Transcription
Hola a todos. Vamos a comenzar con la unidad hipotálamo-hipófisis.
En esta ocasión, los objetivos de aprendizaje incluyen: describir la fisiología y relaciones anatómicas entre el hipotálamo, la adenohipófisis y la neurohipófisis; comprender la integración de la función hipotalámica-hipofisiaria; identificar la liberación hipotalámica apropiada y los factores inhibidores que controlan la secreción de cada una de las hormonas de la adenohipófisis; identificar las familias de hormonas de la adenohipófisis y sus principales diferencias estructurales; comprender los mecanismos que regulan la producción hormonal en la adenohipófisis; y describir las acciones de las hormonas tróficas sobre los órganos efectores.
Elaborar un diagrama de las asas de retroalimentación corte larga de la secreción de las hormonas adenohipofisiarias y predecir los cambios en las tasas de secreción de las hormonas hipotalámicas dirigidas a la adenohipófisis y de las hormonas finales, causadas por secreción excesiva o disminuida de cualquiera de las hormonas o déficit en los receptores para cualquiera de estas hormonas.
Vamos a comenzar diciendo que el elevado grado de complejidad estructural y funcional que alcanza nuestro organismo como seres pluricelulares, básicamente hace necesario la existencia de sistemas de control que actúen de forma coordinada a través de los distintos órganos y tejidos. En este caso, nosotros vamos a hablar de la neuroendocrinología, dado que está implicado el sistema nervioso en esta neuromodulación.
Sin embargo, la relación es un poco más compleja en el sentido de que nosotros vamos a tener al sistema nervioso que va a interactuar con el sistema endocrino, a la vez que el sistema endocrino también actúa sobre el sistema nervioso, modulándose. Pero no podemos dejar de lado al sistema inmunológico, el cual también interactúa tanto con el sistema endocrino como el sistema nervioso. Estos tres sistemas son fundamentales para mantener la homeostasis en general de todo nuestro cuerpo. Cuando falla alguno de estos sistemas, obviamente fallan los mecanismos homeostáticos.
Dentro de lo que es la neuromodulación, vamos a encontrar a tres tipos de células neurosecretoras hipotalámicas que incluyen a las neuronas magnocelulares, denominadas así porque tienen un cuerpo celular mucho más grande que el resto y se localizan principalmente en el núcleo supraóptico y el paraventricular. Estos núcleos secretan vasopresina y oxitocina a partir del lóbulo posterior de la hipófisis (neurohipófisis). La vasopresina actúa sobre el riñón, mientras que la oxitocina va a actuar a nivel periférico sobre el útero y las mamas.
Por su parte, las neuronas parvicelulares o parvocelulares, también como se encuentran en la bibliografía, hipofisotropas, estas son más chicas y se localizan en los núcleos paraventriculares y periventriculares, y van a secretar hormonas liberadoras de la adenohipófisis como la TRH, la CRH y la somatostatina. El núcleo arcuato va a secretar hormona liberadora de hormona de crecimiento, hormona liberadora de gonadotrofinas y la dopamina. Estos van a modular la secreción justamente de las hormonas hipofisarias anteriores o adenohipófisis, como son la ACTH, la TSH, la GH (hormona de crecimiento), la LH, FSH y prolactina.
Por último, tenemos a las neuronas de proyección hipotalámicas que se encuentran en distintos núcleos como la periventricular, los núcleos periventriculares, como ya vimos, que secretan vasopresina y oxitocina; el área hipotalámica lateral, que va a secretar hormona concentradora de melanina y la dorixina; y el núcleo arcuato, que secreta pro-opiomelanocortina y proteína relacionada con la Agouti. Estas van a actuar sobre otras neuronas que a su vez están relacionadas con el sistema nervioso simpático en la médula espinal, y estas a su vez van a tener modulación sobre dianas neuronales, es decir, distintos tejidos.
