Histologia, Anatomia e Embriologia da Glândula Pineal PDF

HISTOLOGIA, ANATOMIA E EMBRIOLOGIA DA GLÂNDULA PINEAL; 1. Anatomia da Glândula Pineal Localização: Situada na extremidade posterior do epitálamo, próximo ao teto do terceiro ventrículo. Encontra-se entre os colículos superiores e fixada à linha média do cérebro, logo acima do mesencéfalo....

HISTOLOGIA, ANATOMIA E EMBRIOLOGIA DA GLÂNDULA PINEAL; 1. Anatomia da Glândula Pineal Localização: Situada na extremidade posterior do epitálamo, próximo ao teto do terceiro ventrículo. Encontra-se entre os colículos superiores e fixada à linha média do cérebro, logo acima do mesencéfalo. Forma e Tamanho: Tem formato oval ou cônico. Mede cerca de 5-8 mm de largura, 10 mm de comprimento, e pesa aproximadamente 100-150 mg. Suprimento Vascular: Recebe sangue principalmente pelas artérias coroidais posteriores, que são ramos da artéria cerebral posterior. Tem capilares muito permeáveis. O suprimento venoso é drenado para o sistema venoso cerebral profundo. Inervação: Ricamente inervada por fibras simpáticas pós-ganglionares originadas do gânglio cervical superior, que regulam a liberação de melatonina. Função: Principalmente relacionada à secreção de melatonina, que regula os ritmos circadianos e processos biológicos associados ao ciclo sono-vigília. 2. Histologia da Glândula Pineal Estruturas Celulares: A glândula pineal é composta por dois tipos celulares principais: 1. Pinealócitos: Células especializadas que produzem e secretam melatonina. Possuem citoplasma claro, núcleos grandes e são dispostas em cordões ou grupos. São responsáveis pela conversão do sinal nervoso em resposta hormonal. 2. Células Intersticiais/da glia: Semelhantes aos astrócitos do sistema nervoso central. Proporcionam suporte estrutural e funcional aos pinealócitos. Substâncias Calcificadas (Arenito Cerebral): Também chamadas de corpora arenacea. São depósitos de fosfato e carbonato de cálcio que aumentam com a idade e podem ser visualizados em exames de imagem como calcificações. Organização Histológica: Envolvida por uma cápsula de tecido conjuntivo derivada da pia-máter, que emite septos para o interior da glândula, separando os lóbulos. Contém abundantes vasos sanguíneos e fibras nervosas. 3. Embriologia da Glândula Pineal Origem Embrionária: Deriva do ectoderma neural. Durante a quarta semana de gestação, começa a se formar como uma evaginação na porção caudal do teto do diencéfalo. Desenvolvimento: 1. Fase Inicial: Surge como uma protuberância no teto do diencéfalo, entre os hemisférios cerebrais em formação. 2. Diferenciação: Diferencia-se em pinealócitos e células intersticiais na segunda metade da gestação. 3. Calcificação: Pequenos depósitos de cálcio podem começar a surgir na infância e aumentam progressivamente com a idade. Importância no Desenvolvimento: Durante a vida fetal, a glândula pineal não é funcionalmente ativa. A produção de melatonina inicia-se somente após o nascimento, sendo mínima nos primeiros meses de vida e aumentando gradualmente. Relevância Clínica Distúrbios Associados:  Tumores Pineais: Como pineocitomas ou germinomas, que podem comprimir estruturas adjacentes, levando a hidrocefalia ou distúrbios visuais. Calcificações Excessivas: Embora normais com o envelhecimento, podem ser associadas a patologias em casos de calcificações anormais em crianças. Distúrbios do Sono: Alterações na secreção de melatonina podem contribuir para insônia ou distúrbios circadianos. Uso Terapêutico da Melatonina: Suplementos de melatonina são usados para tratar problemas como jet lag, insônia e distúrbios do sono em trabalhadores noturnos. FISIOLOGIA DO SONO: HOMEOSTASIA E PADRÕES DE SONO NA VIDA silverthorn 296-298 1. Fisiologia do sono: ciclos e mecanismos detalhados Sono é um estado de inconsciência que pode ser desperto. 