SISTEMA HIPOTALAMO ADENOHIPOFISIARIO

SISTEMA HIPOTALAMO ADENOHIPOFISIARIO
La hipófisis se origina por la diferenciación de dos brotes embrionarios. Uno de ellos es una evaginación
del techo de la faringe, la bolsa de Rathke la cual crece dorsalmente hasta alcanzar la cavidad craneana y
se ubica en lo que será la silla turca del esfenoides. El otro brote es una evaginación del piso del
diencéfalo que crece ventralmente hasta ponerse en contacto con la bolsa de Rathke. La bolsa de Rathke
da origen a las tres regiones de la hipófisis epitelial glandular o adenohipófisis. Ellas son la pars
intermedia, la pars
distalis y la pars
tuberalis (Fig. 1). El
brote diencefálico da
origen a la hipófisis
nerviosa
o
neurohipófisis, la cual
se diferencia en tres
regiones estructural y
funcionalmente
distintas: la eminencia
media, el tallo y el
lóbulo neural (Fig. 1).
Adenohipófisis.
Pars intermedia. Esta
porción
de
la
adenohipófisis está en
íntimo contacto con el
lóbulo neural. Está
constituida por un
tipo
celular
virtualmente único,
organizado como una
masa celular sólida
pobre
en
vasos
sanguíneos. Sería la
glándula
endocrina
menos vascularizada. Sus células sintetizan pro-opiomelanocortina (POMC). Esta molécula precursora
es procesada en estas células para dar origen a α-MSH y β-endorfina. La α-MSH (hormona melanóforo
estimulante) se libera a la sangre y es considerada la hormona propia de la pars intermedia. No hay
evidencias claras respecto de la liberación a la sangre de la β-endorfina de la pars intermedia. Las células
secretorias de la pars intermedia están bajo control inhibitorio del hipotálamo. Este control se ejerce por
medio de fibras nerviosas que establecen contactos directos (sinaptoídeos) con las células de la pars
intermedia. Las fibras que ejercen este control inhibitorio se originan en neuronas del núcleo arcuato del
hipotálamo, las cuales proyectan sus axones a través del lóbulo neural para alcanzar la pars intermedia.
El neurotransmisor de estas neuronas es la dopamina. Esta amina biogénica es la que finalmente inhibe la
secreción de α-MSH. En ciertas condiciones, tales como la oscuridad ambiental, las neuronas
dopaminérgicas son inhibidas, lo cual resulta en una desinhibición de la pars intermedia y la consecuente
liberación de α-MSH a la sangre.
Pars tuberalis. Está localizada en íntima relación con la eminencia media y los vasos del plexo primario
del
sistema
porta
hipofisiario (ver más
adelante) (Figs. 1, 2, 5).
En ella se pueden
encontrar algunos de los
tipos celulares propios de
la pars distalis. Sin
embargo,
la
mayor
población de células son
propias de la pars
tuberalis, las cuales tienen
características
ultraestructurales
de
células glandulares. Sin
embargo, hasta hoy se
desconoce la naturaleza y
función de la o las
hormonas que secretaría la
pars tuberalis.
Pars distalis. Es la región
más voluminosa de la
hipófisis, está constituida
por grupos y cordones de
células epiteliales de
tamaño variable. Entre
esta red epitelial se
encuentra
un
plexo
vascular muy rico en
capilares sanguíneos. Las
células glandulares se
pueden
clasificar
de
acuerdo a su afinidad
citoplasmática
por
colorantes
básicos
o
ácidos.
Las
células
acidófilas representan alrededor del 40% de las células secretorias de la pars distalis. Son las productoras
de prolactina (PRL) y de hormona de crecimiento (GH). Ambas de naturaleza proteica. Estos tipos
celulares son los que poseen los gránulos más grandes (PRL = 300-500 nm; GH = 150-400 nm). En
condiciones fisiológicas basales las células GH son las más abundantes. Sin embargo, durante el
embarazo y la lactancia las células PRL son las más numerosas.
Las células basófilas incluyen a las productoras de tirotrofina (TSH), de hormona folículo estimulante
(FSH) y hormona luteinizante (LH). Las tres son de naturaleza glicoproteica y por ello estas células son
PAS-positivas. Las células TSH son escasas (1-2%) y tienen gránulos secretorios pequeños (40-150 nm).
Las células FSH son abundantes y poseen una población de gránulos secretorios de tamaño heterogéneo
(75-200 nm). Las células LH poseen una población más homogénea de gránulos.
