Isi
Jauh di dalam otak terdapat kelenjar pineal kecil, organ yang memproduksi melatonin tubuh, hormon berpengaruh yang membantu mengatur tidur dan terjaga serta pola sirkadian yang berdampak luas pada kesehatan. Temukan lebih lanjut tentang anatomi, lokasi, dan fungsi tubuh pineal dan bagaimana pengaruhnya terhadap tidur, memengaruhi reproduksi musiman pada hewan, dan mungkin dipengaruhi oleh tumor otak tertentu.Ilmu urai
Kelenjar pineal (atau badan pineal) adalah organ kecil berbentuk kerucut pinus yang terletak di dalam atap ventrikel ketiga, jauh di dalam otak. Studi otopsi menunjukkan bahwa ukuran rata-rata kelenjar pineal mirip dengan sebutir beras. Ventrikel adalah ruang berisi cairan, dan ventrikel ketiga meluas dari ventrikel lateral yang besar ke saluran air serebral yang sempit, melewati antara dua bagian otak yang disebut diencephalon. Itu terletak di dalam area yang disebut epithalamus, tepat di belakang talamus dan di atas otak kecil, beristirahat di belakang otak di dekat batang otak. Ada ceruk pineal berisi cairan kecil yang menjorok ke dalam batang tubuh pineal, memungkinkan hormon yang dihasilkannya lebih mudah menyebar ke seluruh otak.
Struktur
Sel-sel yang membentuk jaringan kelenjar pineal pada manusia dan mamalia lain termasuk pinealosit penghasil hormon dan sel interstisial yang mendukung. Sel saraf, atau neuron, mungkin mempengaruhi pinealosit dengan sekresi bahan kimia tertentu yang disebut neurotransmitter. Serabut saraf mencapai kelenjar melalui batang pineal dan mengandung banyak zat, antara lain:
- GABA
- Orexin
- Serotonin
- Histamin
- Oksitosin
- Vasopresin
Sel pinealosit memiliki reseptor untuk semua neurotransmiter ini, menunjukkan pengaruh dari bahan kimia lain yang umum di dalam otak.
Pada manusia dan mamalia lain, pengaruh ini meluas ke luar otak ke kumpulan neuron yang terletak di ganglia serviks superior simpatis dan sphenopalatina parasimpatis dan ganglia otik. Sambungan ini merupakan relai dari kelenjar pineal ke nukleus suprachiasmatic (SCN) yang terletak di hipotalamus. SCN sangat penting karena ini adalah alat pacu jantung utama untuk ritme sirkadian di dalam tubuh, dipengaruhi oleh persepsi cahaya yang dideteksi oleh retina dan dikirim melalui saluran retinohypothalamic.
Fungsi
Fungsi terpenting dari kelenjar pineal adalah memproduksi hormon yang disebut melatonin. Melatonin disintesis dari molekul neurotransmitter serotonin. Setelah diproduksi, itu disekresikan dari kelenjar pineal. Ini memiliki efek penting pada ritme sirkadian, termasuk dampak pada tidur dan kemungkinan efek pada reproduksi musiman pada hewan.
Di dalam kelenjar pineal, serotonin (yang berasal dari asam amino yang disebut triptofan) mengalami transformasi ketika gugus asetil dan kemudian gugus metil ditambahkan untuk menghasilkan melatonin. Ini dicapai dengan dua enzim: serotonin-N-acetyltransferase dan hydroxyindole-O-methyltranferase. Produksi melatonin terganggu oleh paparan cahaya.
Bagaimana cahaya mempengaruhi produksi melatonin di dalam kelenjar pineal? Untuk menjawab pertanyaan ini, penting untuk memahami bagaimana cahaya secara umum memengaruhi ritme sirkadian tubuh. Dari bahasa Latin yang berarti "sekitar satu hari", istilah sirkadian mengacu pada berbagai proses fisiologis yang digabungkan dengan waktu terang dan gelap. Meskipun termasuk tidur dan terjaga, pengaturan waktu sirkadian ini kemungkinan meluas hingga pelepasan hormon, penggunaan energi untuk mengoptimalkan metabolisme, dan koordinasi sistem tubuh yang saling berhubungan.
Cahaya yang melewati retina mata mengaktifkan reseptor spesifik yang disebut sel ganglion retinal fotosensitif intrinsik (ipRGC). Sel-sel ini mengandung fotopigmen yang disebut melanopsin. Dari sini, sinyal diteruskan dari mata ke kelenjar pineal. Pertama, pesan tersebut diteruskan di sepanjang saluran retinohypothalamic yang membentang dari sel retinal ke SCN di hipotalamus anterior di otak. Inti paraventrikular dari hipotalamus kemudian mengirimkan sinyal ke neuron simpatis preganglionik di sumsum tulang belakang, ke ganglion serviks superior, dan akhirnya ke kelenjar pineal.
Kelenjar pineal kemudian dapat mengubah produksi melatoninnya, berdasarkan jumlah cahaya yang diterima mata. Hal ini menyebabkan kelenjar pineal disebut sebagai “mata ketiga” tubuh, karena kemampuannya untuk merespon persepsi cahaya.
