UC12. DREMRD - Eje hipotálamo-hipofisario y neurohipófisis (Clase 9/4/25)

Introducción al Sistema Endócrino

Presentación y Estructura de la Clase

• Paola Contreras, profesora de fisiología, introduce el tema del sistema endócrino, comenzando con el eje hipotálamo-hipofisario y neurohipófisis.

• Se menciona un problema técnico con la presentación, pero se continúa con la clase mientras más estudiantes se unen a la sesión.

• La estructura de la clase incluye una introducción al sistema endócrino, seguido por el eje hipotálamo-hipofisario y finalmente la neurohipófisis.

Funciones del Sistema Endócrino

• El sistema endócrino está compuesto por glándulas y células que funcionan en conjunto con el sistema circulatorio para mantener la comunicación en el cuerpo.

• Las funciones principales del sistema incluyen el crecimiento, reproducción y mantenimiento de la homeostasis, que es crucial para adaptarse a cambios internos y externos.

Hormonas: Mediadores Químicos

Definición y Función

• Se define a las hormonas como mediadores químicos que viajan por el torrente sanguíneo hacia células diana específicas que tienen receptores para ellas.

Tipos de Hormonas

• Las hormonas peptídicas son solubles en agua (hidrofílicas), se transportan libremente en sangre y actúan mediante segundos mensajeros en las células blanco.

• Las hormonas esteroides son lipofílicas, derivadas del colesterol, viajan unidas a proteínas de transporte y sus receptores están dentro de las células.

Mecanismos de Acción Hormonal

Acciones Específicas

• Se mencionan ejemplos previos sobre mecanismos hormonales utilizando AMP cíclico y calcio como segundos mensajeros importantes.

Diferenciación entre Hormonas

• La mayoría de las hormonas son peptídicas; sin embargo, algunas son esteroides o derivados de aminoácidos como catecolaminas (derivadas de tirosina).

Conclusión sobre Hormonas Derivadas

Clasificación Adicional

Hormonas: Mecanismos y Funciones

Tipos de Hormonas y Receptores

• Se discute la similitud entre hormonas peptídicas y esteroideas, como las hormonas tiroideas. Se enfatiza la importancia del receptor intracelular en la transcripción génica.

• Se observa que algunas hormonas esteroides pueden tener efectos más rápidos (minutos) en comparación con los efectos a largo plazo de la transcripción génica (aproximadamente 2 horas).

• Hay evidencia creciente que sugiere que las hormonas se unen a receptores de membrana, modificando proteínas ya sintetizadas para ejercer efectos inmediatos.

Glándulas Endocrinas

• Las glándulas endocrinas se dividen en centrales (como el hipotálamo y la hipófisis) y periféricas (gónadas, páncreas, suprarrenales, paratiroides).

• El hipotálamo integra el sistema nervioso con el endócrino; libera neurohormonas al torrente sanguíneo en lugar de neurotransmisores.

Neurohormonas vs. Neurotransmisores

• Las neurohormonas son secretadas por neuronas y actúan sobre células diana a través del torrente sanguíneo. Es importante distinguir entre neurotransmisores y neurohormonas.

• Ejemplo: La dopamina puede actuar como neurotransmisor o neurohormona dependiendo de su modo de liberación.

Funciones Mixtas de Órganos

• Muchos órganos tienen funciones mixtas; por ejemplo, el páncreas tiene tanto función exócrina como endócrina.

• La hipófisis también conocida como pituitaria es clave en el sistema endocrino; no confundirla con la glándula pineal que secreta melatonina.

Regulación Hormonal: Retroalimentación

• El mecanismo de retroalimentación regula las hormonas; una hormona A puede afectar un componente B que influye nuevamente en A.

Mecanismos de Retroalimentación Hormonal

Introducción a la Retroalimentación Hormonal

• La retroalimentación negativa permite mantener un rango hormonal adecuado, aunque en ciertos casos se requiere retroalimentación positiva, como se observó en la secreción gástrica.

• Un ejemplo de retroalimentación positiva es la liberación de gastrina, que aumenta la secreción de ácido y pepsinógeno, facilitando así la digestión de proteínas.

Mecanismos de Regulación Hormonal

• La producción de ácido estimula la secreción de somatostatina, que inhibe a su vez la gastrina; esto ilustra un mecanismo de retroalimentación negativa.

