HIPOTÁLAMO

El hipotálamo (del griego ὑπό [ÿpó], ‘debajo de’, y θάλαμος [thálamos], ‘cámara nupcial’, ‘dormitorio’) es una región nuclear del cerebro que forma parte del diencéfalo, y se sitúa por debajo del tálamo.

Es la región del cerebro más importante para la coordinación de conductas esenciales, vinculadas al mantenimiento del individuo. Regula la liberación de hormonas de la hipófisis, mantiene la temperatura corporal, y organiza conductas, como la alimentación, ingesta de líquidos, apareamiento y agresión. Es el regulador central de las funciones viscerales autónomas y endocrinas. 

Neuroanatomía

El hipotálamo es una región nuclear, es decir que está compuesta por varios núcleos de sustancia gris. Sus límites son:

• Por delante, la lámina terminal (también denominada lámina supraóptica).
• Por detrás, por un plano frontal que pasa por detrás de los tubérculos mamilares del fórnix (también denominado trígono).
• Lateralmente, por las cápsulas internas.
• Su piso o límite inferior está compuesto por el quiasma óptico, el tallo hipofisario, los tubérculos mamilares y las cintillas ópticas.

Hipótesis lipostática

Según la hipótesis lipostática los niveles circulantes de ácidos grasos libres y de triglicéridos regulan el apetito. Esta hipótesis postula además que el hipotálamo es capaz de "medir" la cantidad de grasa corporal a través de dos hormonas, la leptina y la insulina. Esto es así porque se cumple que tanto la concentración plasmática de leptina, como la de insulina son directamente proporcionales a la adiposidad. La leptina es un péptido sintetizado por el tejido adiposo cuyas funciones son inhibir el apetito a nivel del núcleo arqueado hipotalámico, estimular el metabolismo y en menor medida, inhibir la liberación de insulina. La insulina es una hormona producida por el páncreas que tiene entre sus acciones inhibir el apetito. El hipotálamo se encarga de mantener la masa corporal en niveles relativamente constantes basándose en la información que obtiene de la leptina y la insulina.

Hay otras hipótesis alternativas o complementarias a la lipostática, entre ellas la glucostática y termostática.

Tipos celulares

Fisiológicamente se distinguen dos tipos de neuronas secretoras en el hipotálamo:

• Neuronas parvocelulares o parvicelulares: liberan hormonas peptídicas denominadas factores hipofisiotrópicos en el plexo primario de la eminencia media, desde donde viajan a la adenohipófisis para estimular la secreción de otras hormonas (hormonas hipofisarias). Ejemplos de estas hormonas hipofisiotrópicas son la GhRH (hormona estimuladora del crecimiento), PRLH (hormona liberadora de prolactina), TRH (hormona liberadora de tirotropina) y GnRH (hormona liberadora de gonadotrofina).

• Neuronas magnocelulares: son las mayoritarias, tienen mayor tamaño y producen hormonas neurohipofisarias (ADH y OT), todas de naturaleza peptídica, y que viajan hacia la neurohipófisis, la parte nerviosa de la hipófisis y que en realidad puede considerarse una prolongación del hipotálamo. En la neurohipófisis se almacenan y vierten a la sangre.

Las neuronas magnocelulares, además, forman dos grandes núcleos somáticos:

• 1. Núcleo supraóptico (SON): produce mayoritariamente la hormona antidiurética (ADH).
• 2. Núcleo paraventricular (PVN): produce mayoritariamente oxitocina.

Núcleos neuronales

• Núcleos laterales: se relacionan con el hambre.
• Preóptico: función parasimpática.
• Supraóptico: produce hormona antidiurética ADH.
• Paraventricular: produce oxitocina.
• Supraquiasmático: regulación del ciclo circadiano.
• Ventromedial: centro de la saciedad.
• Arcuato (Infundibular) : interviene en la conducta emocional y actividad endocrina con liberación de GnRH.
• Mamilar: participan en la memoria.
• Hipotalámico posterior: regulación de temperatura (frío).
• Hipotalámico anterior: regulación de temperatura (calor), sudoración, inhibe la tirotropina.
• Dorsomedial.

Funciones

El hipotálamo es una glándula que es capaz de regular las emociones, sensaciones y funciones a través de la regulación hipotálamo-hipofisíaria, de ésta depende la “economía” del cuerpo y su funcionamiento. “Algunas funciones son netamente reflejos viscerales, y otras comprenden reacciones conductuales y emocionales complejas; sin embargo, todas ellas representan una respuesta particular a un estímulo característico”. (Ganon, 2010). El hipotálamo regula la liberación de hormonas de la hipófisis, mantiene la temperatura corporal, y organiza conductas, como la alimentación, ingesta de líquidos, apareamiento y agresión. Es el regulador central de las funciones viscerales autónomas y endocrinas.

Emociones

Región responsable del control de la expresión fisiológica de la emoción. Para ejercer este control, regula la actividad del sistema nervioso autónomo a través de su influencia sobre el tronco del encéfalo. Esta comunicación se realiza mediante el haz prosencefálico medial, que une bidireccionalmente el hipotálamo con el tronco así como, en dirección rostral, el hipotálamo con la región septal y zonas de la corteza prefrontal. En la glándula del hipotálamo se reúnen un conjunto de sustancias químicas responsables de determinadas emociones que experimenta el ser humano; ejemplos de estas sustancias son los péptidos y aminoácidos, los cuales al unirse forman los neuropéptidos o neurohormonas. Por lo que se considera que en el hipotálamo se forman sustancias químicas que generan la rabia, la tristeza, la sensación amorosa, la satisfacción sexual, entre otros.