1.1 Estrutura e arquitetura do sono O sono consiste em ciclos que se repetem ao longo da noite. A troca de uma fase para outra ocorre por mecanismos moleculares. Um ciclo, que é uma fase de NREM seguida por REM, dura mais ou menos 90 minutos, contém: 1. Sono NREM/Ondas lentas (70–75% do total): sono profundo. PA, FR e taxa metabólica diminuem Pode haver sonhos, mas não há consolidação de memórias Estágio N1: Transição entre vigília e sono (5% do total): Frequência cerebral diminui (ondas alfa e teta). Atividade muscular reduzida, mas ainda presente. Estágio N2: Sono leve (50% do total): Aparecimento de fusos do sono (rápidas oscilações de alta frequência) e complexos K (grandes picos no EEG), que ajudam a consolidar memórias e proteger o sono contra estímulos externos. Estágio N3: Sono profundo ou de ondas lentas (20% do total): Predominância de ondas delta (baixa frequência, alta amplitude). Associado à liberação do hormônio do crescimento (GH) e à recuperação física. 2. Sono REM/Movimentos rápidos oculares (20–25% do total): Ocorre em episódios a cada 90 minutos, com duração de 5 a 30 mins Quando o sono REM começa, neurônios colinérgicos “pró-REM” estão muito ativos, enquanto os adrenérgicos e serotoninérgicos estão inibidos Não é repousante e tem sonhos vívidos. FC e FR irregulares Altamente ativo cerebralmente, relacionado com sonhos, mas com atonia muscular/tônus muscular deprimido (exceto músculos respiratórios e oculares). Associado a sonhos vívidos e consolidação de memórias emocionais. 3. Ondas cerebrais: Em uma pessoa saudável, as ondas podem ser definidas como alfa, beta, delta e teta. alfa: encontrada em adultos normais em um estado de vigília em repouso, e não aparecem no sono profundo. beta: vigília, em um estado de concentração  teta: ocorrem em crianças e em adultos no estresse emocional, e ocorrem em distúrbios delta: ondas com frequências inferiores à 3,5 ciclos por segundo, ocorrem no sono muito profundo, em crianças e em doenças cerebrais graves 1.2 Mecanismos regulatórios detalhados 1.2.1 Processo inibitório ativo Se acredita que o sono vem de um processo inibitório ativo, de uma região do cérebro que nunca dorme, que causa inibição das outras partes. Quando os centros do sono estão desativados, a inibição sob as outras áreas do cérebro não ocorre, excitando o córtex cerebral e o SNP, fazendo uma retroalimentação positiva para os mesmos núcleos que excita ainda mais, mantendo o estado de vigília por muitas horas Essas áreas podem ser: Núcleos da rafe na metade inferior da ponte e da medula, com fibras nervosas que secretam serotonina, áreas dos núcleos do trato solitário, e regiões do diencéfalo. Na vigília, a região dominante do SNC é o trato reticular do tronco encefálico. Seus principais neurotransmissores são acetilcolina, noradrenalina, histamina, dopamina e orexina. Para o sono iniciar, essa região é suprimida. Serotonina também é liberada. A indução do sono é feita com neurônios inibitórios do núcleo pré-óptico ventrolateral, que tem receptores para e é ativo pela adenosina. Ao longo do dia há um acumulo de adenosina por causa do uso de ATP, e isso causa sonolência. Ela é removida durante a noite. Esse núcleo também recebe informações do NSQ. Esses neurônios inibitórios fazem a secreção de GABA. 1.2.2 Núcleo supraquiasmático (NSQ) e ciclo circadiano Localizado no hipotálamo, acima do quiasma ótico, o NSQ atua como o "relógio biológico central" do ritmo circadiano. Os axônios do NSQ se projetam para outras regiões, e transmitem a informação para vários órgãos e tecidos. Recebe inervação da retina visual através da via retino-hipotalâmica, composta por células ganglionares fotossensíveis da retina que tem o pigmento melanopsina detectam luz azul (comprimento de onda curto). O mecanismo de relógio ocorre por dois ciclos de retroalimentação dependentes de genes ativadores CLOCK e BMAL1. Eles fazem a transcrição dos genes do relógio (PER1, PER2 e PER3) e dos genes do criptocromo (CRY1 e CRY2). Esses genes fazem a produção de proteínas, que quando se acumulam, fazem retroalimentação negativa para o CLOCK e BMAL1. Essa sequência de liga-desliga de retroalimentação geralmente ocorre em um ciclo de 24 horas, dado por “dicas” externas, como a luz e os horários das refeições Regula a liberação de melatonina pela glândula pineal e influencia ritmos hormonais, térmicos e comportamentais. 