Annals of Clinical and Experimental NeurologyAnnals of Clinical and Experimental NeurologyАнналы клинической и экспериментальной неврологии2075-54732409-2533Eco-Vector79110.54101/ACEN.2022.1.5ReviewsОбзорыReview ArticlePineal gland: structural variants and their role in neurological and psychiatric disordersЭпифиз: варианты строения и их роль в возникновении неврологических и психических расстройствhttps://orcid.org/0000-0001-5413-9460ShilovaAnastasia V.ШиловаАнастасия Витальевна
Russian Federation

radiologist

врач-рентгенолог

stasya.parf@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7087-0437AnanyevaNatalia I.АнаньеваНаталия Исаевна
Russian Federation

D. Sci. (Med.), Professor, Head, Department of clinical and laboratory diagnostics, neurophysiology and neuroimaging research, Professor, Scientific, clinical and educational center "Radiological Diagnostics and Nuclear Medicine", Institute of High Medical Technologies

д.м.н., профессор, зав. отд. клинической и лабораторной диагностики, нейрофизиологии и нейровизуальных исследований, профессор научно-клинического и образовательного центра «Лучевая диагностика и ядерная медицина» Института высоких медицинских технологий

ananieva_n@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5847-4936SafonovaNatalia Yu.СафоноваНаталья Юрьевна
Russian Federation

Cand. Sci. (Med.), senior researcher, Department of neuroimaging studies

к.м.н., с.н.с. отд. нейровизуализационных исследований

astarta10@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8500-7268165209042004693-5577LukinaLarisa V.ЛукинаЛариса Викторовна
Russian Federation

Cand. Sci. (Med.), senior researcher, Head, Department of neuroimaging studies

к.м.н., с.н.с., руководитель отд. нейровизуализационных исследований

larisalu@yandex.ruV.M. Bekhterev National Medical Research Center for Psychiatry and NeurologyФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и неврологии имени В.М. Бехтерева» Минздрава РоссииSaint Petersburg State UniversityФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»1501202216139450612202114022022Copyright ©; 2022, Shilova A.V., Ananyeva N.I., Safonova N.Y., Lukina L.V.Copyright ©; 2022, Шилова А.В., Ананьева Н.И., Сафонова Н.Ю., Лукина Л.В.2022Shilova A.V., Ananyeva N.I., Safonova N.Y., Lukina L.V.Шилова А.В., Ананьева Н.И., Сафонова Н.Ю., Лукина Л.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://annaly-nevrologii.com/pathID/article/view/791

The pineal gland is a small and poorly studied neuroendocrine gland located in the epithalamus. There is growing interest in the pineal gland due to its role in regulating human biological rhythms, which is associated with melatonin production, and its close neuroendocrine link between the brain's hormonal and neurally mediated activity. The paper examines the anatomical and physiological features of the pineal gland, its structural variations, and the role of the melatonin it produces in the pathogenesis of several mental and neurological disorders.

Эпифиз (шишковидная железа) является небольшой малоизученной нейроэндокринной железой, которая располагается в эпиталамусе. Всё возрастающий интерес к роли эпифиза объясняется как его участием в регуляции биоритмов человека, что связано с выработкой мелатонина, так и тесным нейроэндокринным посредничеством с гормональной и нейромедиаторной активностью головного мозга. В статье рассмотрены анатомо-физиологические особенности эпифиза, варианты его строения и участия вырабатываемого им мелатонина в патогенезе ряда психических и неврологических заболеваний.

