Efectos de los déficits olfatorios sobre las acciones antigonadotróficas de la glándula pineal

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EFECTOS DE LOS DEFICITS OLFATORIOS, SOBRE LAS
ACCIONES ANTIGONADOTROFICAS DE LA GLANDULA
PINEAL
Mª DOLORES MEDIAVILLA AGUADO
'- TESIS REMITIDA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR EN
MEDICINA Y CIRUGIA POR LA UNIVERSIDAD DE SANTANDER
- Director: Dr. E. J. Sánchez Barceló
- Cátedra de Fisiologia Humana. Facultad de Medicina.-Universidad
de Santander.
Febrero 1984
A Emilio, Maria y
Emilio.
AGRADECIMIENTOS:
- Al Dr. E.J. Sánchez Barceló, director de la Tesis. Sus enseñanzas y su
ayuda constante han sido básicas en el desarrollo de éste trabajo.
- Al Dr. J.E. Sánchez Criado, que durante su estancia en nuestro Dptº
de Fisiología, participó decisivamente en los primeros diseños experi
mentales.
- Al Dr. M. Lafarga Cascajuela y a la Dra. M.T. Berciano, a quienes debo
mi aprendizaje de técnicas histológicas.
- Al Dr. J. Jordá Catalá y a l. Silos Santiago, por su ayuda confeccionan
do los programas de ordenador empleados en los diseños gráficos.
- A la Drª M.O. Gutierrez-Cortines, por su ayuda en la realizaci6n de
los R.I.A. de testosterona.
A S. Cos Corral, que compartió conmigo algunas de las labores expe
rimentales más penosas.
Al resto de mis compañeros del Dptº de Fisiologia: Pablo, Charo, Mª
José y Luis por su constante apoyo y estímulo.
No quiero tampoco olvidar al Dr. A. Gallego por sus váliosos consejos
sobre la elecci6n de las técnicas histológicas utilizadas en nuestro tra
bajo.
EMILIO J. SANCHEZ BARCELO, Doctor en Medicina y Cirugía por
la Universidad de Santander. Prof. Adjunto de Fisiologia Humana
de la Facultad de Medicina de Santander.
CERTIFICO: Que la memoria presentada por Dña. Mª DOLORES
MEDIAVILLA AGUADO, con el título de "EFECTOS DE
LOS DEFICITS OLFATORIOS SOBRE LAS ACCIONES
ANTIGONADOTROFICAS DE LA GLANDULA PINEAL
11,
ha sido realizada bajo mi dirección y la encuentro confo.!:,.
me para ser presentada y aspirar al Grado de DOCTOR
en Medicina y Cirugía por ésta Universidad.
Santander, a 14 de febrero de 1984.
l. INTRODUCCION
1.1. Anato.ía funcional de la glándula pineal.................................. 2
1.2. la pineal como transductor neuroendocrino................................. 5
1.2.1. Vías de acceso de la información luminosa..................... 5
1.2.2. Síntesis Q~ hormonas pineales; su control por la luz.......... 7
1.2.3. Acciones de la pineal sobre la reproducción................... 8
1.2.4~ Acciones de la melatonina sobre el eje hipotálamo-hipófisis-
gónadas ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 12
1.2.4.1. lugar de vertido de la melatonina ••••••••••• 12
1.2.4.2. Sitios de acción de la melatonína ••••••••••• 12
1.2.4.3. Acciones de la melatonina ••••••••••••••••••• 14
I.3. Anatomía funcional de los sistemas olfatorios ••••••••••••••••••••••••••••• 17
1.3.1. Sistema olfatorio principal ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 17
1.3.1.1. Receptor sensorial y vías aferentes ••••••••• 17
1.3.1.2. Primera sinapsis. B.O.P ••••••••••••••••••••• 18
1.3.1.3. Proyecciones centrípetas de los B.O.P....... 21
1.3.1.4. Proyecciones centrífugas hacia los B.O.P •••• 21
1.3.2. Sistema olfatorio accesorio o vómeronasal ••••••••••••••••••••• 22
1.3.2.1. Receptor y vías aferentes ••••••••••••••••••• 22
1.3.2.2. Primera sinapsis. B.O.A..................... 22
