FISIOLOGÍA HUMANA-912

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órgano corporal, y presenta variaciones circadianas en
todas las especies (niveles elevados durante las horas de
luz y reducidos durante las horas de oscuridad). Parte de la
serotonina pineal es convertida en 5-hidroxindol acetalde-
hído por acción de la monoaminoxidasa (MAO), un pro-
ducto inestable que es a su vez oxidado a ácido
5-hidroxindol acético por la aldehído deshidrogenasa
(ADH) o reducido a 5-hidroxitriptofol por la aldehído
reductasa (AR). Estos dos compuestos son convertidos en
ácido 5-metoxindol acético y 5-metoxitriptofol, respecti-
vamente, por acción de la hidroxindol-O-metiltransferasa
(HIOMT). El 5-metoxitriptofol también es secretado a la
circulación de acuerdo con un patrón circadiano, y ejerce
ciertas acciones endocrinas en alguna especie. La seroto-
nina también puede ser convertida por acción de la
HIOMT en 5-metoxitriptamina, un compuesto potencial-
mente hormonal, pero cuya secreción circadiana no ha
sido demostrada. En cualquier caso, la vía más importante
en el metabolismo pineal de la serotonina implica su trans-
formación en N-acetilserotonina por acción de la N-acetil-
transferasa (NAT), enzima que constituye el paso limitante
en la síntesis de melatonina y presenta un marcado ritmo
circadiano en todas las especies estudiadas, con niveles
máximos durante las horas de oscuridad. Finalmente, la N-
acetilserotonina es convertida en melatonina por acción de
la HIOMT.
Debido a su alto grado de solubilidad en lípidos, una
gran cantidad de melatonina es liberada a la circulación a
medida que se sintetiza, probablemente por un mecanismo
de difusión, aunque existen pruebas de secreción pulsátil
en alguna especie. La melatonina es transportada en el
plasma en parte unida a la albúmina (70%) y en parte en
forma libre (30%). La mayor parte de la melatonina circu-
lante es inactivada mediante conversión hepática en 6-
hidroximelatonina y es excretada en la orina en forma de
sulfatos (75%) o glucurónidos (5%), cuya determinación
constituye un método no invasivo para monitorizar la fun-
ción pineal en el ser humano. Otra fracción es transformada
en el cerebro en compuestos derivados de la quinurenami-
na (15%), probablemente relacionados con alguna acción
central de la melatonina, mientras que una pequeña frac-
ción es excretada en forma libre (0.5%). 
REGULACIÓN NEURAL DE LA
ACTIVIDAD PINEAL
Como resultado de la activación nocturna de la enzima
NAT en respuesta a un incremento en la actividad de los
terminales simpáticos posganglionares, la síntesis y secre-
ción de melatonina por la glándula pineal presentan un
patrón circadiano. Las modificaciones en la intensidad y la
duración de la iluminación ambiental son detectadas por
los fotorreceptores de la retina y transmitidas al NSQ del
hipotálamo, el cual está considerado como el principal
marcapasos endógeno o “reloj biológico” en los mamífe-
ros, adaptando su actividad oscilatoria intrínseca a un ritmo
de veinticuatro horas por medio del ciclo luz-oscuridad.
Desde el NSQ la información fotoperiódica es transmitida
a la glándula pineal a través de la vía neural descrita, e
induce variaciones en la tasa de liberación de noradrenali-
na a partir de los terminales simpáticos pineales. 
La noradrenalina liberada activa adrenoceptores 	 y �1
en la membrana del pinealocito, e inicia una serie de fenó-
menos que conducirán a estimular la síntesis de melatoni-
na (Fig. 71.4). La activación del receptor 	 incrementa la
actividad de la adenilatociclasa a través de una proteína Gs,
e induce un rápido aumento en los niveles intracelulares de
AMP cíclico (AMPc). La activación concurrente del recep-
tor �1 potencia la acumulación de AMPc mediante un
mecanismo que implica activación de la fosfolipasa C
(FLC), hidrólisis del fosfatidil inositol, elevación de la con-
centración de Ca++ intracelular y translocación o activación
de una proteína quinasa dependiente de calcio (PCC), con
lo que se induce la fosforilación de algún componente del
sistema y se potencia la activación beta-adrenérgica. El
AMPc, a su vez, causa la activación de una proteína quina-
sa dependiente de este mensajero (PCA), la cual induce la
fosforilación de proteínas nucleares capaces de unirse y
activar fragmentos del ADN sensibles al AMPc (cAMP res-
ponding element, CRE), promoviendo así la transcripción
del ARNm de la NAT. Como en otros tejidos neuroendo-
crinos, la activación noradrenérgica de esta misma cascada
parece inducir un factor nuclear capaz de reprimir tanto su
L A G L Á N D U L A P I N E A L 883
Médula
espinal
GCS
Retina
NSQ
NPV
Pineal
CIL
Figura 71.2. Las conexiones neurales entre la retina y la glán-
dula pineal son similares en todos los mamíferos, incluida la
especie humana. La información procedente de la retina hace
escala en los núcleos supraquiasmático (NSQ) y paraventricular
(NPV) del hipotálamo y en la columna intermediolateral (CIL)
de la médula espinal torácica, antes de alcanzar las neuronas
posganglionares del ganglio cervical superior (GCS), de donde
parten las fibras simpáticas noradrenérgicas que inervan el órga-
no pineal.