Hambre y saciedad

El hipotálamo regula el hambre, el apetito y la saciedad por medio de hormonas y péptidos como la colecistoquinina, el nivel de glucosa y ácidos grasos en sangre, y el neuropéptido Y entre otros.

Temperatura

El hipotálamo anterior o rostral (parasimpático) disipa (difunde) el calor y el hipotálamo posterior o caudal (simpático) se encarga de mantener la temperatura corporal constante aumentando o disminuyendo la frecuencia respiratoria y la sudoración.

Sueño

La porción anterior y posterior del hipotálamo regula el ciclo del sueño y de la vigilia (ritmo circadiano).

Hormonas

El hipotálamo, en cuanto órgano endocrino, se ocupa de liberar factores estimuladores o inhibidores a la sangre, pero también es capaz de producir neurohormonas listas para su secreción.

Neurohormonas

Hormona antidiurética

El hipotálamo produce en los núcleos supraópticos y paraventriculares la ADH (hormona antidiurética) o vasopresina, la cual se acumula en la neurohipófisis, desde donde es secretada. La vasopresina regula el balance de agua en el cuerpo actuando sobre los riñones. La disfunción del hipotálamo en la producción de ADH causa diabetes insípida.

Oxitocina

La oxitocina es también producida por el hipotálamo y almacenada y liberada por la neurohipófisis; también comparte similitudes en su estructura proteínica y llegan a compartir algunas funciones. En el caso de los hombres, se desconoce su funcionalidad, pero se la asocia con los genitales externos y con receptores de la vesícula seminal.

Está relacionada con los patrones sexuales y con la conducta maternal y paternal que actúa también como neurotransmisor en el cerebro. En las mujeres, la oxitocina se libera en grandes cantidades tras la distensión del cérvix uterino y la vagina durante el parto, así como en respuesta a la estimulación del pezón por la succión del bebé, facilitando por tanto el parto y la lactancia.

También se piensa que su función está asociada con el contacto y el orgasmo, tanto en hombres como en mujeres.

Factores hipotalámicos

Aparte de las dos hormonas de acción directa mencionadas, el hipotálamo segrega diversas hormonas o factores que regulan la secreción de hormonas hipofisarias.

• Hormona liberadora de gonadotrofina (GnRH, LHRH o LHRF). Es un decapéptido (una cadena de 10 aminoácidos) que actúa sobre la hipófisis, estimulando la producción y la liberación de la hormona luteinizante (LH) y la hormona foliculoestimulante (FSH). El balance de estas hormonas coordina el ciclo menstrual femenino​ y la espermatogénesis en los hombres.

• Hormona liberadora de tirotropina (TRH).​ Es un tripéptido (molécula compuesta por tres aminoácidos). Estimula la secreción de prolactina (PRL) y de tirotropina (TSH) por parte de la adenohipófisis.

 

• Hormona liberadora de hormona adrenocorticotropina (CRH o CRF). La CRH, un péptido de 41 aminoácidos, estimula la secreción de ACTH y otros productos de su molécula precursora, POMC. La CRH se sintetiza a partir de un precursor de 196 aminoácidos. La vida media de la CRH sigue un patrón bifásico en el plasma; dura aproximadamente entre 6 a 10 min y 40 a 50 min. Tanto la hormona antidiurética (ADH) como la angiotensina II potencian la secreción de ACTH mediada por CRH. En contraste, la oxitocina inhibe la secreción de ACTH mediada por CRH. Las neuronas secretoras de CRH se encuentran en la porción anterior de los núcleos paraventriculares en posición justo lateral a las neuronas secretoras de TRH; sus terminaciones nerviosas se encuentran en todas las partes de la capa externa de la eminencia media. La CRH también se secreta a partir de la placenta humana. La concentración de esta hormona aumenta significativamente al final del embarazo y durante el parto. Además, se ha descrito una proteína de unión a CRH (CRHBP) específica tanto en el suero como en sitios intracelulares de diversas células. Es probable que las CRHBP modulen las acciones de la CRH y la vida media plasmática de la misma. Desde el decenio de 1990, se identificaron tres proteínas homólogas a la CRH, llamadas urocortinas, y dos receptores diferentes. Además de la participación de la CRH en la respuesta fisiológica al estrés, esta familia de péptidos parece tener importancia en el equilibrio de energía.

• Somatocrinina, hormona liberadora de somatotropina (STH) o factor liberador de hormona del crecimiento (GRF). Las neuronas productoras de este factor se encuentran en el núcleo arcuato del hipotálamo. Se sintetiza a partir de un precursor de 107 o 108 aminoácidos. Estimula la liberación de la hormona del crecimiento hipofisaria (GH).

• Somatostatina u hormona inhibidora de la liberación de somatotropina (GIH). Como su nombre indica, inhibe la secreción de somatotropina​ y de otras hormonas como la insulina, el glucagón, el polipéptido pancreático y la TSH. La zona secretora se encuentra en la región periventricular del hipotálamo. Es un tetradecapéptido que se encuentra en el hipotálamo y en las células D de los islotes de Langerhans. Su precursor posee 116 aminoácidos. Hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa.

• PIF (Factor inhibidor de la liberación de prolactina). Actúa en forma constante inhibiendo la secreción de prolactina hipofisaria. Dado que la dopamina inhibe también la producción de prolactina al unirse a las células lactotropas de la hipófisis, durante algún tiempo se pensó que se trataba de PIF; la dopamina puede ser un PIF secundario. ​ Las neuronas secretoras de PIF se encuentran en el núcleo arcuato hipotalámico.

• Angiotensina II (AII). Es un octapéptido que estimula la acción de la hormona liberadora de corticotropina; libera algo de adrenocorticotropina hipofisaria.