1.3.2.3. Proyecciones centrípetas del B.O.A.......... 24
1.2.3.4. Proyecciones centrífugas del B.O.A.......... 24
1.3.3. Significado funcional de las proyecciones olfatorias.......... 25
1.3.4. Otros sistemas olfatorios..................................... 25
1.3.4.1. Sistema trigeminal •••••••••••••••••••••••••• 25
1.3.4.2. Sistema de los nervus terminalis............ 26
1.3.4.3. Sistema del órgano de Masera................ 26
I.~. Bioquímica de los siste.as olfatorios ••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 27
1.5. fisiología de los sistemas olfatorios..................................... 31
1.5.1. fenómenos que ocurren a nivel de la mucosa olfatoria •••••••••• 31
1.5.2. Procesamiento de la información en el bulbo olfatorio ••••••••• 33
1.6. Déficits olfatorios experi.entales........................................ 36
1.6.1. Bulbectomía oIfatoria ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 36
1.6.2. Irrigación nasal con sulfato de zlnc •••••• ~ ••••••••••••••••••• 37
1.6.3. Otras técnicas clásicas para la obtención de déficits olfat-
torios •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 38
1.6.3.1. lesión del T.O.l ••••••••••••••••••••••••••• 38
1.6.3.2. Destrucción de estructuras centrales de la
vía olfatoria ••••••••••••••••••••••••••••••• 38
1.6.3.3. Destrucción de los nérvios olfatorios...... 38
1.6.3.4. Legrado del neuroepitelio.................. 39
1.6.3.5. Anestesia de la mucosa nasal............... 39
1.6.3.6. Oclusión nasal unilateral + hemibulbectomía
ipsilateral................................ 39
1.7. ¿Por qué anosmia y bu!~ecto.ía no son conceptos equivalentes?........... 40
1.8. La bulbecto.ía, como potenciador de las acciones pineales................ 43
1.9. Otros factores potenciadores de la actividad pineal...................... 44
1.10. La pineal co.o integrador de estí.ulos ambientales que influyen sobre
la reproducci6n ••••••• _• •••••••••••••••••· ••••••••••••••••••••••••••••••• 46
11. JUSTlfICACION •...••.•..•..••••...•.•......•...•.•.•.•.•...•••.•..••...•..•...•.•••..... 48
111. OBJETIVOS.............................................................................. 50
IV. SERIES EXPERIHENTALES •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 53
V. MATERIAL Y HETODOS....................................................................... 57
V.I. Animales de experimentación.............................................. 57
V.2. Condiciones experimentales............................................... 57
V.3. Técnicas quirúrgicas..................................................... 58
V.4. Pautas de administración de melatonina................................... 65
V.5. Recogida de datos........................................................ 68
V.6. Técnicas histológicas.................................................... 69
V.7. Radioinmunoensayo de testosterona........................................ 73
V.8. Análisis estadístico y diseño gráfico.................................... 73
VI. RESULTADOS ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 80
.•............................•..•.............
VI.1. Resultados de la serie 1 80
.............................•................
VI.2. Resultados de la serie 11 113
........•..........•........•................
VI.3. Resultados de la serie 111 135
•...................•........•........•.......
