The Pineal Gland and the Cerebrospinal Fluid System: Morphofunctional Bases of Interaction
https://doi.org/10.18499/2225-7357-2015-4-4-9-17
Abstract
The published data on the structure and function of the pineal gland (PG) in terms of its relationship with the liquor system of the brain and on cerebrospinal fluid (CSF) as a humoral environment of the organism, its role in the interaction of regulatory systems, state of the blood-brain barrier are systematized, summarized and analyzed in the review. Close functional relationship of PG as a neuroendocrine gland and a CSF as humoral environment of the nervous system have been established. The data on the morphofunctional interaction of PG and liquor system can justify the relevance of the study of the parenteral administration of xenogenic CSF effect on the morphology of PG that has not been done previously. It is possible to develop biological products based on the CSF of cattle to correct various neuro-immune-endocrine violations in medicine and veterinary.
About the Author
E. E. Zvereva
Crimean V. I. Vernadskiy Federal University, Simferopol, Russia
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Анализ лунафазной зависимости основных гормонов эндокринной системы человека / С.С. Находкин [и др.] // Вестник СВФУ. 2014. Т. 11, № 2. С. 29-35.
2. Бессалова Е. Ю. Показатели эстральных циклов белых крыс в норме и при парентеральном введении ксеногенной спинномозговой жидкости / Е.Ю. Бессалова, В.А. Королев // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2007. Т. 144, № 8. С. 213-215.
3. Биологические эффекты спинномозговой жидкости как гуморальной среды центральной нервной системы / В.С. Пикалюк [и др.] // Морфология. 2008. Т. 133, № 2. С.106-107.
4. Влияние пептидного препарата эпиталамина на суточный ритм мелатонинобразующей функции эпифиза у людей пожилого возраста / О.В. Коркушко [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2004. Т. 137, № 4. С. 441.
5. Волков В. П. Функциональная морфология нейролептической полиэндокринопатии / В.П. Волков. Тверь: Триада, 2015. С. 20.
6. Губина-Вакулик Г. И. Морфологический ответ пинеальной железы старых животных на курсовое введение мелатонина / Г.И. Губина-Вакулик, Л.А. Бондаренко, А.Р. Геворкян // Успехи геронтологии. 2009. Т. 22, № 4. С. 626-630.
7. Иванов С. В. Возрастная морфология эпифиза человека: прижизненное исследование / С.В. Иванов // Успехи геронтологии. 2007. Т. 20, № 2. С. 60-65.
8. Иванов С. В. Морфологическое и хроноэпидемиологическое обоснование лунасенсорной функции эпифиза в контексте редумерной гипотезы старения / С.В. Иванов, Ю.К. Костоглодов // Успехи геронтол. 2010. Т. 23, № 4. С. 536-538.
9. Иванов С. В. Место и роль эпифиза в нейроэндокринной системе: Полувековая эволюция гипотез, фактов и их трактовок / С.В. Иванов // Проблемы геронтологии и гериатрии - 2008: матер. IV научно-практич. конф. Северо-западного федеральн. округа в рамках IV Северного социально-экологического конгресса. Сыктывкар, 29-30 апреля 2008 г. Сыктывкар; СПб: ГО РАН, 2008. С.107-132.
10. Иванов С. В. Субстраты и возможные механизмы лунасенсорной функции эпифиза в контексте редусомной гипотезы старения и контроля биологического времени в онтогенезе / С.В. Иванов // Успехи геронтол. 2008. Т. 21, № 3. С. 488-490.
11. Капцов В. А. Влияние света и физических полей на риск дисгармонизации синтеза мелатонина в шишковидной железе / В.А. Капцов, В.Н. Дейнего, А.И. Сорока // Анализ риска здоровью. 2014. № 2. С.30-41.
12. Ковальзон В. М. Вариабельные эффекты экзогенного мелатонина на цикл сон-бодрствование лабораторных кроликов / В.М. Ковальзон, Г.Н. Фесенко // Нейрохимия. 2005. Т. 22, № 2. С. 120-124.
13. Ликвор как гуморальная среда организма / Е.Ю. Бессалова [и др.]. Симферополь: АРИАЛ, 2010. С.45-77.
14. Локшина Э. С. Влияние света на биологические свойства крови и спинномозговой жидкости в связи с ритмом бодрствования и сна / Э.С. Локшина // Бюл. эксперим. биол. 1941. Т.2, № 3. С. 257-260.