El hipotálamo es una estructura, entonces, del sistema nervioso, es parte del encéfalo y justamente forma parte del diencéfalo. En este caso, se sitúa debajo del tálamo, en el suelo del tercer ventrículo, formando también las partes, las paredes laterales del tercer ventrículo. Destacan los núcleos supraópticos, paraventriculares y los tubérculos mamilares, que son los que tienen que ver con la olfación. La porción central original, el infundíbulo, como vemos acá, al infundíbulo que conecta justamente con la hipófisis. La parte posterior la forman principalmente los tubérculos mamilares. Pesa alrededor de 7 gramos, es decir, es una estructura muy pequeña pero muy importante en la regulación de funciones homeostáticas del cuerpo, incluso que tienen que ver con el comportamiento del individuo.
Hacia adelante se relaciona con el quiasma óptico, justamente. Y en este sentido, entonces, podemos ver que el hipotálamo está constituido por una serie de núcleos bilaterales que conectan con la hipófisis y que tienen otras funciones homeostáticas diferentes a las endocrinas.
Entonces, el hipotálamo, a pesar de ser una estructura pequeña, tiene importantes funciones como ser el eslabón entre la psique, es decir, la mente, y el soma, el cuerpo. Y esto es porque tiene conexiones a distintos niveles, principalmente con el sistema límbico, que traduce en conexiones hacia el hipotálamo, y este controla funciones autonómicas y endocrinas.
Entonces, el hipotálamo, como vimos, tiene una serie de núcleos: hacia adelante, relacionado con el quiasma óptico; hacia atrás, hacia los cuerpos mamilares; y se conecta a través del infundíbulo con la hipófisis.
En respecto a las funciones, tienen distintas funciones, como por ejemplo: el núcleo anterior tiene que ver con la detección de la sed, la termorregulación; el núcleo arcuato o arqueado regula el apetito, en parte secreta hormonas que regulan la hipófisis, como vimos anteriormente; el núcleo dorsomedial tiene que ver con la ira y otras emociones; el núcleo mamilar retransmite entre el sistema límbico y el tálamo, interviene en la memoria a largo plazo, por ejemplo, por eso está muy conectado con el sistema límbico y el sistema de la memoria justamente; los núcleos paraventriculares tienen que ver con la producción de oxitocina, interviene en el parto, la lactancia, el orgasmo, sí, controla la hipófisis posterior, básicamente más que control, implica ser secretada la hormona desde esta estructura; el núcleo posterior funciona como la materia gris que rodea el acueducto del mesencéfalo en el control emocional, cardiovascular y del dolor, por eso se relaciona muchas, muchas sensaciones emocionales se traducen en algunos efectos físicos; el núcleo preóptico tiene que ver con el control hormonal de las funciones reproductoras; el núcleo supraquiasmático tiene que ver con los relojes biológicos que tenemos, regula los ritmos circadianos y el ciclo reproductor femenino; el núcleo supraóptico produce la hormona antidiurética; y el núcleo ventromedial es el centro de la saciedad fundamentalmente.
Entonces, en esta unidad hipotálamo-hipofisiaria, tenemos que entender que los núcleos supraópticos y paraventriculares van a generar la oxitocina y la vasopresina como una prohormona, en realidad, dado que se genera a su vez una proteína mucho más grande que es la neurofisina, junto con la oxitocina se genera una neurofisina tipo 1 y junto con la vasopresina una neurofisina tipo 2. Las neurofisinas en sí no tienen una función conocida ampliamente en la circulación, se pueden secretar algo con la vasopresina y la oxitocina, pero son partes de la estructura proteica peptídica que está regulado, obviamente, por estímulos. Por ejemplo, la oxitocina al producirse junto con la neurofisina 1, la neurofisina 1 principalmente responde a los estrógenos, por ejemplo. Entonces, cuando aumentan los estrógenos, aumenta la oxitocina y aumenta la neurofisina 1, mientras que la vasopresina, por ejemplo, con su neurofisina 2, aumenta, por ejemplo, frente al estímulo del cigarrillo, es decir, la nicotina estimula la producción de vasopresina con neurofisina 2. Luego, esto se modifican, se rompe, se libera la neurofisina de los péptidos correspondientes y se libera, obviamente, a la circulación la oxitocina y la vasopresina, correspondientemente, de la hipófisis posterior.