• Se puede modificar una hormona disminuyendo su síntesis o secreción. También se puede alterar su efecto mediante cambios en el número o afinidad de sus receptores.

Regulaciones en Receptores

• La disminución del número de receptores se denomina "down regulation" (regulación hacia abajo), mientras que el aumento se llama "up regulation" (regulación hacia arriba).

• Estos mecanismos son esenciales para entender cómo las hormonas interactúan con sus órganos diana y regulan funciones fisiológicas.

Ejes Hormonales y Retroalimentación

• Un aumento en los niveles de glucosa (glicemia) estimula al páncreas endócrino a secretar insulina, lo cual reduce posteriormente los niveles de glucosa.

• Este proceso muestra cómo un incremento inicial en glicemia lleva a una disminución final, cerrando el ciclo hormonal.

Eje Hipotálamo-Hipofisario

• El eje hipotálamo-hipofisario implica tres niveles: neuronas hipotalámicas secretan neurohormonas que actúan sobre la hipófisis para liberar hormonas tróficas.

• Estas hormonas tróficas afectan glándulas endocrinas periféricas, generando efectos fisiológicos y también influyendo nuevamente sobre el hipotálamo y la hipófisis.

Tipos de Retroalimentación

• La retroalimentación ejercida por las hormonas periféricas sobre la hipófisis se denomina "retroalimentación de asa larga".

• En contraste, cuando una hormona hipofisaria actúa sobre el hipotálamo para regular su propia secreción, se le llama "asa corta" o "asa ultra corta".

Características del Eje Hormonales

¿Cómo se regula la secreción hormonal en el hipotálamo y la hipófisis?

Función del Hipotálamo

• El hipotálamo actúa como un centro integrador que coordina la secreción de hormonas, recordando conceptos previos de neurociencias.

• La secreción pulsátil de hormonas en el hipotálamo se basa en información integrada del ambiente y aferencias viscerales.

Núcleo Supraquiasmático

• Este núcleo recibe información sobre el ritmo circadiano y está influenciado por la melatonina, relacionada con ciclos de luz y oscuridad.

• Hormonas periféricas influyen en el hipotálamo, modificando su secreción a través de la barrera hematoencefálica.

Conexión entre Hipotálamo y Hipófisis

• El tallo conecta el hipotálamo con la hipófisis, donde se distinguen dos partes: anterior (adenohipófisis) y posterior (neurohipófisis).

• La hipófisis posterior es una extensión neural que secretará hormonas sintetizadas en el hipotálamo.

Diferencias entre Adenohipófisis y Neurohipófisis

• La adenohipófisis es una glándula endocrina compuesta por células epiteliales, mientras que la neurohipófisis consiste en terminaciones nerviosas.

• Las hormonas de la neurohipófisis son secretadas directamente al torrente sanguíneo desde las neuronas hipotalámicas.

Sistema Porta Hipotálamo-Hipofisario

• En contraste con la neurohipófisis, las hormonas de la adenohipófisis son liberadas a través del sistema porta hacia los capilares.

• Este sistema permite que las neurohormonas lleguen más concentradas a la adenohipófisis para regular su actividad hormonal.

Ejes Hormonales

• Se establece un eje hormonal entre el hipotálamo, adenohipófisis y órganos blancos (glándulas endocrinas), donde cada parte tiene funciones específicas.

• La neurohipífosis no está involucrada directamente en este eje hormonal principal discutido durante la clase.

Complejidad de la Adenohipófisis

• La adenohipófisis contiene diferentes tipos celulares que secretan múltiples hormonas reguladas independientemente.

• Algunas neuronas secretan hormonas inhibidoras mientras otras liberadoras; esto muestra cómo interactúan para regular funciones hormonales.

Ejemplos de Órganos Blancos

Hormonas y sus Funciones

Hormona Estimulante de la Tiroides (TSH)

• La TSH, o hormona estimulante de la tiroides, es fácil de recordar por su nombre. Sin embargo, su sigla en inglés (TSH) puede causar confusión.

• También se conoce como tirotropina o tirotrofina, lo que refleja el mismo concepto.

Hormona Adrenocorticotrópica (ACTH)

• La ACTH es la hormona que estimula la corteza adrenal. Su sigla no es tan intuitiva como TSH.

• Esta hormona es secretada por los córticotropos y está relacionada con las gonadotrofinas LH y FSH.