Ketika melatonin diproduksi, itu tidak dilepaskan ke ruang hampa untuk melakukan apa yang diinginkannya. Seperti halnya banyak proses di dalam tubuh, ada keseimbangan yang dipertahankan. Keseimbangan ini disebut homeostasis. Ketika kelenjar pineal mengeluarkan melatonin, ini memberi umpan balik melalui aksi pada reseptor melatonin MT1 dan MT2 di SCN. Interaksi ini mempengaruhi kontrol sistem sirkadian di dalam tubuh, dengan implikasi yang lebih luas untuk penyakit potensial.
Ada beberapa efek aneh melatonin yang tidak sepenuhnya dipahami dalam manusia. Diketahui bahwa pada model hewan melatonin dapat menurunkan sekresi gonadotropin-releasing hormone (GnRH) dari hipotalamus. Ini mungkin memiliki efek penghambatan pada fungsi reproduksi. Pada mamalia, hal ini dapat memperlambat pematangan sperma dan sel telur serta menurunkan fungsi organ reproduksi. Diteorikan bahwa hal itu dapat mempengaruhi fungsi reproduksi musiman beberapa hewan. Ketika malam lebih panjang di bulan-bulan musim dingin, dan akses ke makanan mungkin berkurang, kegelapan yang meningkat dapat menyebabkan tingkat melatonin lebih tinggi dan kesuburan berkurang. Hal ini mungkin membuat beberapa spesies hewan kecil kemungkinannya untuk memiliki anak yang mungkin tidak dapat bertahan selama musim dingin. Signifikansi ini, terutama di antara manusia, tidak diketahui.
Namun, ada beberapa kehati-hatian yang disarankan dalam penggunaan melatonin tambahan (yang merupakan satu-satunya hormon tidak diatur yang tersedia untuk dibeli tanpa resep di Amerika Serikat) pada wanita hamil dan anak-anak. Pelepasan melatonin oleh kelenjar pineal mungkin berperan dalam waktu pematangan seksual manusia. Kadar melatonin sedikit menurun saat pubertas, dan tumor pineal yang menghilangkan produksi melatonin akan menyebabkan pubertas dini pada anak kecil.
Terakhir, melatonin yang diproduksi oleh kelenjar pineal merupakan antioksidan yang sangat efektif. Ini dapat melindungi neuron di dalam sistem saraf pusat dari radikal bebas, seperti oksida nitrat atau hidrogen peroksida. Bahan kimia ini dihasilkan di jaringan saraf aktif. Radikal bebas dapat meningkatkan risiko kerusakan dan disfungsi jaringan, termasuk risiko masalah medis seperti kanker dan penyakit neurodegeneratif.
Diketahui juga bahwa produksi melatonin menurun dengan penuaan alami, dan bagaimana penyakit ini memperburuk penyakit masih diselidiki.
Kondisi Terkait
Kelenjar pineal dan produksi melatoninnya adalah pusat gangguan ritme sirkadian yang memengaruhi tidur. Ini dapat memperburuk insomnia pada sindrom fase tidur tertunda, misalnya. Ini juga mungkin memiliki peran dalam gangguan afektif musiman, kadang-kadang dikenal sebagai depresi musim dingin. Selain itu, jika kelenjar pineal terkena tumor, efeknya bisa berujung pada operasi otak.
Gangguan Irama Sirkadian
Kondisi ini terjadi ketika sinkronisasi pola terjaga dan tidur tidak sejalan dengan norma masyarakat atau ritme alami terang dan gelap. Ditandai dengan waktu tidur dan bangun yang tidak teratur, orang yang terkena akan mengalami insomnia dan rasa kantuk yang tidak tepat waktu. Gangguan tidur sirkadian meliputi:
- Sindrom fase tidur tertunda: Night owl yang sulit tidur dan susah bangun lebih awal.
- Sindrom fase tidur lanjut: Ditandai dengan tidur awal dan bangun pagi.
- Berjalan bebas atau non-24: Paling sering ditemukan pada orang buta tanpa persepsi cahaya, waktu tidur dapat berubah secara bertahap selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan.
- Ritme tidur-bangun yang tidak teratur: Daripada tidur semalam, tidur dipecah menjadi beberapa interval yang lebih pendek selama 24 jam sehari.
Bagaimana pengaturan waktu tidur bisa terganggu? Pada akhirnya, ini mungkin tergantung pada perspektif pribadi, yang sebagian besar dipengaruhi oleh konteks sosial. Seseorang harus berhati-hati untuk menghindari pelabelan variasi normal dari pola fisiologis sebagai penyakit. Jika ada disfungsi sosial dan pekerjaan yang signifikan (termasuk ketidakhadiran dari sekolah atau pekerjaan), pengobatan mungkin tepat. Untungnya, bagi mereka yang pola tidurnya tidak teratur tanpa konsekuensi, bantuan medis biasanya tidak dicari.
