Glándula pineal humana, factores reguladores de la producción de melatonina: morfometría, celularidad y células c-kit

Introducción: La glándula pineal es una glándula endocrina derivada del diencéfalo y septada por derivados piales, por lo que su morfometría y celularidad pudieran quedar definidos durante los primeros años de vida (proliferación y apoptosis celulares). En la estroma de la glándula pineal se describen astrocitos derivados de la glía. Sin embargo, no se mencionan la presencia de células c-kit+ (CD-117). Objetivos: Este trabajo plantea estudiar la morfometría y celularidad, y la presencia de células c-kit en la glándula pineal humana a distintas edades, permitiendo demostrar la presencia de células con actividad de proteincinasa III. Material y métodos: Se obtuvieron glándulas pineales humanas de preparaciones anatómicas frescas: a) grupo 1, de 1 a 6 años, n = 6; b) grupo 2, de 12 a 17 años, n = 3; c) grupo 3, de 20 a 30 años, n = 3, y d) grupo 4, de 35 años de edad, n = 3. Las muestras fijadas en formol (pH, 7,2) durante 48 h se impregnaron en parafina, y se montaron en portaobjetos silanizados secciones de 5 µm. Las secciones, hematoxilina/eosina, se examinaron para la descripción histológica y cuantificación del diámetro lobulillar (µm), área del núcleo de los pinealocitos (mm2) e inmunohistoquímica con uso de anticuerpos específicos para la identificación de: c-kit (DAKO A4502), ki-67 y apaf-1 (Vector Co.). Resultados y discusión: Se observaron cambios dinámicos en la morfometría y celularidad (pinealocitos) de la glándula pineal humana según la edad, con un aumento en el tamaño celular hacia la edad de adulto joven y de la proliferación celular durante la adolescencia, en conjunto con una alta tasa de apoptosis inicial y su disminución progresiva a través de la vida. En recién nacidos las células c-kit+ no están presentes. Sin embargo, en los grupos 2, 3 y 4, se encontraron células c-kit+, con un aumento en adolescentes y adultos jóvenes. Las células se presentan como estructuras de núcleo elíptico fuertemente teñidas en el intersticio de la glándula. Aparentemente, la glándula pineal humana termina su desarrollo hacia la pubertad, con la aparición de células c-kit, que podrían participar como focos de depolarización de membrana para la liberación de melatonina. Paralelamente aparecen signos de degeneración a través de la presencia de estructuras calcáreas calcificadas.

Introduction: The human pineal gland exhibits endocrine activity derived from the diencephalon and is divided into lobules by pial connective tissue. Its morphometry and cellularity might be set up during the early years of development (by cell proliferation and apoptosis). The presence of glia-derived astrocytes has been described in the pineal gland stroma. However, c-kit (CD-117) positive cells have not been described yet in this organ. Aims: In this study, the morphometry, cellularity and presence of c-kit + cells in the human pineal gland (which expresses the membrane receptor with protein kinase III activity) will be assayed. Material and methods: Human pineal glands distributed in 4 groups according to age: a) group 1, 1 to 6 years, n = 6; b) group 2, 12 to 17 years, n = 3; c) group 3, 20 to 30 years, n = 3; and d) group 4, 35 years old, n = 3; were fixed in pH 7.2 formol during 48 h. They were included in paraffin for histological examination, and a series of 5-µm sections were obtained for hematoxylin-eosin staining. Sections were analysed for histological morphometry (lobule diameter and nuclear area) and quantification of proliferative and apoptotic cell number (cell number/0.17 mm2) by specific immunohistochemistry (IHC) for identification of Ki-67, Apaf-1 (Vector Co.) and c-Kit testing (DAKO A4502). Results and discussion: Here we demonstrated changes in morphometry and cellularity of the human pineal gland according to age, with an increase in cell size until the young adulthood and in cell proliferation during adolescence period, in addition to the high rate of apoptotic index in the first years of life and its progressive reduction during the following years. Besides, it was possible to demonstrate the presence of interstitial Cajal cells expressing the receptor c-kit in groups 2, 3 and 4 only, located in the gland interstice. Apparently, the human pineal gland finishes its development during puberty when the c-kit positive cells appear. These cells may act as membrane depolarization foci (pacemaker), thus resulting in melatonin release. Simultaneously degenerative signs appeared in the group of oldest age, as demonstrated by the presence of calcified structures.