tanesine sahiptir. Daha karmaşık birkaç omurgalı, evrimleri boyunca epifiz bezlerini kaybetmiştir. ⓘ
Evrimsel biyoloji, karşılaştırmalı nöroanatomi ve nörofizyoloji alanlarındaki çeşitli bilimsel araştırmaların sonuçları, farklı omurgalı türlerinde epifiz bezinin evrimsel geçmişini (filogenisini) açıklamıştır. Biyolojik evrim açısından bakıldığında, epifiz bezi bir tür körelmiş fotoreseptördür. Bazı amfibi ve sürüngen türlerinin epitalamusunda, pineal göz veya üçüncü göz olarak da adlandırılan parietal göz olarak bilinen bir ışık algılama organına bağlıdır. ⓘ
René Descartes insan epifiz bezinin "ruhun ana merkezi" olduğuna inanıyordu. Çağdaşları arasındaki akademik felsefe, epifiz bezini özel metafizik nitelikleri olmayan nöroanatomik bir yapı olarak kabul etti; bilim onu birçok bez arasında bir endokrin bez olarak inceledi. ⓘ
| Tanımlayıcılar |
|---|
Epifiz, omurgalıların beyninde yer alan mercimek tanesi büyüklüğünde bir bezdir. Uyku paternini ve mevsimsel fotoperiyotları düzenleyen melatonini ve DMT salgılar. Diğer ismi pineal bezdir. ⓘ
Etimoloji
Latince pinea'dan (çam kozalağı) gelen pineal kelimesi ilk olarak 17. yüzyılın sonlarında beyin bezinin koni şeklini ifade etmek için kullanılmıştır. ⓘ
Yapı
Epifiz bezi, eşleşmemiş bir orta hat beyin yapısıdır. Adını çam kozalağı şeklinden alır. Bez kırmızımsı gri renktedir ve insanlarda yaklaşık bir pirinç tanesi (5-8 mm) büyüklüğündedir. Pineal cisim olarak da adlandırılan epifiz bezi, epitalamusun bir parçasıdır ve yanal olarak konumlandırılmış talamik cisimlerin arasında ve habenüler komissürün arkasında yer alır. Kuadrigeminal sisternada corpora quadrigemina'nın yakınında yer alır. Ayrıca üçüncü ventrikülün arkasında yer alır ve bezin sapına doğru çıkıntı yapan üçüncü ventrikülün küçük bir pineal girintisinden sağlanan beyin omurilik sıvısı ile yıkanır. ⓘ
İki hemisferin arasında talamus cisimlerinin birleştiği noktada yer alır. Kırmızı-gri renkte ve 5–8 mm uzunluğundadır. Kafa filmlerinde sıklıkla görülebilir ve genellikle kalsifiyedir. ⓘ
Kan temini
Memeli beyninin çoğunun aksine, epifiz bezi kan-beyin bariyer sistemi ile vücuttan izole edilmemiştir; posterior serebral arterin koroidal dallarından beslenen ve böbrekten sonra ikinci sırada gelen bol miktarda kan akışına sahiptir. ⓘ
Sinir beslemesi
Pineal bez, superior servikal gangliondan sempatik bir innervasyon alır. Pterigopalatin ve otik ganglionlardan gelen parasempatik bir innervasyon da mevcuttur. Ayrıca, bazı sinir lifleri pineal sap yoluyla pineal bezin içine nüfuz eder (merkezi innervasyon). Ayrıca, trigeminal gangliondaki nöronlar, nöropeptid PACAP içeren sinir lifleri ile bezi innerve eder. ⓘ
Mikroanatomi
İnsanlarda pineal cisim, bağ dokusu boşluklarıyla çevrili pinealositlerin lobüler bir parankiminden oluşur. Bezin yüzeyi bir pial kapsül ile kaplıdır. ⓘ
Epifiz bezi esas olarak pinealositlerden oluşur, ancak dört hücre tipi daha tanımlanmıştır. Oldukça hücresel olduğu için (korteks ve beyaz cevherle ilişkili olarak) bir neoplazm ile karıştırılabilir. ⓘ
| Hücre tipi | Açıklama ⓘ |
|---|---|
| Pinealositler | Pinealositler, 4-6 prosesin ortaya çıktığı bir hücre gövdesinden oluşur. Melatonin üretir ve salgılarlar. Pinealositler özel gümüş emdirme yöntemleri ile boyanabilir. Sitoplazmaları hafif bazofiliktir. Özel boyalarla pinealositler, bağlayıcı septa ve kan damarlarına uzanan uzun, dallanmış sitoplazmik süreçler sergiler. |