Es muy importante el vínculo neurovascular entre el hipotálamo y el lóbulo anterior de la hipófisis, ya que las neuronas que envían sus axones hacia el infundíbulo, esto se conectan justamente con la circulación portal donde secretan su neuromodulador o neurohormona. Estos van a viajar por la circulación hasta llegar a la adenohipófisis y en interactúan con las células que van a secretar distintas hormonas que a su vez van a tener acción sobre las glándulas endocrinas. Estas hormonas que se secretan de las células adenohipofisarias, que son de distintos tipos, van a secretar hacia la circulación venosa y estos van a drenar hacia el seno cavernoso. Esto es muy importante porque si nosotros queremos evaluar, por ejemplo, exactamente las hormonas adenohipofisarias, lo ideal sería evaluar directamente la sangre del seno cavernoso, lo cual es algo complicado porque hay que llegar hasta la estructura.
Las células hormonógenas de la adenohipófisis se dividen en basófilas y acidófilas. Las basófilas son las corticotropas, las tirotropas y las gonadotropas. Las corticotropas responden justamente a la CRH hipotalámica para liberar ACTH y estimular a la corteza suprarrenal. Si bien participan en el control del cortisol fundamentalmente, pueden liberar también la aldosterona y los andrógenos. Sin embargo, el cortisol es la hormona que va a retroinhibir a este eje.
Por su parte, las tirotropas van a responder a la TRH hipotalámica liberando TSH, las cuales van a actuar sobre el epitelio tiroideo para producir T3 y T4, donde la T3 va a ser una de las principales retroinhibidoras de este eje.
Por último, las gonadotropas van a secretar folículo estimulante y luteinizante a partir del estímulo de la hormona liberadora de gonadotrofinas y van a actuar sobre los ovarios y los testículos. En los ovarios, sobre la teca y la granulosa, mientras que en los testículos sobre las células de Leydig y de Sertoli. Tanto estrógeno, progesterona como testosterona e inhibina, que se secretan de estas estructuras, van a regular a este eje.
Por otra parte, las acidófilas incluyen a las somatotropas y a las lactotropas. La somatropa va a liberar hormona de crecimiento a partir de la hormona liberadora de hormona de crecimiento, y esta van a actuar sobre el hígado y otros tejidos. Cuando actúa sobre el hígado, fundamentalmente va a producir IGF-1 o factor de crecimiento insulinoide tipo 1. Tanto este como la GH van a retroinhibir a esta vía.
Las lactotropas van a liberar prolactina y en este caso no hay un activador, aunque suele decirse que es la TRH, por ejemplo. Sin embargo, no requiere la TRH para producirse prolactina para producir y secretarse prolactina, aunque la dopamina sí es un potente inhibidor de la secreción de prolactina. Por lo tanto, se dice que la prolactina no tiene activador, sino que tiene un inhibidor. Sí, cuando se inhibe este inhibidor, que es la dopamina, antiguamente llamada como factor inhibidor de la prolactina, entonces se puede liberar esta proteína, sí, y esta va a actuar sobre la mama principalmente para la producción de leche. Entonces, no hay una retroinhibición en este caso, y esto es lo particular, sí, sino que está regulado por un neuromodulador inhibitorio que es la dopamina.
Varias hormonas de la adenohipófisis provienen de la decisión o ruptura de una prohormona, que es la pro-opiomelanocortina. Esta proteína grande, por la ruptura enzimática, van a dar distintas hormonas, algunas con funciones no muy bien conocidas, pero dentro de las cuales tenemos, por ejemplo, a la ACTH. En este caso, podemos tener otras hormonas como pueden ser la lipotropina beta, la lipotropina gamma, a partir de esta, y las endorfinas beta, que tienen que ver con la modulación del dolor, por ejemplo, el péptido del lóbulo intermedio semejante a la corticotropina o CLIP, y la alfa-melanocitoestimulante.
