Zirbeldrüse

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 27. Februar 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Zirbeldrüse ist eine kleine endokrine Drüse im Gehirn, die hauptsächlich den zirkadianen Rhythmus, also den Schlaf-Wach-Rhythmus des Körpers über das Hormon Melatonin und Serotonin im Wechsel steuert. Der Zirbeldrüse kommt dabei eine enorme Bedeutung zu, weil sie nicht nur viele Körperfunktionen tageszeitabhängig steuert, sondern das hormonelle Wechselspiel hat auch enorme Auswirkungen auf die Psyche.

Was ist die Zirbeldrüse?

Die Zirbeldrüse (Glandula pinealis), auch Epiphyse genannt, ist eine kleine, ca. 5 – 8 mm lange und 3 bis 5 mm dicke endokrine Drüse, die im Aussehen an kleine Pinienzapfen oder winzige Kiefernzapfen erinnert. Die Zirbeldrüse liegt direkt am Epithalamus an und steuert den zirkadianen Rhythmus über die Synthese von Melatonin während der Nacht bei Dunkelheit.

Das Melatonin wird im Zuge des Tryptophanstoffwechsels aus Serotonin in der Zirbeldrüse synthetisiert und an das Blut abgegeben. Lichteinwirkung stoppt die Melatoninproduktion. Während der ebenfalls über Melatonin gesteuerten Tiefschlafphasen, werden die Alpha-Zellen des Hypophysenvorderlappens (HVL) dazu angeregt, das Wachstumshormon Somatropin (auch Somatotropin) auszuschütten.

Der über das Melatonin gesteuerte Tag-Wach-Rhythmus hat großen Einfluss auf viele Organfunktionen, unter anderem auch auf den Verlauf der Pubertätsphase, die bei gestörtem zirkadianen Rhythmus zu früh einsetzen kann mit der Konsequenz sexueller Frühreife oder die sexuelle Reifung gänzlich verzögern oder behindern kann.

Anatomie & Aufgaben

Die Zirbeldrüse liegt als kleine endokrine Drüse im Zwischenhirn direkt am Epithalamus an. Die Zirbeldrüse besteht hauptpsächlich aus sekretorischen Zellen (Pinealozyten), die bei Dunkelheit das Hormon Melatonin in die Blutbahn ausschütten und aus Gliazellen, die eine gewisse Stützfunktion ausüben und für eine elektrische Isolierung zwischen den Nervenzellen sorgen.

Neben Melatonin schüttet die Drüse auch Neuropeptide aus, deren Wirkung noch weitestgehend unerforscht ist. Bereits im Alter von weniger als 20 Jahren zeigt die Zirbeldrüse erste Spuren einer Verkalkung. Gliazellen vermehren sich und Drüsenzellgewebe wird abgebaut. Es bilden sich kleine Zysten, in die Calcium- und Magnesiumsalze eingelagert werden und kleine Plaques bilden.

Medizinisch werden die Plaques, die im Röntgenbild sichtbar sind, als Hirnsand oder Acervulus bezeichnet. Welche Bedeutung dem Hirnsand zukommt, ist noch nicht abschließend erforscht. Da die Zirbeldrüse den zirkadianen Rhythmus unter anderem nach dem Lichteinfall ausrichtet, musste die Evolution eine Einrichtung schaffen, die sie über die gerade herrschenden Lichtverhältnisse informiert.

Die Zirbeldrüse empfängt Lichtsignale, die zunächst von der Netzhaut über den Sehnerv in den Nucleus suprachiasmaticus im Hypothalamus gelangen und von dort weiter zum Rückenmark verlaufen. Über weitere Knotenpunkte laufen sie wieder hirnwärts bis zur Zirbeldrüse.