| İnterstisyel hücreler | İnterstisyel hücreler pinealositler arasında yer alır. Uzamış çekirdekleri ve pinealositlerinkinden daha koyu boyanan bir sitoplazmaları vardır. |
| Perivasküler fagosit | Bezde birçok kılcal damar bulunur ve perivasküler fagositler bu kan damarlarının yakınında yer alır. Perivasküler fagositler antijen sunan hücrelerdir. |
| Pineal nöronlar | Yüksek omurgalılarda nöronlar genellikle epifiz bezinde bulunur. Ancak kemirgenlerde durum böyle değildir. |
| Peptiderjik nöron benzeri hücreler | Bazı türlerde, nöronal benzeri peptiderjik hücreler mevcuttur. Bu hücreler parakrin düzenleyici bir işleve sahip olabilir. |
Epifize, süperior servikal gangliondan sempatik uyaranlar gelir. Sfenopalatin ve otik gangliyonlardan da parasempatik lifler ulaşır. Yaşla birlikte epifizin kalsiyum, fosfor ve flor içeriği artmaktadır. ⓘ
Pinealositler gözdeki fotoreseptörlerle büyük benzerlik gösterir. Bu durum, epifizle gözün ortak bir embriyolojik kökten geldiğini düşündürmüştür. ⓘ
Beynin pek çok bölgesinin aksine, epifiz bezi kan-beyin bariyerinin dışında kalmaktadır. ⓘ
Sirkadyen ritmi oluşturan ışık uyaranları, gözden retinohipotalamik yol ile suprakiyazmatik nükleusa ve epifize ulaşır. ⓘ
Gelişim
İnsan epifiz bezi yaklaşık 1-2 yaşına kadar büyür, daha sonra sabit kalır, ancak ağırlığı ergenlikten itibaren kademeli olarak artar. Çocuklardaki bol melatonin seviyelerinin cinsel gelişimi engellediğine inanılmaktadır ve epifiz tümörleri erken ergenlikle ilişkilendirilmiştir. Ergenlik çağına gelindiğinde melatonin üretimi azalır. ⓘ
Simetri
Zebra balığında epifiz bezi orta hatta yer almaz, ancak sol tarafa doğru bir eğilim gösterir. İnsanlarda, işlevsel serebral baskınlığa ince anatomik asimetri eşlik eder. ⓘ
Fonksiyon
Epifiz bezinin bir işlevi de melatonin üretmektir. Melatoninin merkezi sinir sisteminde çeşitli işlevleri vardır, bunlardan en önemlisi uyku düzeninin modüle edilmesine yardımcı olmaktır. Melatonin üretimi karanlık tarafından uyarılır ve ışık tarafından engellenir. Retinadaki ışığa duyarlı sinir hücreleri ışığı algılar ve bu sinyali suprakiazmatik çekirdeğe (SCN) göndererek SCN'yi gece-gündüz döngüsüne senkronize eder. Sinir lifleri daha sonra gün ışığı bilgisini SCN'den paraventriküler çekirdeklere (PVN), oradan omuriliğe ve sempatik sistem aracılığıyla superior servikal ganglionlara (SCG) ve oradan da epifiz bezine iletir. ⓘ
Pinolin bileşiğinin de epifiz bezinde üretildiği iddia edilmektedir; beta-karbolinlerden biridir. Bu iddia bazı tartışmalara tabidir. ⓘ
Hipofiz bezinin düzenlenmesi
Kemirgenler üzerinde yapılan çalışmalar, epifiz bezinin hipofiz bezinin cinsiyet hormonları, folikül uyarıcı hormon (FSH) ve lüteinizan hormon (LH) salgılamasını etkilediğini göstermektedir. Kemirgenlere uygulanan pinealektomi hipofiz ağırlığında bir değişiklik yaratmamış, ancak bez içindeki FSH ve LH konsantrasyonunda bir artışa neden olmuştur. Melatonin verilmesi FSH konsantrasyonlarını normal seviyelere döndürmemiştir, bu da epifiz bezinin tanımlanmamış bir verici molekül aracılığıyla FSH ve LH'nin hipofiz bezi salgısını etkilediğini düşündürmektedir. ⓘ