Gangguan Afektif Musiman (SAD)
Dengan kegelapan malam yang berkepanjangan yang terjadi pada bulan-bulan musim dingin di belahan bumi utara, gangguan afektif musiman dapat terjadi. Juga dikenal sebagai depresi musim dingin, kondisi ini mungkin terkait dengan gejala lain, termasuk berkurangnya aktivitas fisik dan penambahan berat badan. Fototerapi, dengan aplikasi cahaya buatan dari kotak cahaya atau kacamata terapi cahaya, dapat membantu. Waktu penerangan biasanya di pagi hari, tetapi penting untuk mengikuti panduan seorang profesional medis.
Tumor Kelenjar Pineal
Kanker mungkin jarang mempengaruhi kelenjar pineal. Faktanya, kurang dari 1 persen tumor otak terjadi di kelenjar pineal, tetapi 3 hingga 8 persen tumor otak pada anak-anak ditemukan di sini. Umumnya, tumor kelenjar pineal terjadi lebih banyak di antara orang dewasa muda, mereka yang berusia antara 20 dan 40 tahun. umur. Hanya ada sedikit tumor yang dapat mempengaruhi kelenjar pineal di dalam otak. Faktanya, hanya ada tiga jenis tumor sel pineal yang sebenarnya. Ini termasuk:
- Pineocytoma: Tumbuh lambat, sering diklasifikasikan sebagai tumor tingkat II.
- Pineoblastoma: Umumnya lebih agresif, baik diklasifikasikan sebagai bentuk menengah tingkat III atau tingkat IV yang lebih ganas.
- Tumor pineal campuran: Berisi kombinasi jenis sel, sehingga klasifikasi yang bersih menjadi kurang mungkin.
Tumor ini dapat tumbuh cukup besar untuk menghalangi aliran normal cairan serebrospinal di dalam ventrikel. Diperkirakan bahwa 10 hingga 20 persen tumor kelenjar pineal juga dapat menyebar melalui media ini, terutama varian pineoblastoma yang lebih agresif. Untungnya, kanker ini jarang bermetastasis di tempat lain di tubuh.
Gejala yang berkembang dengan tumor kelenjar pineal mungkin termasuk:
- Gerakan mata yang terganggu menyebabkan penglihatan ganda
- Sakit kepala
- Mual
- Muntah
Jika tumor kelenjar pineal teridentifikasi, pengobatan biasanya mencakup radiasi. Jika ada pineoblastoma, seluruh otak dan sumsum tulang belakang harus diradiasi. Jika tumor telah menyebar, atau tumbuh kembali setelah pengobatan radiasi, kemoterapi dapat diindikasikan. Dalam beberapa kasus, pembedahan dapat dilakukan untuk menentukan jenis tumor dengan mengangkat sebagian tumor. Jika aliran cairan serebrospinal tersumbat, menyebabkan pembengkakan di dalam otak, shunt dapat dipasang untuk memastikan sirkulasi normal di luar lokasi tumor.
Kondisi lain
Patut diperhatikan bahwa obat-obatan tertentu dapat memengaruhi relai dari persepsi cahaya mata ke produksi melatonin di dalam kelenjar pineal. Secara khusus, obat penghambat beta yang digunakan untuk mengobati hipertensi, takikardia, dan penyakit jantung dapat mengganggu pelepasan normal melatonin. Yang disebut penghambat beta ini termasuk Lopressor (metoprolol), Tenormin (atenolol), Inderal (propranolol) ), dan lain-lain. Jika hal ini berdampak signifikan pada tidur atau kesehatan, obat lain mungkin perlu digunakan.
Kelenjar pineal dapat menjadi kalsifikasi pada individu yang lebih tua, menerangi CT scan karena kepadatan yang meningkat, dan menyebabkan adanya "pasir otak" pada penilaian patologis jaringan.
Tes
Dalam kebanyakan kasus, pengujian untuk menilai kelenjar pineal tidak diindikasikan. Kadar melatonin dapat diukur dalam air liur, darah, dan urin tanpa penilaian langsung dari kelenjar pineal; Namun, ini sebagian besar dilakukan dalam konteks studi penelitian dan bukan dalam perawatan klinis. Mengingat ukurannya, beberapa teknik pencitraan mungkin hanya memberikan data terbatas tentang strukturnya. Dalam konteks tumor kelenjar pineal, tes berikut mungkin sesuai:
- Pemindaian tomografi terkomputerisasi (CT)
- Pemindaian magnetic resonance imaging (MRI)
- Biopsi otak
Penilaian lebih lanjut dari gangguan sirkadian mungkin memerlukan evaluasi oleh spesialis tidur bersertifikat yang akan mengajukan pertanyaan yang ditargetkan untuk lebih memahami pola dan dampak masalah.
Pelacakan ritme sirkadian dapat dilakukan secara longitudinal dengan log tidur atau aktigrafi. Teknologi yang dapat dikenakan, termasuk pelacak kebugaran umum, dapat memberikan sebagian dari data biometrik ini. Spesialis tidur juga akan mengarahkan intervensi yang sesuai, termasuk potensi penggunaan suplementasi melatonin atau fototerapi, untuk mengoptimalkan tidur dan kesejahteraan.