Las células que no muestran afinidad ni por colorantes básicos ni ácidos se denominan "cromófobas". A
este grupo pertenecen las células intersticiales no secretorias (de reserva) y un sexto tipo secretor, el
productor de la hormona adrenocorticotrofina (ACTH). Estas células poseen gránulos secretorios
pequeños (100-200 nm). A pesar de que el precursor de la ACTH (POMC) es una glicoproteína, los
gránulos secretorios son cromófobos y no muestran afinidad por el PAS. Similares características
tintoriales se encuentran en las células de la pars intermedia. Tanto las células ACTH de la pars distalis
como las de la pars intermedia se caracterizan por sintetizar la misma pro-hormona (POMC). La
diferencia está en el procesamiento de este precursor y por lo tanto en la expresión de los genes que
codifican para las enzimas procesadoras. Mientras en la pars intermedia el resultado es la formación de
α-MSH y β-endorfina; en las células ACTH el resultado es ACTH y β-endorfina, ambas liberadas a la
sangre como hormonas.
Sistema porta hipotálamo-hipofisiario. Un sistema vascular porta se caracteriza porque hay una
capilarización extra respecto de la circulación sistémica clásica. En esta última la secuencia de vasos es:
arteria Æ arteriolas Æ capilares Æ venas Æ aurícula derecha. En cambio, el orden en un sistema porta
es: arteria Æ arteriolas Æ capilares Æ venas Æ capilares Æ venas Æ aurícula derecha. Por lo tanto, un
sistema porta consiste de dos plexos capilares unidos por venas. El plexo capilar próximo a la arteria se
denomina plexo primario y el que está próximo a la vena de drenaje se conoce como plexo secundario.
El sentido de la circulación es desde el plexo primario al plexo secundario. Un sistema porta posibilita el
transporte
directo
de
sustancias desde un órgano
"A", donde está el plexo
primario, hasta un órgano
"B", donde está el plexo
secundario. Estas sustancias
pueden llegar desde "A" hasta
"B" en forma rápida y en altas
concentraciones ya que no se
diluyen en la sangre de todo
el sistema circulatorio sino
que sólo en el volumen de la
sangre del sistema portal.
En
el
sistema
porta
hipotálamo-hipofisiario
el
plexo primario se ubica en la
eminencia media y parte del
tallo neural (Fig. 2, Nº 4) y el
plexo secundario en la pars
distalis. Las venas portales
(Fig. 2, Nº 3) corren a lo largo
del tallo neural. El plexo
primario se origina por la
capilarización de la arteria
hipofisiaria superior (Fig. 2,
Nº 1). La mayor parte de la
sangre que llega a la pars
distalis es sangre portal. La
arteria hipofisiaria inferior
(Fig. 2, Nº 2), que provee la
vascularización al lóbulo
neural, envía algunos vasos
que se comunican con los
capilares de la pars distalis.
Este sería el único aporte de sangre arterial a la pars distalis. Los capilares de la pars distalis drenan
finalmente en la vena hipofisiaria y ésta en la vena yugular. La sangre de la vena hipofisiaria es la que
lleva al organismo todas las hormonas secretadas por la pars distalis.
En el hipotálamo se encuentran varios grupos de neuronas formando núcleos o áreas (Fig. 3). Las áreas,
formadas por neuronas laxamente dispuestas y sin límites definidos, son las siguientes: a) preóptica, b)
hipotalámica anterior, c) hipotalámica dorsal, d) hipotalámica posterior, e) hipotalámica lateral. Los
núcleos, de límites más definidos y formados por neuronas densamente agrupadas, son: 1)
paraventricular (NPV); 2) periventricular (Nper); 3) supraóptico (NSO); 4) núcleo supraquiasmático
(NSC); 5) arcuato (NAr); 6) ventromediano (NVM) y 7) dorsomediano (NDM).
En gran parte de los núcleos hipotalámicos y en ciertas áreas hipotalámicas se encuentran neuronas
secretoras de péptidos o aminas biogénicas, cuyos axones terminan en la eminencia media y liberan su
contenido al plexo portal primario (Fig. 4, 5). Por lo tanto, pueden ser consideradas como neuronas
neurosecretorias. Las neuronas neurosecretorias del sistema hipotálamo-neurohipofisiario y las del
sistema hipotálamo-adenohipofisiario se diferencian en que las primeras liberan sus secreciones (OXY y
AVP) a la circulación sistémica, las cuales llegan así a sus efectores que no son células glandulares,
mientras que las segundas liberan su secreción a una circulación portal y sus efectores son células
glandulares (pars distalis), las cuales a su vez responden liberando hormonas a la circulación sistémica
(Fig. 8).
Las neurohormonas peptídicas
o aminas biogénicas liberadas
por neuronas secretorias del
sistema
hipotálamoadenohipofisiario controlan la
liberación de cada una de las
hormonas sintetizadas en la
pars distalis (Fig. 6). La
primera hormona hipotalámica
reguladora de una función de
la pars distalis que se
descubrió es la (TRH)
(thyrotropin-releasing
hormone), un tripéptido que
regula la liberación de
tirotrofina (Fig. 7). El uso de
anticuerpos contra TRH en
técnicas de inmunocitoquímica
permitió determinar que las
neuronas que lo producen se
localizan en el núcleo
dorsomediano y sus axones
terminan en el tercio medio de
la eminencia media (Fig. 5).