pineal glandepiphysis cerebrimagnetic resonance imagingcystdesynchronizationmelatoninэпифизшишковидная железамагнитно-резонансная томографиякистадесинхронозмелатонинKonovalova N.A., Vorozhtsova I.N., Pavlenko O.A. et al. [The size of the pineal gland and its structure in hyperprolactinemia according to magnetic resonance imaging]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2019;(6):119–119.(In Russ.)Коновалова Н.А., Ворожцова И.Н., Павленко О.А. и др. Размеры шишковидной железы и её структура при гиперпролактинемии по данным магнитно-резонансной томографии. Современные проблемы науки и образования. 2019;(6):119–119.Aulinas A. Physiology of the pineal gland and melatonin. In: Endotext [Internet]. South Dartmouth; 2019.PMID: 31841296.Cipolla-Neto J., Amaral F.G.D. Melatonin as a hormone: new physiological and clinical insights. Endocr Rev. 2018;39(6):990–1028. DOI: 10.1210/er.2018-00084. PMID: 30215696.Májovský M., Netuka D., Beneš V. Is surgery for pineal cysts safe and effective? Short review. Neurosurg Rev. 2018;41(1):119–124. DOI: 10.1007/s10143-017-0876-2. PMID: 28702847.Huang Y., Xu C., He M.et al. Saliva cortisol, melatonin levels and circadian rhythm alterations in Chinese primary school children with dyslexia. Medicine (Baltimore). 2020;99(6):e19098. DOI: 10.1097/MD.0000000000019098. PMID: 32028434.Dolgikh G.T., Dolgikh T.A., Nilov A.I. et al. [Melatonin: uses in the elderly]. In: Kotel’nikov G.P., Bulgakova S.V. (eds.). Clinical and fundamental aspects of gerontology. Samara;2017:170–179. (In Russ.)Долгих Г.Т., Долгих Т.А., Нилов А.И. и др. Мелатонин: области применения у пожилых. В кн.: под ред. Г.П. Котельникова, С.В. Булгаковой. Клинические и фундаментальные аспекты геронтологии. Самара; 2017:170–179.Knyaz’kin I.V. [Extrapineal melatonin in accelerated and premature aging in rats]. Uspekhi gerontologii. 2008;21(1):80–82.(In Russ.)Князькин И.В. Экстрапинеальный мелатонин в процессах ускоренного и преждевременного старения у крыс. Успехи геронтологии. 2008;21(1):80–82.Fedorova E.A., Sufieva D.A., Grigor’ev I.P. et al. [Mast cells of the human pineal gland]. Uspekhi gerontologii.2018;31(4):484–489. (In Russ.)Федорова Е.А., Суфиева Д.А., Григорьев И.П. и др. Тучные клетки эпифиза человека. Успехи геронтологии. 2018;31(4):484–489.AnisimovV.N. [The effect of melatonin on the aging process]. In: Komarov F.I. et al. (eds.). Melatonin in health and disease. Moscow; 2004:223–236. (In Russ.)Анисимов В.Н. Влияние мелатонина на процесс старения. В кн.: под ред. Ф.И.Комарова и др.Мелатонин в норме и патологии. М.; 2004:223–236.Zuev V.A., Trifonov N.I., Lin’kova N.S. et al. [Melatonin as a molecular marker of age-related pathology]. Uspekhi gerontologii.2017;30(1):62–69. (In Russ.)Зуев В.А., Трифонов Н.И., Линькова Н.С. и др. Мелатонин как молекулярный маркер возрастной патологии. Успехи геронтологии. 2017;30(1):62–69.Tan D.X., Xu B., Zhou X., Reiter R.J. Pineal calcification, melatonin production, aging, associated health consequences and rejuvenation of the pineal gland. Molecules. 2018;23(2):301. DOI: 10.3390/molecules23020301. PMID: 29385085.Raghuprasad M.S., Manivannan M. Volumetric and morphometric analy-sis of pineal and pituitary glands of an Indian inedial subject. Ann Neurosci. 