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Lexikon der Biologie: Epiphyse

Epiphyse w [von griech. epiphysis = Zuwachs, Aufwuchs], 1) Zirbeldrüse, Pinealdrüse, Pinealorgan, Epiphysis cerebri, Corpus pineale, Glandula pinealis, ein reich durchbluteter Auswuchs am Dach des Zwischenhirns der Wirbeltiere. Sie enthält sensorische, neuronale und endokrine Zellen. Die Epiphyse dient vielen wechselwarmen Wirbeltieren als Lichtsinnesorgan („drittes Auge“). In diesen Spezies enthält sie photorezeptive Zellen, die Ähnlichkeit mit den Photorezeptoren der Netzhaut aufweisen und wie diese auf einen Lichtreiz mit einer Hyperpolarisation ihres Membranpotentials reagieren. Auch die wichtigen Moleküle in der Kaskade retinaler Phototransduktion (z.B. Opsin und Arrestin) lassen sich in Zellen der Epiphyse (Pinealocyten) nachweisen. Obwohl auch die Pinealocyten der Säugetiere viele diese Moleküle enthalten, scheint ihnen das Retinal und damit auch die Fähigkeit zur Photorezeption verlorengegangen zu sein. Während die Lichtwahrnehmung in vielen Sub-Mammaliern von der Epiphyse direkt durch die durchscheinende Schädeldecke erfolgen kann, kommt bei den Säugern die Information über die Helligkeit von den Augen über den Hypothalamus (Nucleus suprachiasmaticus) und sympathische präganglionäre Neurone im Seitenhorn des Thorakalmarks, deren Axone das Rückenmark verlassen und Neurone in Ganglien des Sympathikus innervieren, die nun ihrerseits entlang von Blutgefäßen bis in die Epiphyse (Nervi conarii) projizieren. Die Efferenz der Epiphyse projiziert vor allem in den Epithalamus (Habenulakerne) und das Prätectum, das auch von Axonen retinaler Ganglienzellen innerviert wird. – Die Epiphyse kann u.a. die Hormone Melatonin und Noradrenalin in die Blutbahn freisetzen. Das Melatonin wird aus der Aminosäure Tryptophan über das Serotonin von Enzymen synthetisiert, welche anderen Zellen des Gehirns fehlen. Stimuliert wird seine Freisetzung durch einen Mangel an Licht, bei Lichteinfall kommt es zu einer Hemmung der endokrinen Aktivität der Epiphyse. Auf diese Weise kann die Aktivität der Epiphyse Einfluß auf den Tages- und Jahresrhythmus des Verhaltens nehmen (Chronobiologie, Abb.). Solche Tagesrhythmen umfassen den Schlaf-Wach-Rhythmus, die Bewegungsaktivität, die Nahrungsaufnahme, und die Thermoregulation. Die variable Tageslänge während der Jahreszeiten beeinflußt über die Epiphyse auch den jährlichen Reproduktionszyklus vieler Wirbeltiere. Im Experiment wirken Melatonininjektionen auf das Verhalten von Versuchstieren wie kurze Tage. Bei Neunaugen, Knochenfischen und Amphibien ist das melaninkonzentrierende (Melanine) Melatonin an der hormonellen Steuerung des Farbwechsels dieser Tiere beteiligt. Darüber hinaus ist bekannt, daß die Epiphyse Melatonin in erheblichen Mengen vor der Pubertät freisetzt. Descartes (R.), Falloppio (G.), Pinealorgan. 2) rundlich verdickter Endabschnitt von Röhren-Knochen (Biomechanik, Abb.), jeweils dem oberen und unteren Ende des Knochenschaftes (Diaphyse) aufsitzend. Die enchondrale Verknöcherung (Ersatzknochen) erfolgt zunächst in der Diaphyse, erst danach in der Epiphyse. Von deren Knorpelmasse (Knorpel) bleiben übrig: ein dünner Überzug auf der Epiphysenaußenseite, der zum Gelenkspalt weist (Gelenkknorpel), sowie, während des Wachstums, die zur Diaphyse weisende knorpelige Epiphysenfuge (Wachstumsfuge). Diese verknöchert beim Menschen zwischen dem 16. und 21. Lebensjahr; das Wachstum ist beendet. Knochen.

A.K./R.B.I.

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