Funktion & Aufgaben

In Ergänzung zum Nucleus suprachiasmaticus im Hypothalamus, der das primäre Zentrum für chronobiologische Abläufe im Körper darstellt, hat die Zirbeldrüse die Aufgabe, den Tag-Nacht-Rhythmus zu synchronisieren, sozusagen ein "Feintuning" vorzunehmen. Je nach Lichteinfall in den Augen passt sie den genetisch vorprogrammierten zirkadianen Rhythmus, der von 24 Stunden nach oben oder unten abweichen kann, an die tatsächlichen Tag-Nacht-Verhältnisse an.

Der Neurotransmitter Melatonin hat eine weit gefächerte Wirkung auf die Funktion vieler Organe, deren Aktivität entsprechend gesteuert wird. Über den Neurotransmitter werden beispielsweise die Nierenfunktion, Herzfrequenz, Blutdruck, Körpertemperatur und viele andere Organaktivitäten gesteuert. Melatonin regt bei der Frau die Ausschüttung von FSH (follikelstimulierendes Hormon) und LH (luteinisierendes Hormon) an.

Beide Hormone fördern die Reifung der Eier in den Ovarien und beim Mann fördern die Hormone Spermienproduktion und Spermienreifung in den Hoden. Die Hormonproduktion erreicht nachts – etwa zwischen zwei und drei Uhr – einen Höhepunkt und fällt dann wieder rapide ab, sobald es zu einem Lichteinfall über die Augen kommt, wobei auch die geschlossenen Augen das Licht wahrnehmen und an die Zirbeldrüse „melden“.

Auch bei Blinden funktioniert der Mechanismus. Besonders wichtig ist die Funktion der Zirbeldrüse als Synchronisator des zirkadianen Rhythmus bei einem Wechsel der Zeitzonen, z. B. bei Langstreckenflügen in Ost-West- oder in West-Ost-Richtung.

Krankheiten & Beschwerden

Krankheiten und Krankheitssymptome, die im Zusammenhang mit der Zirbeldrüse stehen, können das endokrine Gewebe der Drüse selbst betreffen oder es kann sich um benigne oder maligne Tumore handeln, die sich in unmittelbarer Nähe der Drüse befinden und durch ihren physischen Druck, den sie auf das umliegende Gewebe ausüben, Symptome auslösen.

Innerhalb der insgesamt selten auftretenden Tumore im Zusammenhang mit der Zirbeldrüse sind die sogenannten Pinealiszysten relativ häufig. Es handelt sich um gutartige Zysten, die aus der Zirbeldrüse entstehen und häufig von Symptomen wie Kopfschmerzen, Übelkeit, Sehstörungen oder sogar Gleichgewichtsstörungen begleitet werden.

Bei entsprechender Größe können sie zu einem Aufstau von Gehirnwasser führen, was die Ausbildung eines Wasserkopfes (Hydrocephalus) verursachen kann. Pinealiszysten treten meist im Kindes- bis frühen Erwachsenenalter auf und können in einer Kernspintomografie sichtbar gemacht werden. Ein recht seltener Tumor, der direkt von den Melatonin produzierenden Zellen der Zirbeldrüse ausgeht, den Parenchymzellen, ist das Pinealoblastom.

Es handelt sich um einen bösartigen Tumor, der schon in frühem Stadium Symptome verstärkten Hirndrucks erzeugt. Häufiger handelt es sich bei Tumoren im Bereich der Zirbeldrüse um Keimzelltumoren, die bei Frauen fast immer gutartig und bei Männern eher bösartig sind. Es ist noch nicht abschließend erforscht, welche auslösende Faktoren für die Entstehung der Tumoren verantwortlich sind.

In den letzten Jahren wurden in Forschungsprojekten Indikationen für eine gewisse genetische Disposition gefunden. Definierte Genmutationen scheinen zumindest als Auslösefaktoren in Frage zu kommen.

Quellen

Frotscher, M., et al.: Taschenatlas Anatomie, Band 3: Nervensystem und Sinnesorgane. Thieme, Stuttgart 2018
Hacke, W.: Neurologie. Springer, Heidelberg 2010
Herold, G.: Innere Medizin. Selbstverlag, Köln 2016

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