2018;25(4):279–288. DOI: 10.1159/000487067.PMID: 31000968.Han Q., Li Y., Wang J., Zhao X. Sex difference in the morphology of pineal gland in adults based on brain magnetic resonance imaging. J Craniofac Surg. 2018;29(5):e509–e513. DOI: 10.1097/SCS.0000000000004558. PMID: 29608478.Gheban B.A., Rosca I.A., Crisan M. The morphological and functional characteristics of the pineal gland. Med Pharm Rep. 2019;92(3):226–234. DOI: 10.15386/mpr-1235. PMID: 31460502.Gheban B.A., Colosi H.A., Gheban-Rosca I.A. et al. Age-related changes of the pineal gland in humans: a digital anatomo-histological morphometric study on autopsy cases with comparison to predigital-era studies. Medicina (Kaunas). 2021;57(4):383. DOI: 10.3390/medicina57040383. PMID: 33921100.Popova A.A., Takmakov A.A. [Morfologiya epiphysis, histologystructure]. Luchshaya studencheskaya stat’ya 2019. 2019;211–214. (In Russ.)Попова А.А., Такмаков А.А. Морфология эпифиза, гистологическое строение органа. Лучшая студенческая статья 2019. 2019;211–214.GorbachevV.I., BraginaN.V. [The blood-brain barrier from the position of an anesthesiologist-resuscitator. Literature review. Part 1]. Vestnik intensivnoi terapii imeni A.I. Saltanova. 2020;3:35–45. (InRuss.)Горбачев В.И., Брагина Н.В. Гематоэнцефалический барьер с позиции анестезиолога-реаниматолога. Обзор литературы. Часть 1. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2020;3:35–45.Ivanov S.V. [Age morphology of the human pineal gland: an intravital study]. Uspekhi gerontologii. 2007;20(2):60–65.(In Russ.)Иванов С.В. Возрастная морфология эпифиза человека: прижизненное исследование. Успехи геронтологии. 2007;20(2):60–65.Beker-Acay M., Turamanlar O., Horata E. et al. Assessment of pineal gland volume and calcification in healthy subjects: is it related to aging? J Belg Soc Radiol. 2016;100(1):13. DOI: 10.5334/jbr-btr.892. PMID: 30038974.Takahashi T., Nakamura M., Sasabayashi D. et al. Reduced pineal gland vo-lume across the stages of schizophrenia. Schizophr Res. 2019;206:163–170. DOI: 10.1016/j.schres.2018.11.032. PMID: 30527931.Bastos M.A.V.Jr., Oliveira Bastos P.R.H., Portella R.B. et al. Pineal gland and schizophrenia: A systematic review and meta-analysis. Psychoneuroendocrinology. 2019;104:100–114. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2019.02.024. PMID: 30831343.Takahashi T., Sasabayashi D., Yücel M. et al. Pineal gland volume in major depressive and bipolar disorders. Front Psychiatry. 2020;11:450. DOI: 10.3389/fpsyt.2020.00450. PMID: 32528324.Matsuoka T., Imai A., Fujimoto H. et al. Reduced pineal volume in Alzheimer disease: a retrospective cross-sectional MR imaging study. Radiology. 2018;286(1):239–248. DOI: 10.1148/radiol.2017170188. PMID: 28745939.Maruani A., Dumas G., Beggiato A. et al. Morning plasma melatonin differences in autism: beyond the impact of pineal gland volume. Front Psychiatry. 2019;10:11. DOI: 10.3389/fpsyt.2019.00011. PMID: 30787884.Osborn A.G., Preece M.T. Intracranial cysts: radiologic-pathologic correlation and imaging approach. Radiology. 2006;239(3):650–664. DOI: 10.1148/radiol.2393050823. PMID: 16714456.Görgülü F.F., Koç A.S. Is there any relationship between autism and pineal gland volume? Pol J Radiol. 2021;86:e225–e231. DOI: 10.5114/pjr.2021.105689. PMID: 34093919.Takahashi T., Sasabayashi D., Takayanagi Y. et al. Potential contribution of pineal atrophy and pineal cysts toward vulnerability and clinical characteristics of psychosis. Neuroimage Clin. 2021;32:102805. DOI: 10.1016/j.nicl.2021.102805. PMID: 34461434.Kurtulus Dereli A., Demırci G.N., Dodurga Y. et al. Evaluation of human pineal gland acetylserotonin O-methyltransferase immunoreactivity in suicide: а preliminary study. Med Sci Law. 2018;58(4):233–238. DOI: 10.1177/0025802418797178. PMID: 30185109.Bosnjak J., Butkovic S.S., Miskov S. et al. Epilepsy in patients with pineal gland cyst. Clin Neurol Neurosurg. 