1.2.3 Adenosina no processo homeostático A adenosina, um metabólito da atividade celular, acumula-se durante a vigília como um subproduto da utilização de ATP. Atua no sistema nervoso central, especialmente nos receptores A1 e A2A, induzindo sonolência e inibindo o sistema de alerta promovido pela adenosina. 2. Glândula pineal: função e regulação em detalhes 2.2 Melatonina Faz síntese do hormônio melatonina. A função da melatonina é sincronizar, estabilizar, e manter os ciclos circadianos. A melatonina causa sono por interferir nos processos de vigília do SNC. A síntese da melatonina ocorre em resposta à escuridão e segue um ciclo circadiano: 1. Estímulo inicial: À noite, pelas 9 horas, o ritmo dia/noite da NSQ sinaliza à glândula pineal via nervos simpáticos para aumentar a expressão dos mRNAs das enzimas necessárias para a conversão. Durante o dia, informação do trato retino-hipotalâmica inibe a melatonina. O neurotransmissor noradrenalina regula esse processo, pois ela é liberada a noite por estímulos no NSQ. A secreção ocorre em pulsos de 4 a 5 horas. 2. Síntese bioquímica: Ocorre em duas etapas envolvendo duas enzimas: NAT e HIOMT É sintetizada a partir de triptofano captado do sangue que se torna serotonina A noradrenalina se liga em receptores B1 adrenérgicos, ativando a adenilatociclase pineal, que aumenta o AMPc intracelular e começa a expressão das enzimas. 3. Secreção: Ocorre à noite, com seu pico as 3-4am. Não é armazenada na pineal Tem solubilidade boa em água e gordura, podendo passar por membranas, e passa pela barreira hematoencefálica 4. Ações e receptores: A melatonina tem receptores de membrana, além de receptores nucleares, e interações com proteínas citoplasmáticas 5. Feedback circadiano: A melatonina atua sobre seus receptores no NSQ para ajustar o ciclo interno e a sensibilidade à luz. 2.3 Interações fisiológicas Eixo pineal-hipotálamo: A melatonina influencia a secreção de hormônios hipotalâmicos, como o GnRH (regulando a sazonalidade reprodutiva em algumas espécies). Regulação imune:  A melatonina estimula citocinas protetoras e regula a resposta imunológica, promovendo a recuperação durante o sono. 3. Homeostase corporal: processos detalhados durante o sono As funções do sono são: restaurar o equilíbrio natural entre os centros neurais, maturação neural, aprendizado ou memória, eliminação de sinapses para esquecer informações sem importância, cognição, eliminações de metabólitos do cérebro desperto e conservação de energia. 3.1 Sistema imunológico Durante o sono, há: Liberação noturna de citocinas: IL-1 e TNF-α aumentam no sono NREM profundo, promovendo defesa contra patógenos. Ativação do sistema linfático: O sono favorece o transporte de células imunes para áreas inflamatórias. Mamíferos dormem mais quando acometidos de doenças infecciosas. A melatonina pode ter atividades antioxidantes. 3.2 Sistema respiratório No sono NREM, o padrão respiratório é regular; Há uma diminuição do tônus muscular das vias respiratórias superiores e da força para respirar, com uma pequena diminuição de PaO2 e um pequeno aumento de PaCO2 No sono REM, o padrão se torna muito irregular. Pode haver uma má perfusão-ventilação. 