15. Оловников А. М. Редусомная гипотеза старения и контроля биологического времени в индивидуальном развитии / А.М. Оловников // Биохимия. 2003. Т. 68, вып. 1. С. 7-41.
16. Определение тератогенных и эмбриотоксических свойств биопрепарата «Ликворин» / В.В.Ткач [и др.] // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: тр. Крым. гос. мед. ун-та. Симферополь, 1998. Т. 134. С. 89-95.
17. Постнатальная динамика размеров эпифиза человека: прижизненное исследование / С.В. Иванов [и др.] // Проблемы геронтологии и гериатрии - 2006: матер. III региональн. научн.-практич. конф. Северо-западного федеральн. округа в рамках II Международного северного социально-экологического конгр. «Культурная и природная палитра северных территорий России». Сыктывкар, 20-22 апреля 2006 г. Сыктывкар - Санкт-Петербург: ГО РАН. 2006. С. 76-81.
18. Репаративное действие эпиталона на ультраструктуру пинеальной железы γ-облученных крыс / В.Х. Хавинсон [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2001. Т. 131, № 1. С. 98-103.
19. Росин Я. А. О механизме антагонистической реакции центра и периферии / Я.А. Росин, М.Г. Тихая // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1949. Т. 27, № 2. С. 104-107.
20. Ткач В. В. Нормальный химический состав и содержание некоторых биологически активных веществ в цереброспинальной жидкости крупного рогатого скота / В.В. Ткач, В.В. Ткач (мл.), В.В. Киселев // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. 2004. № 2. С. 61.
21. Топало В. Г. Изменение физиологической активности цереброспинальной жидкости при нервных дистрофиях и влияние гетеро- и гомогенной цереброспинальной жидкости на трофическое и функциональное состояние органов и тканей: дис. … канд. мед. наук / В.Г. Топало. М., 1986. 209 с.
22. Фридман А. П. Основы ликворологии. (Учение о жидкости мозга) / А.П. Фридман. Л.: Медицина, 1971. 648 с.
23. Штерн Л. С. Непосредственная питательная среда органов и тканей. Физиологические механизмы, определяющие ее состав и свойства / Л.С. Штерн. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 551 с.
24. Юнеман О. А. Гистологическое и иммуногистохимическое исследование индивидуальной, половой и возрастной изменчивости сосудистых сплетений боковых желудочков головного мозга человека: автореф. дис. …канд. биол. наук / О.А. Юнеман. М., 2012. С. 18-19.
25. Anatomical, molecular and pathological consideration of the circumventricular organs / A. Szathmaria [et al.] // Neurochirurgie. 2015. №61(2-3). Р. 90-100.
26. Computational investigation of subject-specifc cerebrospinal fluid flow in the third ventricle and aqueduct of Sylvius / V. Kurtcuoglu [et al.] // J Biomech. 2007. № 40. Р. 1235-1245.
27. Delivery of pineal melatonin to the brain and SCN: role of canaliculi, cerebrospinal fluid, tanycytes and Virchow-Robin perivascular spaces/ Russel J. Reiter [et al.] // Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. 2014. № 219(6). Р. 1873-1887.
28. Endogenous melatonin increases in cerebrospinal fluid of patients after severe traumatic brain injury and correlates with oxidative stress and metabolic disarray / M.A. Seifman [et al.] // J Cereb Blood Flow Metab. 2008. №28 (4). Р. 684-696.
29. Histological studies of the ependymal cells of the human third ventricle / R.B. Symington [et al.] // S Afr Med J. 1973. № 47. Р. 2273-2278.
30. Is pineal melatonin released in the third ventricle in humans? A study in movement disorders / J. Leston [et al.] // Neurochirurgie. 2014. № 561. Р. 1-5.
31. Krstić R. Scanning electron microscopic study of the freeze-fractured pineal body of the rat / R. Krstić //Cell Tissue Res. 1979. № 2. Vol. 201(1). Р. 129.
32. Martínez Soriano F. Circadian and seasonal variations in pineal gland intercellular canaliculi in the white rat / Martínez Soriano F., Cimas García C., Ruiz Torner // Histol Histopathol. 1991. №6(3). Р. 387-393.