Epifiz bezi, düzenleyici nöropeptit endotelin-1 için reseptörler içerir; bu reseptör, lateral serebral ventriküle pikomolar miktarlarda enjekte edildiğinde, epifiz glukoz metabolizmasında kalsiyum aracılı bir artışa neden olur. ⓘ
Kemik metabolizmasının düzenlenmesi
Farelerde yapılan çalışmalar, pineal kaynaklı melatoninin yeni kemik birikimini düzenlediğini göstermektedir. Pineal kaynaklı melatonin, kemik hücreleri üzerindeki etkisine MT2 reseptörleri aracılığıyla aracılık etmektedir. Çalışma, menopoz sonrası osteoporoz fare modelinde oral melatonin tedavisinin iyileştirici etkisini gösterdiğinden, bu yol osteoporoz tedavisi için potansiyel yeni bir hedef olabilir. ⓘ
Klinik önemi
Kalsifikasyon
Epifiz bezinin kireçlenmesi genç yetişkinlerde tipiktir ve iki yaşından küçük çocuklarda da gözlenmiştir. Pineal bezin iç salgılarının üreme bezlerinin gelişimini engellediği bilinmektedir, çünkü çocuklarda ciddi şekilde hasar gördüğünde cinsel organların ve iskeletin gelişimi hızlanır. Pineal bezin kireçlenmesi, melatonin sentezleme kabiliyetine zarar verir ve bilimsel literatür, uyku sorunlarına neden olup olmadığı konusunda kesin olmayan bulgular sunar. ⓘ
Kireçlenmiş bez genellikle kafatası röntgenlerinde görülür. Kalsifikasyon oranları ülkelere göre büyük farklılıklar gösterir ve yaş artışı ile ilişkilidir; on yedi yaşına kadar Amerikalıların tahminen %40'ında kalsifikasyon görülür. Pineal bezin kireçlenmesi "beyin kumu" olarak da bilinen corpora arenacea ile ilişkilidir. ⓘ
Tümörler
Pineal bezin tümörlerine pinealoma denir. Bu tümörler nadirdir ve %50 ila %70'i embriyonik germ hücrelerinden kaynaklanan germinomlardır. Histolojik olarak testiküler seminomlara ve yumurtalık disgerminomlarına benzerler. ⓘ
Pineal tümör superior kollikuli ve dorsal orta beynin pretektal bölgesine bası yaparak Parinaud sendromuna yol açabilir. Pineal tümörler ayrıca serebral akuaduktusun sıkışmasına neden olarak iletişim kuramayan bir hidrosefali ile sonuçlanabilir. Diğer belirtiler basınç etkilerinin sonucudur ve görme bozuklukları, baş ağrısı, zihinsel bozulma ve bazen bunama benzeri davranışlardan oluşur. ⓘ
Bu neoplazmlar üç kategoriye ayrılır: farklılaşma düzeylerine göre pineoblastomlar, pineositomlar ve mikst tümörler, ki bu da neoplastik agresiflikleriyle ilişkilidir. Pineositomlu hastaların klinik seyri uzundur ve ortalama birkaç yıla kadar uzayabilir. Bu tümörlerin konumu cerrahi olarak çıkarılmalarını zorlaştırır. ⓘ
Diğer durumlar
Pineal bezin morfolojisi farklı patolojik durumlarda belirgin farklılıklar gösterir. Örneğin, hem obez hastalarda hem de birincil uykusuzluğu olan hastalarda hacminin azaldığı bilinmektedir. ⓘ
Diğer hayvanlar
Yaşayan omurgalıların çoğunda epifiz bezleri vardır. Tüm omurgalıların ortak atasının başının üstünde, modern lampreylerdeki düzenlemeye benzer bir çift ışığa duyarlı organa sahip olması muhtemeldir. Bazı soyu tükenmiş Devoniyen balıklarının kafataslarında iki paryetal foramina bulunur, bu da atalarının paryetal gözlerinin iki taraflı olduğunu düşündürür. Yaşayan tetrapodların paryetal gözü ve epifiz bezi muhtemelen bu organın sırasıyla sol ve sağ kısımlarının torunlarıdır. ⓘ