Entonces, estas hormonas de la adenohipófisis van a secretar, por ejemplo, beta-lipotropina, cuya función no está muy bien estudiada en principio; la ACTH, que controla, obviamente, a la corteza suprarrenal, como dijimos; la hormona de crecimiento, que va a controlar el crecimiento de distintos órganos y tejidos del cuerpo; la TSH, que controla la función tiroidea; la FSH y la LH, que controlan a las gónadas; la prolactina, que va a actuar sobre la glándula mamaria.
Profundizando sobre la relación hipotálamo-hipófisis, vemos que todos los neuropéptidos secretados por el hipotálamo actúan sobre receptores sobre células específicas de la hipófisis. En este caso, la TRH actúa sobre células tirotropas para aumentar la fosfolipasa C. De esta manera, se secreta la TSH, y esta actúa sobre receptores acoplados a proteínas Gs, aumentando la adenilato ciclasa. La GnRH actúa de manera similar, pero sobre las células gonadotropas, aumentando la fosfolipasa C, y esta produciendo la secreción de LH y FSH, actuando también en las células diana sobre receptores acoplados a proteínas Gs. La CRH, a diferencia de las anteriores, actúa sobre receptores acoplados a Gs, aumentando a su vez la actividad de la adenilato ciclasa. De esta manera, aumenta la producción y secreción de ACTH, que va a actuar también sobre receptores acoplados a proteína Gs.
La somatostatina y la GHRH son dos péptidos contrarreguladores entre sí, porque la GHRH estimula la secreción de hormona de crecimiento, mientras que la somatostatina lo inhibe. Y por qué, por qué actúan sobre receptores acoplados a proteína G, pero la GHRH sobre Gs, mientras que la somatostatina sobre Gi. Y cuando actúa la GHRH, entonces se secreta la hormona de crecimiento, y esta va a actuar sobre receptores acoplados a quinasas, eh, aumenta la actividad de quinasas. Por otra parte, la dopamina, dijimos que es la única fundamental para la regulación de las células lactotropas, que son inhibidoras, sí, porque inhiben justamente la producción de adenilato ciclasa, aumentan la concentración de potasio, disminuye la de calcio. Por lo tanto, lo que hace justamente es evitar que los gránulos que contienen prolactina sean secretados. Cuando esta inhibición desaparece, entonces actúa sobre receptores similares a las de la hormona de crecimiento, sí, porque pertenecen a la misma, a la misma superfamilia, básicamente.
Una vez que se secretan estas hormonas de la adenohipófisis, van a actuar sobre sus células blanco, y estas células blanco van a secretar las hormonas que van a tener distintas funciones, dependiendo sobre qué células, obviamente, actúan. Sin embargo, estas hormonas de las células blanco o de las glándulas blanco sí van a actuar como retroalimentadores negativos, exceptuando algunos casos que ya vimos, como por ejemplo, el estrógeno, que va a poder, en alguna parte del ciclo, básicamente, funcionar por una retroalimentación positiva, pero esos son excepciones. En este caso, la mayoría funciona por retroalimentación negativa.
Y en este caso, vamos a tener, por ejemplo, a las hormonas de las glándulas blanco, vamos a tener una retroalimentación larga negativa o asa larga de retroalimentación negativa, como vemos acá. Lo mismo hacia la adenohipófisis, mientras que si alguna hormona secretada por la adenohipófisis actúa sobre el hipotálamo, vamos a hablar de un asa corta de retroalimentación. Incluso puede haber una ultra corta entre hormonas hipotalámicas y posiciones. En este caso, esto va a depender del tipo de eje del cual estemos hablando, justamente, por lo cual vamos a profundizar cuando veamos cada uno de los respectivos ejes hormonales.
Hasta la próxima.