El hipotálamo y la hipófisis forman una unidad fisiológica de gran importancia en relación con la síntesis de hormonas peptídicas. Entre las funciones que coordina este eje se encuentran el crecimiento somático, la maduración de las gónadas, la adaptación de la corteza adrenal al estrés, la secreción de leche, la liberación de hormonas tiroideas y la excreción de agua en el riñón. Además, el eje hipotálamo-hipofisario también contribuye a la regulación de la presión sanguínea y a la regulación del gasto energético global del organismo.
Funciones
hipotalámicas
Aunque
clásicamente se había considerado a la hipófisis como la glándula maestra en el
control endocrino del organismo, hoy día este papel se le atribuye principalmente
al hipotálamo. Además de las funciones hipotalámicas ya mencionadas,
relacionadas con la secreción de hormonas liberadoras o inhibidoras hacia la
hipófisis, el hipotálamo es responsable del control de la temperatura corporal
o de la regulación de la ingesta. Estas funciones las realiza gracias a las
numerosas conexiones nerviosas que posee con centros superiores cerebrales y a
su situación cercana a los canales de fluido cerebroespinal. Por este motivo,
al hipotálamo se le considera como el principal intermediario entre el sistema
nervioso central y el hormonal, es decir, como el transductor neuroendocrino
por excelencia.
Secreciones
hipotalámicas
En
el hipotálamo se liberan neurotransmisores, como la adrenalina, noradrenalina,
serotonina acetilcolina y diversos neuropéptidos, que permiten la comunicación
entre las diferentes neuronas. De entre todas estas sustancias, algunas
funcionan además como neuromoduladores, es decir, que no actúan directamente como
transmisores del impulso eléctrico de una célula a otra, sino que lo modulan,
estimulándolo o inhibiéndolo. Entre los neuromoduladores más conocidos
encontramos a los opiáceos endógenos, por ejemplo las encefalinas. Finalmente,
el hipotálamo también secreta neurohormonas mediante neuronas que se comportan como
verdaderas células endocrinas. Los gránulos secretores que contienen estas
hormonas viajan a lo largo del cuerpo celular y del axón y, o bien liberan su
contenido a la circulación portal hipofisaria para que las hormonas ejerzan su
función en la hipófisis anterior (hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas),
o bien alcanzan la circulación sistémica a través de la neurohipófisis, como
ocurre en el caso de la hormona antidiurética (ADHAVP) y de la oxitocina.
Hormonas
hipotalámicas y de la neurohipófisis
TRH
- hormona liberadora de tirotropina
La
hormona liberadora de tirotropina tiene la estructura química más sencilla de
todas las neurohormonas hipotalámicas. Consta de tres aminoácidos, ácido glutámico,
histidina y prolina. Sin embargo, tiene un gran rango de funciones entre las
que destacan la estimulación de la secreción de TSH y prolactina, su actuación
como neurotransmisor/neuromodulador en el cerebro y médula espinal, su
intervención en el control de la temperatura corporal y sus efectos diversos
sobre el comportamiento. La liberación de TRH está regulada por centros
superiores del encéfalo además de por retroalimentación negativa a través del
eje hipotálamo-hipófisis- tiroides.
GnRH
- hormona liberadora de gonadotropinas
La
hormona liberadora de gonadotropinas es un péptido de 10 aminoácidos que
estimula la síntesis y liberación de las dos gonadotropinas hipofisarias, la
hormona estimuladora del folículo (FSH) y la hormona luteinizante (LH). Una de
sus características más llamativas es el fenómeno de la secreción pulsátil, o
en forma de brotes, a intervalos de tiempo que varían entre especies. En la
GnRH este tipo de secreción es más evidente que en otras hormonas
hipotalámicas, hasta el punto de que la administración continua de esta hormona
suprime la liberación de gonadotropinas. La estrecha vinculación de esta
hormona con la función reproductora implica que su regulación sea relativamente
compleja y no se adapte al clásico esquema de retroalimentación negativa.
De
hecho, la liberación de GnRH está relacionada con los niveles de
estrógenos/progesterona durante el ciclo estral.
GHRH - hormona
liberadora de la somatotropina o de la hormona del crecimiento
La
hormona liberadora de la somatotropina o de la hormona del crecimiento presenta
un gran número de formas que difieren entre sí en el número de aminoácidos que
las componen, variando de 37 a 44. Su función, como su nombre indica, consiste
en estimular la síntesis y liberación de la hormona del crecimiento (GH) y en su
regulación por retroalimentación negativa intervienen las somatomedinas, hormonas
que producen los tejidos expuestos a la GH. Además, el estrés, incluyendo el
ejercicio físico, estimula su secreción, y la somatostatina la inhibe.