Embriyonik gelişim sırasında, modern kertenkelelerin ve tuataraların paryetal gözü ve epifiz organı, beyin ektoderminde oluşan bir cepten birlikte oluşur. Yaşayan birçok tetrapodda parietal gözlerin kaybı, kaplumbağaların, yılanların, kuşların ve memelilerin gelişen embriyolarında daha sonra tek bir epifiz bezine kaynaşan çift bir yapının gelişimsel oluşumu ile desteklenmektedir. ⓘ
Memelilerin epifiz organları şekillerine göre üç kategoriden birine girer. Kemirgenler diğer memelilere göre yapısal olarak daha karmaşık epifiz bezlerine sahiptir. ⓘ
Timsahlar ve bazı tropikal memeli soyları (bazı xenarthrans (tembel hayvanlar), pangolinler, sirenler (manatiler ve dugonglar) ve bazı keseliler (şeker planörleri)) hem parietal gözlerini hem de epifiz organlarını kaybetmiştir. Morslar ve bazı foklar gibi kutup memelileri alışılmadık derecede büyük epifiz bezlerine sahiptir. ⓘ
Tüm amfibilerin epifiz organı vardır, ancak bazı kurbağa ve kara kurbağalarında "frontal organ" adı verilen ve esasen parietal göz olan bir organ da bulunur. ⓘ
Memeli olmayan birçok omurgalıda bulunan pinealositler, gözün fotoreseptör hücrelerine güçlü bir benzerlik gösterir. Morfoloji ve gelişim biyolojisinden elde edilen kanıtlar, pineal hücrelerin retinal hücrelerle ortak bir evrimsel ataya sahip olduğunu göstermektedir. ⓘ
Pineal sitostrüktürün yan gözlerin retinal hücreleriyle evrimsel benzerlikleri olduğu görülmektedir. Modern kuşlar ve sürüngenler, epifiz bezinde fototransdüksiyon pigmenti melanopsin ifade eder. Kuş epifiz bezlerinin memelilerdeki suprakiazmatik çekirdek gibi hareket ettiği düşünülmektedir. Modern kertenkeleler ve tuatara'daki epifiz gözünün yapısı, omurgalıların yan gözlerinin kornea, lens ve retinasına benzer. ⓘ
Omurgalıların çoğunda ışığa maruz kalma, epifiz bezi içinde sirkadiyen ritimleri düzenleyen enzimatik olayların zincirleme reaksiyonunu başlatır. İnsanlarda ve diğer memelilerde sirkadiyen ritimleri ayarlamak için gerekli ışık sinyalleri gözden retinohipotalamik sistem aracılığıyla suprakiazmatik çekirdeklere (SCN) ve epifiz bezine gönderilir. ⓘ
Birçok soyu tükenmiş omurgalının fosilleşmiş kafataslarında, bazı durumlarda yaşayan herhangi bir omurgalıdan daha büyük olan bir pineal foramen (açıklık) bulunur. Fosiller derin beyin yumuşak anatomisini nadiren korusa da, yaklaşık 90 milyon yıllık Melovatka'dan Rus fosil kuşu Cerebavis cenomanica'nın beyni nispeten büyük bir parietal göz ve epifiz bezi göstermektedir. ⓘ
New Mexico Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde Psikiyatri Klinik Doçenti ve yazar olan Rick Strassman, insan epifiz bezinin belirli koşullar altında halüsinojen N,N-Dimetiltriptamin (DMT) üretebildiğini teorize etmiştir. Kendisi ve diğer araştırmacılar ilk kez 2013 yılında kemirgenlerin epifiz bezi mikrodiyalizatında DMT bulunduğunu bildirmiştir. ⓘ
Toplum ve kültür
On yedinci yüzyıl filozofu ve bilim insanı René Descartes anatomi ve fizyolojiyle oldukça ilgiliydi. Epifiz bezini hem ilk kitabı olan Treatise of Man'de (1637'den önce yazılmış, ancak ölümünden sonra 1662/1664'te yayınlanmıştır) hem de son kitabı olan The Passions of the Soul'da (1649) ele almış ve onu "ruhun ana merkezi ve tüm düşüncelerimizin oluştuğu yer" olarak görmüştür. İnsan Üzerine İnceleme'de Descartes, insanın kavramsal modellerini, yani Tanrı tarafından yaratılan, bir beden ve bir ruh olmak üzere iki bileşenden oluşan yaratıkları