2018;165:72–75. DOI: 10.1016/j.clineuro.2017.12.025. PMID: 29324398.Atmaca M., Korucu T., Caglar Kilic M. et al. Pineal gland volumes are changed in patients with obsessive-compulsive personality disorder. J Clin Neurosci. 2019;70:221–225. DOI: 10.1016/j.jocn.2019.07.047. PMID: 31455564.Abramov I.T., Pitskhelauri D.I., Serova N.K. [Pineal cyst]. Voprosy neirokhirurgii imeni N.N. Burdenko.2017;81(4):113–120. (In Russ.)Абрамов И.Т., Пицхелаури Д.И., Серова Н.К. Кисташишковидного тела. Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко.2017;81(4):113–120.Jussila M.P., Olsén P., Salokorpi N., Suo-Palosaari M. Follow-up of pineal cysts in children: is it necessary? Neuroradiology. 2017;59(12):1265–1273. DOI: 10.1007/s00234-017-1926-8. PMID: 28942520.DelRosso L.M., Martin K., Bruni O., Ferri R. Sleep disorders in children with incidental pineal cyst on MRI: a pilot study. Sleep Med. 2018;48:127–130. DOI: 10.1016/j.sleep.2018.05.003. PMID: 29906628.Trofimova T.N., Nazinkina Yu.V., Anan’eva N.I. et al. [Normal radiation anatomy of the brain (CT, MRI, ultrasound)]. Sankt-Peterburg; 2001. 51 p. (In Russ.)Трофимова Т.Н., Назинкина Ю.В., Ананьева Н.И. и др. Нормальная лучевая анатомия головного мозга (КТ, МРТ, УЗИ). СПб.; 2001. 51c.Lerner A.B., Case J., Takahashi Y. et al. Isolation of melatonin, the pineal gland factor that lightens melanocyteS1. J Am Chem Soc. 1958;(80)10:2587–2587.Syromyatnikova L.I., Spigina T.A., Shestakov V.V. [Circadian rhythm and depression in cardiac patients]. Psikhicheskie rasstroistva v obshchei meditsine. 2010;1:19–24. (In Russ.)Сыромятникова Л.И., Спигина Т.А., Шестаков В.В. Циркадианный ритм и депрессия у кардиологических пациентов. Психические расстройства в общей медицине. 2010;1:19–24.Pu Y., Mahankali S., Hou J. et al. High prevalence of pineal cysts in healthy adults demonstrated by high-resolution, noncontrast brain MR imaging. Am J Neuroradiol. 2007;28(9):1706–1709. DOI: 10.3174/ajnr.A0656. PMID: 17885233.Liu J., Clough S.J., Dubocovich M.L. Role of the MT1 and MT2 melatonin receptors in mediating depressive- and anxiety-like behaviors in C3H/HeN mice. Genes Brain Behav. 2017;16(5):546–553. DOI: 10.1111/gbb.12369. PMID: 28160436.Bezuidenhout A.F., Kasper E.M., Baledent O. et al. Relationship between pineal cyst size and aqueductal CSF flow measured by phase contrast MRI. J Neurosurg Sci. 2021;65(1):63–68. DOI: 10.23736/S0390-5616.18.04258-3. PMID: 29480683.Trofimova T.N., Totolyan N.A., Anan’eva N.I. [Radiation diagnosis of multiple sclerosis]. St. Peterburg; 2010. 125 p. (In Russ.)Трофимова Т.Н., Тотолян Н.А., Ананьева Н.И. Лучевая диагностика рассеянного склероза. СПб.; 2010. 125 c.Pitskhelauri D.I., Konovalov A.N., Abramov I.T. et al. Pineal cyst-related aqueductal stenosis as cause of intractable headaches in nonhydrocephalic patients. World Neurosurg. 2019;123:e147–e155. DOI: 10.1016/j.wneu. 2018.11.096. PMID: 30468924.Choque-Velasquez J., Colasanti R., Baluszek S. et al. Systematic review of pineal cysts surgery in pediatric patients. Childs Nerv Syst. 2020;36(12):2927–2938. DOI: 10.1007/s00381-020-04792-3. PMID: 32691194.Eide P.K., Ringstad G. Increased pulsatile intracranial pressure in patients with symptomatic pineal cysts and magnetic resonance imaging biomarkers indicative of central venous hypertension. J Neurol Sci. 2016;367:247–255. DOI: 10.1016/j.jns.2016.06.028. PMID: 27423599.Eide P.K., Pripp A.H., Ringstad G.A. Magnetic resonance imaging biomarkers indicate a central venous hypertension syndrome in patients with symptomatic pineal cysts. J Neurol Sci. 2016;363:207–216. DOI: 10.1016/j.jns.2016.02.038.PMID: 27000252.