VI.4. Resultados de la serie IV 159
VI.5. Resultados de la serie V ..........•..........•......................... 190
VII. DISCUSION •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 218
VII.1. Discusión de los .odelos experi.entales •••••••••••••••••••••••••••••••• 218
VII.1.1. Anosmia periférica experimental •••••••••••••••••••••••••••• 218
VII.1.2. Bloqueo selectivo del sistema vómeronasal •••••••••••••••••• 220
VII.1.3. Valoración de cambios en la sensibilidad a la Melatonina en
animales bulbectomizados o desaferentados.................. 222
VII.1.4. Demostración de la mediación pineal de los efectos de la
asociación de ceguera + anosmia periférica................. 223
VII.1.5. Estudio del paperl de la ingesta, en los efectos de la
asociación de anosmia + ceguera •••••••••••••••••••••••••••• 223
VII.2. Discusión de los resultados............................................ 224
VII.2.1. ¿Actúa la anosmia periférica como un factor potenciador de
los efectos derivados de la actividad pineal............... 224
VII.2.1.1. Ingesta de alimentos.................... 224
VII.2.1.2. Peso corporal........................... 226
VII.2.1.3. Adenohipófisis.......................... 228
VII.2.1.4. Adrenales............................... 230
VII.2.1.5. Sistema reproductor..................... 231
,~
VII.2.2. Respuesta a la melatonina en animales bulbectomizados o
desaferentados............................................ 232
VII.2.3. Lugar de convergencia entre la actividad pineal y la olfa-
toria..................................................... 235
VII.2.4. Participación del sistema vómeronasal, en la potenciación
por anosmia, de los efectos de la actividad pineal •••••••• 236
VII.2.5. Papel de la reducción de la ingesta, en los efectos anti
gonadotróficos de la asociación de ceguera + anosmia ••••• 238
VIII CONCLUSIONES 242
IX. BIBlIOGRAfIA •••••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••••••••• 246
l. INTRODUCCION.
1.- I N T R O D U C C ION
A lo largo de este trabajo, vamos a tratar de demostrar, como la informaci6n
sensorial olfatoria es uno de los parámentros que, junto con las variaciones de ilumina
--
ci6n ambiental, temperatura o disponibilidad de alimentos, constituyen, de alguna for-
ma, la "entrada" de ese transductor neuroendocrino llamado glándula pineal, cuya "sal.!.
da" está integrada por varios compuestos con actividad hormonal, entre los cuales, la
m elatonina parece capital izar las acciones sobre el ej e h ipotálamo-hip6fisis-g6nadas,
modulando el desarrollo del sistema reproductor, y las variaciones c(clicas de su acti-
vidad, en los animales con reproducci6n estacional.
Como vamos a centrarnos en las relaciones olfación-pineal- ej e hipófisogonadal,
revisaremos inicialmente el estado de los conocim ientos en torno a la anatom ía y fisi~
logía pineales, así como los datos referentes a las acciones antigonadotróficas de la
melatonina. Seguiremos con la revisión de la morfología y fisiología de los sistemas
olfatorios y, finalmente, sintetizaremos las informaciones de ambos bloques, que nos
sirvieron para la elaboración de la hipótesis experimental.
1.1. ANATOMIA FUNCIONAL DE LA GLANDljLA PINEAL .-
La glándula pineal de los vertebrados, incluido el hombre, deriva de células
ependimarias modificadas, de la región epitalám ica del tercer ventrículo, formando
parte de los llamados órganos circunventriculares, estructuras neurosecretoras como el
órgano subcomisural, el área postrema, el órgano subfornical, la eminencia media y la
neurohip6fisis (WEINDL,1973). Se trata de un 6rgano macizo que en la rata, animal que
emplearemos en nuestros experimentos, se encuentra situado en la línea media del en-
céfalo, inmediatamente debajo de la confluencia de los senos venosos longitudinal y
transversos, entre los colículos superiores. En la mayoría de los mamrferos, sin embar
go, se sit-úa por debajo del cuerpo calloso. (Fig. 1.1 A y B).
En los animales inferiores (anfibiOS, reptiles y algunos peces), la pineal está
integrada por células (pinealocitos) con propiedades fotorreceptoras, comportándose co-
mo un auténtico "tercer ojo"; pero a medida que ascendemos en la escala filogenética,
1.1 (A la rata
e