3.3 Sistema renal A taxa de filtração glomerular diminui e o ADH aumenta, resultando em uma urina mais concentrada 3.4 Sistema nervoso central Fluxo sanguíneo para o cérebro pode aumentar em 50 a 100% no sono REM É diminuído no sono NREM 3.5 Sistema cardiovascular  No sono NREM: Redução da pressão arterial e frequência cardíaca Menor atividade simpática e maior tônus vagal. diminuição da resistência vascular periférica. No sono REM: Flutuações cardiovasculares podem ocorrer devido à atividade autonômica instável, tendo aumentos e diminuições 3.6 Sistema glinfático O sono profundo é crucial para: Remoção de metabólitos: Incluindo proteínas associadas a doenças neurodegenerativas, como beta-amiloide. Aumento do fluxo do LCR (líquido cefalorraquidiano): Facilitado pela redução do volume celular neuronal. 3.7 Metabolismo energético, Temperatura e endocrinologia Durante o sono, o consumo de energia reduz-se em até 15%. Reduz a temperatura corporal: a termorregulação é mantida, mas a temperatura média diminui em 0,5%, atingindo seu menor valor pelas 3 horas da manhã. A melatonina reforça a queda de temperatura noturna. Privação de sono: Aumenta a resistência à insulina e desregula hormônios como a grelina (aumenta fome) e leptina (diminui saciedade). A prolactina geralmente é inativa durante o dia e ativa durante o sono O GH está associado com a fase N3 do sono REM O cortisol é controlado pelo ciclo circadiano, e não pelo sono. está em menor concentração no início do sono e em maior no início da manhã TSH é baixo durante o dia e aumenta durante o sono 4. Idade e sono Neonatos: 16-18hrs, com 50% do sono sendo REM 2 anos: 10 horas, 25% do sono é REM adolescentes: 9-10hrs Adultos: 6-8hrs, 10-15% REM 5. Distúrbios relacionados ao sono e à glândula pineal 4.1 Insônia e alterações circadianas Desequilíbrios no ritmo circadiano podem levar à insônia ou desordens como o transtorno de atraso de fase do sono. Terapias incluem o uso de suplementação de melatonina ou fototerapia. 4.2 Privação de sono Curto prazo: Diminuição da memória, capacidade de atenção e humor. Longo prazo: Aumento do risco de obesidade, diabetes, hipertensão e doenças neurodegenerativas. 4.3 Transtornos da glândula pineal Calcificação pineal: Associada ao envelhecimento, reduz a produção de melatonina. Tumores pineais: Podem causar alterações hormonais ou compressão cerebral. Essa análise mostra que o sono e a glândula pineal não apenas regulam o descanso, mas também estão integrados em uma rede sistêmica que mantém a homeostase corporal. Alterações nesses processos podem ter impactos profundos na saúde a curto e longo prazo. TERMORREGULAÇÃO CORPORAL; Regulação da Temperatura Corporal A temperatura corporal é regulada para manter a homeostasia e otimizar as funções metabólicas. O corpo humano mantém a temperatura central em torno de 36,5°C a 37,5°C, com flutuações normais de +-0,6c devido a fatores como ritmo circadiano, atividade física e ambiente. Isso faz os seres humanos serem homeotérmicos. A temperatura da pele varia com o ambiente A temperatura interna é constante 1. Produção e Dissipação do Calor A produção de calor é um produto do metabolismo. Os fatores são: o metabolismo das células do corpo, atividade muscular, efeito da tiroxina, adrenalina e noradrenalina, aumento da atividade química das células e aumento do metabolismo para a digestão de alimentos.  É evitada a perda de calor pelo sistema de isolamento do corpo, feito pela pele e tecidos adiposos. A passagem de fluxo de dentro do corpo para a pele é a maior fonte de dissipação de calor. A vasoconstrição e a vasodilatação a pele são os principais reguladores da perda de calor. As arteríolas cutâneas são quase todas inervadas pelo sistema adrenérgico simpático tônico; a) Produção de Calor: Minimização da perda de calor: Vasoconstrição Cutânea: Mediada pela ativação dos receptores adrenérgicos α1 pelo sistema nervoso simpático. Reduz o fluxo sanguíneo para a pele, preservando calor central. Liberação de noradrenalina, que ativa os receptores adrenérgicos α1 no músculo liso vascular, reduzindo o diâmetro dos vasos. Produção involuntária, pela contração dos músculos esqueléticos e vias metabólicas, ou colocar roupas Produção voluntária pelo hipotálamo quando há queda Com tremor: Controlada pelo hipotálamo posterior. Contrações involuntárias dos músculos esqueléticos aumentam rapidamente a produção de calor. Sem tremor: Ocorre no tecido adiposo marrom (principalmente em crianças e em menor grau nos adultos). A proteína desacopladora UCP-1 nas mitocôndrias permite a produção de calor ao dissipar o gradiente de prótons sem gerar ATP.  