Gonadotrofinas

• Las gonadotrofinas incluyen LH (hormona luteinizante) y FSH (hormona folículo estimulante), actuando sobre testículos y ovarios.

• Los nombres de estas hormonas reflejan su efecto sobre el ovario: FSH estimula los folículos mientras que LH tiene un papel crucial en la ovulación.

Hormona del Crecimiento (GH)

• La GH promueve el crecimiento muscular y óseo, además de tener efectos metabólicos significativos.

• A diferencia de otras hormonas, actúa sobre músculos esqueléticos en lugar de glándulas específicas.

Prolactina

• La prolactina actúa sobre las glándulas mamarias, siendo una glándula exócrina que secreta hacia los alvéolos.

• Todas las hormonas mencionadas son peptídicas y sus receptores se encuentran en la membrana plasmática de las células blanco.

Mecanismos de Acción Hormonal

Receptores y Mensajeros Secundarios

• La mayoría de estas hormonas utilizan receptores acoplados a proteínas G para activar adenilatociclasa, aumentando así el AMP cíclico.

• Tanto prolactina como GH tienen mecanismos específicos para unirse a sus receptores en la membrana celular.

Ejes Hormonales Importantes

Eje Hipotálamo-Hipófiso-Tiroideo

• El eje comienza con la TSH secretada por la hipófisis; esta hormona regula las hormonas tiroideas T4 y T3 producidas por la tiroides.

Retroalimentación Negativa

• Las hormonas tiroideas ejercen retroalimentación negativa inhibiendo tanto TSH como TRH cuando están elevadas.

Tipos de Retroalimentación

¿Cómo funcionan las retroalimentaciones hormonales?

Introducción a la retroalimentación hormonal

• Se discute cómo las retroalimentaciones hormonales son esenciales para mantener un nivel adecuado de hormonas en el cuerpo, especialmente en casos donde se requiere intervención médica, como la extracción quirúrgica de la glándula tiroides.

Administración de hormonas tiroideas

• En pacientes que han tenido su glándula tiroides extraída, es común administrar hormona tiroidea T4, que luego se convierte en T3 dentro del organismo. Esto permite ajustar adecuadamente la dosis necesaria.

• La medición de los niveles de TSH (hormona estimulante de la tiroides) es crucial para determinar si la dosis administrada es correcta y entender el funcionamiento hormonal en casos de hiposecreción o hipersecreción.

Problemas en el eje hormonal

• Se explica que los problemas pueden surgir en cualquiera de los tres niveles del eje hormonal: primario (glándula periférica), secundario (hipófisis) y terciario (hipotálamo).

Análisis de concentraciones plasmáticas

• Se plantea una pregunta sobre patrones de concentración plasmática de TSH en diferentes grupos, buscando identificar cuál grupo podría estar relacionado con hipotiroidismo primario.

• El hipotiroidismo primario implica baja secreción de hormonas tiroideas debido a un problema en la glándula tiroides. Se analiza cuál grupo presenta esta condición basándose en sus niveles plasmáticos.

Razonamiento detrás del diagnóstico

• Se argumenta que si hay poco hormona tiroidea por un defecto glandular, se esperaría tener baja concentración de TSH. Esto lleva a discutir por qué ciertos grupos presentan niveles elevados o bajos.

• La falta de feedback negativo por parte de las hormonas T3 y T4 puede resultar en una secreción continua elevada de TSH, lo cual puede llevar al agrandamiento glandular sin necesariamente indicar producción adecuada.

Hipertiroidismo y sus implicancias

• En el caso del hipertiroidismo primario, se observa un exceso hormonal proveniente directamente de la glándula tiroides.

• Para el hipertiroidismo secundario, se espera encontrar altos niveles tanto de hormona tiroidea como de TSH debido a alteraciones en el eje regulador.

Conclusiones sobre retroalimentación y análisis clínico

• A medida que se analizan diferentes patologías relacionadas con las hormonas tiroideas, se enfatiza la importancia del razonamiento clínico para interpretar correctamente los resultados hormonales.

¿Cómo funcionan las glándulas endocrinas y sus hormonas?

Corteza suprarrenal y su función

• La corteza suprarrenal es una glándula endocrina que secreta hormonas importantes, incluyendo la corticotropina.

• La hormona liberadora de corticotropina (CRH) del hipotálamo estimula la liberación de hormonas en la corteza suprarrenal.