GHIH
- somatostatina
La
somatostatina no es en realidad una única hormona sino que el término incluye a
una gran variedad de polipéptidos formados por cadenas de 14 a 28 aminoácidos.
Entre sus funciones se incluye la inhibición de la liberación de GH, y de ahí
las siglas GHIH. Es también inhibidora de la secreción de la hormona
estimulante del tiroides (TSH). Está ampliamente distribuida por el sistema
nervioso central y por otros tejidos, siendo muy importantes sus efectos
inhibidores sobre la secreción de insulina y glucagón en el páncreas y sobre
algunas funciones gastrointestinales como la secreción ácida en el estómago, la
secreción de enzimas pancreáticos o la absorción intestinal.
CRH
- hormona liberadora de corticotropina
La
hormona liberadora de corticotropina es un péptido de 41 aminoácidos cuya
principal función consiste en estimular la síntesis y secreción de ACTH en la
hipófisis. La CRH está implicada en la respuesta del organismo a todas las
formas de estrés y por lo tanto existen muchos factores relacionados con su
regulación.
Entre
éstos destaca el cortisol, el principal glucocorticoide liberado por la corteza
adrenal, que inhibe la liberación de CRH por retroalimentación, mientras que la
hormona antidiurética (ADH) ejerce un efecto estimulador.
PIH/PRF
- hormona inhibidora de prolactina/ factor liberador de prolactina
El
efecto del hipotálamo sobre la liberación de prolactina en la hipófisis es
fundamentalmente inhibidor, y lo ejerce a través de la liberación de la hormona
inhibidora de prolactina (PIH) que es el neurotransmisor aminérgico conocido
como dopamina. Existe mucha controversia en cuanto a la existencia del factor
liberador de prolactina (PRF) como una hormona con entidad propia, pero sí está
claro que existen sustancias, entre ellas la TRH, que estimulan la liberación
de PRL.
ADH/AVP
- hormona antidiurética (ADH) o arginina-vasopresina
La
hormona antidiurética (ADH) o arginina-vasopresina es un péptido sintetizado en
las regiones supraóptica y paraventricular del hipotálamo. Una vez formada, la
ADH llega a la neurohipófisis a través del tracto nervioso supraóptico
transportada por la neurofisina II (un polipéptido hipotalámico) y se libera al
torrente sanguíneo, separándose de su transportador. Su estructura varía entre
las diferentes especies como refleja la figura 2-1. La función principal de la
ADH está relacionada con la regulación del equilibrio hídrico del organismo así
como de la osmolalidad. Por ello, cuando se detectan bajadas en la presión
sanguínea, disminución de la volemia, hipoglucemia, etc. se activa un
osmorreceptor en el hipotálamo que provoca la liberación de ADH. Por el
contrario, cuando en el seno carotídeo o en la aurícula izquierda las
estructuras especializadas correspondientes detectan una distensión por el
aumento del volumen sanguíneo, las neuronas receptoras llevan impulsos al
hipotálamo y se inhibe la liberación de ADH en la neurohipófisis. Otra
importante función de la ADH se relaciona con su actividad vasoconstrictora,
que se produce cuando la hormona se une a los receptores V1 del músculo liso de
los vasos y a los V2 de las membranas plasmáticas de las células de los túbulos
colectores renales.
Oxitocina
Las funciones de la oxitocina se ejercen fundamentalmente a nivel del útero y de la glándula mamaria. En el útero, la oxitocina se libera como consecuencia de los estímulos recogidos por los mecanorreceptores de este órgano y de la vagina y cérvix, estimulando las contracciones del miometrio durante el parto. Este reflejo se denomina reflejo neuroendocrino de Ferguson. El mecanismo de acción de la oxitocina en el útero implica la activación de canales de Ca2+ y la liberación de PGF2a. En la glándula mamaria, la succión de la cría estimula los mecanorreceptores de los pezones que generan un impulso nervioso aferente hasta hipotálamo provocando la liberación de oxitocina. Ésta actúa sobre las células mioepiteliales de los alvéolos contrayéndolas (reflejo neuroendocrino de succión). La adrenalina inhibe la acción de la oxitocina. La proteína transportadora de la oxitocina desde el hipotálamo a la hipófisis es la Neurofisina I.