Proteína Desacopladora-1 (UCP-1): Presente nas mitocôndrias do tecido adiposo marrom. É ativada por ácidos graxos e catecolaminas. Dissipa o gradiente de prótons na membrana mitocondrial interna, gerando calor em vez de ATP. Ativação da UCP-1 Noradrenalina/atividade simpática liga-se a receptores β3-adrenérgicos no tecido marrom, aumentando os níveis de AMPc e ativando a proteína quinase A (PKA). PKA fosforila fatores que promovem a ativação da UCP-1. Também pelos hormônios da tireoide. b) Dissipação de Calor: É calculada por quão rapidamente o calor produzido pelos órgãos internos é perdido para a pele e a velocidade da perda de calor da pele para o ambiente. Incluem a irradiação, condução e evaporação Vasodilatação Cutânea: A maior parte da vasodilatação acontece por sinais dos neurônios colinérgicos simpáticos, que secretam acetilcolina, óxido nítrico, substância P, histamina e prostaglandinas. Mediadores principais: óxido nítrico (NO) e prostaglandinas. Produzido pela enzima eNOS (óxido nítrico sintase endotelial), promove vasodilatação por ativação da guanilato ciclase, que aumenta os níveis de GMPc nas células musculares lisas. Relaxamento do músculo liso vascular na pele aumenta o fluxo sanguíneo, facilitando a transferência de calor para o ambiente. 1. Irradiação: Causa perda de calor na forma de raios infravermelhos. É como cerca de 60% da perda de calor funciona. 2. Condução: Ocorre por contato direto com um objeto, e também pode ocorrer com o ar, se este for mais frio que a pele. Após a condução para o ar, pode ocorrer a convecção desse ar para longe do corpo. 3. Sudorese/Evaporação: Ativada pelo sistema nervoso simpático (receptores colinérgicos, embora seja simpático).  Ainda pode ocorrer a evaporação da água sem sudorese, em 600 a 700 ml por dia. O suor, produzido pelas glândulas écrinas, evapora e remove calor. Capacidade máxima: Aproximadamente 2-4 litros/hora. 4. Aumento na Ventilação Pulmonar: Favorece a troca de calor com o ambiente por evaporação, embora menos eficiente em humanos. 3. Ritmo Circadiano e Influências Hormonais A temperatura corporal segue um ritmo circadiano, sendo mais baixa durante a madrugada e mais alta no final da tarde. Hormônios: T3/T4: Aumentam a taxa metabólica basal e a produção de calor. Catecolaminas: Estimulam a lipólise e a termogênese. Progesterona: Eleva ligeiramente a temperatura após a ovulação. 4. O Hipotálamo O hipotálamo anterior (área pré-óptica) é a principal estrutura envolvida na regulação térmica, sendo composta por neurônios sensíveis à temperatura do sangue. O hipotálamo tem o “termostato” que percebe a temperatura e compara com a temperatura desejada. O hipotálamo interpreta os sinais que chegaram dos termorreceptores e compara a temperatura atual com o ponto de ajuste (set-point). Mudanças fisiológicas, como mudanças menstruais e febre, todas ocorrem pelo reajuste do termostato. 5. Mecanismos de Controle da Temperatura O principal centro de regulação térmica está localizado no hipotálamo, especificamente na região anterior (área pré-óptica). Essa região age como um "termostato" ao receber sinais térmicos: 1. Aferentes: Termorreceptores periféricos (pele): detectam mudanças na temperatura externa. Localizados na pele e mucosas, esses receptores detectam alterações térmicas e transmitem informações via nervos aferentes para o hipotálamo. Os sinais térmicos são conduzidos pelas fibras nervosas do tipo Aδ (rápidas) e C (lentas) para a medula espinhal e daí para o hipotálamo. Receptores para calor: Canais de potencial receptor transitório, como o TRPV1 (ativado por temperaturas acima de 43°C e capsaicina). Receptores para frio: Incluem o canal TRPM8, ativado por temperaturas abaixo de 25°C e mentol. Termorreceptores centrais (hipotálamo e órgãos profundos): monitoram a temperatura do sangue. 