33. Matsushima S. Twenty-four-hour changes in pinealocytes, capillary endothelial cells and pericapillary and intercellular spaces in the pineal gland of mouse: semiquantitative electron-microscopic observations / S. Matsushima, Y. Sakai, Y. Hira // Cell Tissue Res. 1989. № 255. Р. 323-332.
34. Melatonin enters the cerebrospinal fluid through the pineal recess / H. Tricoire [et al.] // Endocrinology. 2002. №143(1). Р. 84-90.
35. Melatonin from cerebrospinal fluid but not from blood reaches sheep cerebral tissues under physiological conditions / C. Legros [et al.] // Journal of Neuroendocrinology. 2014. № 26. Р.151-163.
36. Melatonin in human cerebrospinal fluid in daytime: its origin and variation with age / G.M. Brown [et al.] // Life Sci. 1979. № 25. Р. 936-979.
37. Melatonin is released in the third ventricle in humans: a study in movement disorders/ J. Leston [et al.] // Neurosci Lett. 2010. № 469. Р. 294-297.
38. Morphology and function: MR pineal volume and melatonin level in human saliva are correlated / L.S. Liebrich [et al.] // J Magn Reson Imaging. 2014. № 40(4). Р. 966-971.
39. Pineal volume and circadian melatonin profile in healthy volunteers: an interdisciplinary approach / B.A. Stuck [et al.] // J Magn Reson Imaging. 2009. №30(3). Р.499-505.
40. Quay W. B. Pineal canaliculi: demonstration, twenty-four-hour rhythmicity and experimental modification / W.B. Quay // Am J Anat. 1974. №139(1). Р. 81-93.
41. Reiter R. J. Pineal-cerebrospinal fluid interactions / Reiter R. J. // Wiss. Z. Karl-Marx-Univ., Leipzig. Math-naturwiss. R. 1987. V. 36, N. 1. P. 35-39.
42. Sequential cerebrospinal fluid and plasma sampling in humans: 24-hour melatonin measurements in normal subjects and after peripheral sympathectomy / J. Bruce [et al.] // J Clin Endocrinol Metab. 1991. №72. Р. 819-23.
43. Serum and cerebrospinal fluid concentrations of melatonin: a pilot study in healthy male volunteers / A. Rousseau [et al.] // J Neural Transm. Vol. 1999 № 106. Р. 883.
44. Shaw P. F. Evidence of high concentrations of melatonin in lateral ventricular cerebrospinal fluid of sheep / P.F. Shaw, D.J. Kennaway, R.F. Seamark // J. Pineal Res. 1989. V. 6. P. 201-208.
45. Skinner D. C. High melatonin concentrations in third ventricular cerebrospinal fluid are not due to Galen vein blood recirculating through the choroid plexus / D.C. Skinner, B. Malpaux. // Endocrinology. 1999. № 140. Р. 4399-4405.
46. Tan C. Melatonin concentrations in human serum, ventricular and lumbar cerebrospinal fluids as an index of the secretory pathway of the pineal gland / C. Tan, J.C.M. Khoo // Horm Res. 1981. № 14. Р. 224-233.
47. Tight junction proteins vary in the choroid plexus of ewes according to photoperiod / Christine Lagaraine [et al.] // Brain research. 2011. Vol. 1393. Р. 44-51.
48. Tricoire H. Morphological indications for a direct secretion of melatonin from the pineal gland to the third ventricle of the sheep. A light and electron microscopical study of the pineal recess / H. Tricoire, B. Malpaux, M. Muller// J Comp Neurol. 2003. № 456. Р. 39-47.
49. Uptake of melatonin into the cerebrospinal fluid after nasal and intravenous delivery: studies in rats and comparison with a human study /M.P. Van den Berg [et al.] // Pharmaceutical Research. 2004. Vol. 21. № 5. P. 799-802.
50. Ventricular cerebrospinal fluid melatonin concentrations investigated with an endoscopic technique / P. Longatti [et al.] // J Pineal Res 2007. № 42 Р. 113-118.
Review
For citations:
Zvereva E.E. The Pineal Gland and the Cerebrospinal Fluid System: Morphofunctional Bases of Interaction. Journal of Anatomy and Histopathology. 2015;4(4):9-17. (In Russ.) https://doi.org/10.18499/2225-7357-2015-4-4-9-17
Views:
396
Email this article 