La
segunda
hormona
hipotalámica en descubrirse
fue la hormona liberadora de
LH y FSH. Es un decapéptido
y se denominó LH-RH
(luteinizing hormone-releasing hormone) o Gn-RH (gonadotropin releasing hormone). La LH-RH se
sintetiza en neuronas ubicadas en el área preóptica y sus axones contactan los capilares portales de las
zonas laterales de la eminencia media (Fig. 5). Según la cantidad y tiempo en el que se libere la Gn-RH a
la sangre portal, se estimula la liberación de LH o de FSH a nivel de la pars distalis (Fig. 6). La
liberación de la hormona de crecimiento (GH) de la pars distalis está bajo un doble control hormonal por
parte del hipotálamo. La somatostatina (SRIF) que la inhibe y GH-RH (growth hormone-releasing
hormone) que estimula la liberación de GH. La somatostatina tiene 14 aminoácidos (Fig. 7) y se sintetiza
en neuronas de los núcleos periventriculares y arcuato, sus axones terminan en la región media de la
eminencia media (Fig. 5). En condiciones basales el control inhibitorio que ejerce la somatostatina
predomina sobre el control estimulatorio del GH-RH. Cuando la hipófisis se desconecta del control
hipotalámico (accidentes, tumores o cirugía), las células GH se desinhiben e hipersecretan GH. La
hormona hipotalámica que controla la liberación de ACTH es conocida como CRH (corticotropinreleasing hormone). La CRH posee 41 aminoácidos (Fig. 7) y se sintetiza en numerosos núcleos
neuronales del SNC. Sin embargo, las únicas neuronas productoras de CRH cuyos axones proyectan a la
eminencia, y liberan al sistema porta, están localizadas en la región parvocelular del NPV.
En el NPV existen neuronas que son capaces de co-sintetizar dos péptidos derivados de genes diferentes:
AVP y CRH. Estas neuronas productoras de AVP proyectan a la eminencia media y no al lóbulo neural.
Si bien la CRH es la hormona específica para la liberación de ACTH, la acción de la CRH se potencia
considerablemente si simultáneamente se libera AVP a la sangre portal. Por lo tanto, ambas hormonas
pueden ser consideradas como liberadoras de ACTH.
En la Fig. 8 la neurona productora de CRH corresponde a la célula Nº 3. Ante un estímulo doloroso
estresante las neuronas dibujadas en negro estimulan las neuronas CRH del NPV. Estas liberan CRH a la
sangre portal (Nº 4 y 5). A nivel de la pars distalis (Nº 6) la CRH estimula a las células corticotropas para
que liberen ACTH a la sangre sistémica (Nº 7). La ACTH al llegar a la glándula adrenal estimula las
células de la corteza (Nº 8) para que liberen glucocorticoides a la sangre. Los glucocorticoides a su vez
ejercerán su efecto a nivel del hígado (Nº 10) para que éste libere glucosa a la sangre. La hiperglicemia
favorece la función muscular y con ello la respuesta ante el estímulo que causó el estrés. Pero los
glucocorticoides en la sangre también pueden actuar sobre las neuronas productoras de CRH (Nº 11)
ejerciendo un efecto inhibitorio y constituyendo el mecanismo de retroalimentación (feed-back) largo.
Los aumentos en la sangre periférica de los niveles de algunos de las hormonas de la pars distalis, ACTH
en el ejemplo anterior, hacen que dicha hormona pueda actuar frenando la acción de la neurona
hipotalámica correspondiente (en el ejemplo la neurona CRH). Esto constituye el mecanismo de
retroalimentación (feed-back) corto (Fig. 8, Nº 13).
La existencia de hormonas peptídicas hipotalámicas que estimulen (PRF) o inhiban (PIF), la secreción de
prolactina (Fig. 6), no ha podido ser confirmada. El factor hipotalámico que sin duda ejerce un control
sobre la secreción de PRL no es un péptido sino una catecolamina, la dopamina (DA). En el SNC existen
numerosos
núcleos
productores de DA. El que
controla la PRL es el núcleo
arcuato (Fig. 4). Las neuronas
DA de este núcleo proyectan
sus axones a la eminencia
media donde la DA es
liberada a la sangre portal
(Fig. 5) para ejercer un
control inhibitorio sobre la
síntesis y liberación de PRL.
Cualquier
factor
que
interfiera con este control
inhibitorio (disfunción o
degeneración de neuronas
DA, tumores que comprimen
el
tallo
hipofisiario,
accidentes, etc.) resultará en
una desinhibición de las
células prolactotropas y la
consiguiente hipersecreción
de
prolactina.
Una
hiperprolactinemia
crónica
puede llevar a trastornos del
ciclo menstrual (galactorrea y
amenorrea) y probablemente
también participe en la
génesis de cáncer en la
glándula mamaria.