2. Eferentes: Ativam respostas para dissipar ou conservar calor. Comunicação com Outras Estruturas: Tronco encefálico: Modula respostas autonômicas e comportamentais. Sistema límbico: Integra aspectos emocionais (ex.: desconforto com frio ou calor). Medula espinhal: Controla reflexos como vasoconstrição periférica. Fisiologia da Febre/Hipertermia A febre é uma resposta coordenada do corpo para combater infecções ou processos inflamatórios. Vamos detalhar cada etapa: 1. Fase de Início da Febre A febre começa com o reconhecimento de agentes infecciosos ou de lesão tecidual. A) Pirogênios Exógenos: Exemplos: Endotoxinas bacterianas (LPS) ou produtos virais. Esses componentes ativam receptores de padrão molecular, como os TLRs (Toll-like receptors), em células imunes. B) Pirogênios Endógenos: Citocinas pró-inflamatórias liberadas: IL-1: Atua diretamente nos astrócitos e neurônios hipotalâmicos. IL-6: Amplifica a resposta inflamatória. TNF-α: Potente mediador da inflamação sistêmica. Essas citocinas alcançam o hipotálamo através da circulação ou agem localmente nas áreas com barreira hematoencefálica mais permeável, como os órgãos circumventriculares. 2. Elevação do Ponto de Ajuste Hipotalâmico A produção de prostaglandina E2 (PGE2), catalisada pela enzima ciclo-oxigenase 2 (COX-2), é o evento-chave na febre. A PGE2 atua nos receptores EP3 dos neurônios hipotalâmicos, elevando o ponto de ajuste térmico. 3. Alterações Fisiológicas Durante a Febre Arrepios: Para atingir o novo ponto de ajuste, ocorre termogênese induzida por tremores. Vasoconstrição periférica: Reduz perda de calor, resultando na sensação subjetiva de "frio". Aumento da frequência cardíaca: A cada 1°C de elevação, a FC aumenta cerca de 10-15 bpm (fenômeno de Liebermeister). 4. Resolução da Febre Quando o agente agressor é eliminado, os níveis de citocinas inflamatórias e PGE2 caem. O hipotálamo restaura o ponto de ajuste à faixa normal. A dissipação de calor é facilitada por: Vasodilatação. Sudorese. Aspectos Clínicos 1. Febre vs. Hipertermia: Na febre, o ponto de ajuste hipotalâmico é regulado. Na hipertermia (ex.: golpe de calor), ocorre falha nos mecanismos de dissipação de calor. 2. Tratamento: Antipiréticos (ex.: paracetamol, AINEs): Inibem a COX, reduzindo a síntese de PGE2. Medidas físicas (compressas frias): Úteis, mas menos eficazes se o ponto de ajuste ainda estiver elevado. 3. Convulsões Febris: Comuns em crianças devido à imaturidade do sistema nervoso central. Geralmente benignas, mas requerem atenção para excluir outras causas. Sinais iniciais de hipertermia leve: Pele quente e avermelhada: especialmente em ambientes quentes ou após atividade física intensa. Sudorese intensa: no início, o corpo tenta dissipar o calor pelo suor. Taquicardia: aumento da frequência cardíaca para ajudar a dissipar o calor. Cãibras musculares: devido à perda de eletrólitos pelo suor. Fadiga e tontura: pela desidratação e esforço térmico. Sinais de hipertermia moderada a grave (ex. golpe de calor): Pele seca e quente: à medida que a desidratação piora, a sudorese pode diminuir. Alteração no estado mental: confusão, desorientação, letargia ou irritabilidade. Taquipneia: respiração acelerada para tentar regular a temperatura corporal. Hipotensão: pressão arterial baixa por causa da dilatação dos vasos periféricos e desidratação. Náuseas e vômitos. Sinais de hipertermia severa (emergência médica): Temperatura corporal muito alta (>40°C): risco de falha multissistêmica. Convulsões: devido ao dano ao sistema nervoso central. Perda de consciência: indicativo de golpe de calor grave. Insuficiência de órgãos: choque, falha renal ou hepática.