tanımlamıştır. Tutkular'da Descartes insanı bir beden ve bir ruh olarak ikiye ayırmış ve ruhun tüm bedene "beyin maddesinin ortasında yer alan ve beynin ön boşluklarındaki ruhların arka boşluklarındakilerle iletişim kurduğu geçidin üzerinde asılı duran çok küçük bir bez" tarafından bağlandığını vurgulamıştır. Descartes bu salgı bezine önem veriyordu çünkü bunun beynin bir çiftin yarısı değil de tek bir parçası olarak var olan tek bölümü olduğuna inanıyordu. Descartes'ın bazı temel anatomik ve fizyolojik varsayımları, yalnızca modern standartlara göre değil, aynı zamanda kendi zamanında zaten bilinenlerin ışığında da tamamen yanlıştı. ⓘ
"Epifiz-göz" kavramı Fransız yazar Georges Bataille'ın felsefesinin merkezinde yer alır ve edebiyat bilimci Denis Hollier tarafından Against Architecture adlı çalışmasında uzun uzadıya analiz edilmiştir. Hollier bu çalışmasında Bataille'ın "epifiz-gözü" kavramını Batı rasyonalitesindeki bir kör noktaya, bir aşırılık ve hezeyan organına referans olarak nasıl kullandığını tartışır. Bu kavramsal aygıt onun gerçeküstücü metinleri olan Jesuve ve The Pineal Eye'da açıkça görülmektedir. ⓘ
19. yüzyılın sonlarında Madam Blavatsky (teozofiyi kuran kişi) epifiz bezini Hinduların üçüncü göz ya da Ajna çakrası kavramıyla özdeşleştirmiştir. Bu ilişkilendirme bugün hala popülerdir. ⓘ
H. P. Lovecraft'ın "Ötelerden" adlı kısa öyküsünde, bir bilim adamı, etkilenen kişinin epifiz bezini uyaran bir rezonans dalgası yayan elektronik bir cihaz yaratır, böylece kişinin kabul edilen gerçekliğin kapsamı dışındaki varoluş düzlemlerini, kendi bilinen gerçekliğimizle örtüşen yarı saydam, yabancı bir ortamı algılamasını sağlar. 1986'da aynı adla filme uyarlanmıştır. 2013 yapımı korku filmi Banshee Chapter büyük ölçüde bu kısa öyküden etkilenmiştir. ⓘ
Tarihçe
Epifiz bezinin salgı faaliyeti yalnızca kısmen anlaşılmıştır. Beynin derinliklerindeki konumu, tarih boyunca filozoflara özel bir öneme sahip olduğunu düşündürmüştür. Bu kombinasyon, algılanan işlevlerini çevreleyen mistik, metafizik ve okült teorilerle bir "gizem" bezi olarak görülmesine yol açmıştır. ⓘ
Epifiz bezinin başlangıçta daha büyük bir organın "körelmiş bir kalıntısı" olduğuna inanılıyordu. 1917 yılında, inek epifizinden elde edilen özün kurbağa derisinin rengini açtığı biliniyordu. Dermatoloji profesörü Aaron B. Lerner ve Yale Üniversitesi'ndeki meslektaşları, epifizden elde edilen bir maddenin cilt hastalıklarının tedavisinde yararlı olabileceğini umarak 1958 yılında melatonin hormonunu izole edip adlandırdılar. Bu madde amaçlandığı gibi yararlı olmadı, ancak keşfi, sıçanın epifizinin çıkarılmasının yumurtalık büyümesini neden hızlandırdığı, sıçanları sürekli ışıkta tutmanın epifizlerinin ağırlığını neden azalttığı ve epifizektomi ve sürekli ışığın yumurtalık büyümesini neden eşit ölçüde etkilediği gibi birçok gizemin çözülmesine yardımcı oldu; bu bilgi o zamanlar yeni olan kronobiyoloji alanına ivme kazandırdı. Endokrin organlar arasında epifiz bezinin işlevi en son keşfedilendi. ⓘ
Ek resimler
Pineal cisim bu görüntülerde işaretlenmiştir. ⓘ
Medyan sagital düzlemde kesit alınmış bir beynin mezal yönü
Beynin ventriküllerini gösteren diseksiyon
Hind ve orta beyin; ön-yan görünüm
Beynin medyan sagital kesiti
Epifiz bezi
Beyin sapı; arkadan görünüm ⓘ
