Background The formation of concrements in human pineal gland (PG) is a physiological process and, according to many researchers, is associated with the involution of PG structures. The majority of scientific publications concern progressive calcification of PG, leaving out studies on the destruction of already formed calcified concrements. Our study fills the gap in knowledge about calcified zones destruction in PG in normal aging and neuropathological conditions, which has not been addressed until now. Purpose Our objective is to gain insight into human PG tissue impairment in both normal aging and neurodegenerative conditions. X‐ray phase‐contrast tomography (XPCT) allowed us to study PG tissue degeneration at high spatial resolution and, for the first time, to examine the damaged PG concrements in detail. Our research finding could potentially enhance the understanding of the PG involvement in the process of aging as well as in Alzheimer's disease (AD) and vascular dementia (VD). Methods The research was carried out on human PG autopsy material in normal aging, VD, and AD conditions. Laboratory‐based micro‐computed tomography (micro‐CT) was used to collect and evaluate samples of native, uncut, and unstained PG with different degrees of pineal calcification. The detailed high‐resolution 3D images of the selected PGs were produced using synchrotron‐based XPCT. Histology and immunohistochemistry of soft PG tissue confirmed XPCT results. Results We performed via micro‐CT the evaluation of the morphometric parameters of PG such as total sample volume, calcified concrements volume, and percentage of concrements in the total volume of the sample. XPCT imaging revealed high‐resolution details of age‐related PG alteration. In particular, we noted signs of moderate degradation of concrements in some PGs from elderly donors. In addition, our analysis revealed noticeable degenerative change in both concrements and soft tissue of PGs with neuropathology. In particular, we observed a hollow core and separated layers as well as deep ragged cracks in PG concrements of AD and VD samples. In parenchyma of some samples, we detected wide pinealocyte‐free fluid‐filled areas adjacent to the calcified zones. Conclusion The present work provides the basis for future scientific research focused on the dynamic nature of PG calcium deposits and PG soft tissue in normal aging and neurodegenerative diseases.
Введение. Клетки мозгового вещества надпочечника, сонного гломуса и органа Цукеркандля имеют общее происхождение из нервного гребня. Однако, несмотря на схожее гистологическое строение и биохимические характеристики, современная научная парадигма противопоставляет сонный гломус надпочечнику и органу Цукеркандля. Последним отводится эндокринная функция, сонному гломусу -хеморецепторная. Осуществление сонным гломусом эндокринной функции до сих пор остается под вопросом. Цель исследования -методом иммуногистохимии определить возможность осуществления сонным гломусом эндокринной функции в эмбриональный, префетальный и раннефетальный период развития человека и сопоставить ее с функцией органа Цукеркандля и мозгового вещества надпочечника. Материалы и методы. Работа выполнена на пяти аутопсиях плодов (гестационный возраст 8-20 недель) при помощи иммунопероксидазного маркирования антителами к bIII-тубулину, тирозингидроксилазе, синаптофизину и PGP9.5. Результаты. Во всех исследованных образцах сонного гломуса, органа Цукеркандля и мозгового вещества надпочечника клетки показывали позитивную реакцию на все поставленные маркеры. Во всех исследованных гломусах обнаружилось очень высокое отношение TH/bIII, приближающееся к единице. В органе Цукеркандля у всех плодов отношение TH/bIII оказалось значительно выше, чем в сонном гломусе. Еще большее отношение TH/bIII обнаружилось в надпочечниках на сроках 11-20 недель гестации. В надпочечнике эмбриона на сроке 8 недель это отношение оказалось ниже, чем в сонном гломусе. Заключение. Установлено, что количество TH-позитивных клеток в сонном гломусе в эмбриональном и раннем фетальном периоде значительно выше, чем в постнатальном периоде развития. Наши данные могут свидетельствовать о наличии эндокринной функции у сонного гломуса в антенатальный период развития. Таким образом, вполне вероятно, что сонный гломус наравне с органом Цукеркандля синтезирует катехоламины в то время, пока мозговое вещество надпочечника является функционально незрелым и не может поддерживать гомеостаз организма. Ключевые слова: симпатоадреналовая система, развитие человека, сонный гломус, орган Цукеркандля, надпочечник.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.