• El cortisol, secretado por la corteza suprarrenal, tiene efectos fisiológicos significativos y actúa como un regulador en el feedback negativo sobre la secreción de AC y CRH.

Gonadotropinas y su papel en los testículos

• Las gonadotropinas (LH y FSH) son hormonas tróficas que afectan a los testículos; LH es responsable de la producción de testosterona.

• La hormona liberadora de gonadotrofinas (GnRH), también conocida como GNRH, regula la secreción hormonal desde el hipotálamo hacia los testículos.

• La testosterona inhibe tanto la secreción de gonadotrofinas como de GnRH, estableciendo un mecanismo de feedback negativo.

Eje hormonal en el ciclo sexual femenino

• En las mujeres, el ciclo sexual implica múltiples ejes hormonales; se debe considerar el momento del ciclo para entender su funcionamiento.

• Durante la fase folicular del ciclo menstrual, FSH es crucial para estimular los ovarios a producir estrógenos e inhibinas.

• Estradiol e inhibina ejercen retroalimentación negativa sobre la hipófisis y el hipotálamo durante esta fase.

Cambios hormonales durante el ciclo menstrual

• A mitad del ciclo, un pico en estradiol provoca un aumento en GnRH, LH y FSH; esto representa un feedback positivo antes de la ovulación.

• En la fase lútea posterior a la ovulación, se produce progesterona que también ejerce feedback negativo sobre las glándulas hipofisarias.

Hormona del crecimiento (GH)

• La GH es secretada por el hipotálamo como GH-RH; estimula al hígado a liberar IGF1 (factor similar a insulina).

¿Cómo se regula la prolactina?

Prolactina y su función

• La prolactina actúa sobre una glándula exócrina, específicamente la glándula mamaria, durante el periodo de lactancia, estimulando la secreción de leche.

• A diferencia de otras hormonas, no hay un eje hormonal típico con retroalimentación negativa o positiva para la prolactina; su regulación es única.

Regulación de la secreción de prolactina

• La dopamina es el principal regulador que inhibe la secreción de prolactina en las células lactotropos. Esto marca una diferencia significativa respecto a otras hormonas hipofisarias.

• Si no hay regulación hipotalámica (por falta de dopamina), los niveles de prolactina aumentan, lo que indica un sistema complejo de control.

Retroalimentación y mecanismos

• La retroalimentación del sistema es considerada como "asa corta" porque involucra el efecto del producto (prolactina) sobre el hipotálamo.

• Aunque se considera que aumenta la secreción, esto también estimula a su inhibidor (dopamina), creando un feedback negativo: más prolactina lleva a menos prolactina.

Otros factores que influyen en la secreción

• Existen otros estímulos como la TRH que pueden promover la secreción de prolactina. Sin embargo, predominan los mecanismos inhibitorios.

• Se menciona que además tiene funciones relacionadas con el sistema inmunitario tanto en mujeres no lactantes como en hombres.

¿Qué es la neurohipófisis y cómo funciona?

Estructura y función

• La neurohipófisis está compuesta por neuronas magnocelulares localizadas en núcleos específicos del hipotálamo. Estas neuronas son responsables de secretar hormonas importantes.

Hormonas secretadas

• Las principales hormonas secretadas son vasopresina (ADH) y oxitocina. Ambas tienen funciones críticas en el cuerpo humano.

Mecanismo de acción

• La vasopresina actúa principalmente sobre los riñones aumentando su permeabilidad al agua, lo cual es crucial para regular el equilibrio hídrico del organismo.

Estímulo para liberación hormonal

• Los osmorreceptores detectan cambios en la osmolaridad plasmática y activan las neuronas para liberar antidiurética cuando hay un aumento en esta osmolaridad.

Composición hormonal

¿Cómo afecta la vasopresina y la oxitocina en el cuerpo?

Efectos de la Vasopresina

• La vasopresina provoca vasoconstricción a nivel de las arteriolas, aumentando así la resistencia vascular periférica y, por ende, la presión arterial.

• Aunque su efecto fisiológico más común es el antidiurético, se requiere que las concentraciones sean muy elevadas para observar efectos significativos en la presión arterial.

Funciones de la Oxitocina

• La oxitocina tiene funciones importantes en ambos sexos, siendo más conocida por su papel en las contracciones uterinas durante el parto.

• Además de estimular contracciones uterinas, también facilita la eyección de leche en respuesta al estímulo de succión.

Mecanismo de Acción de la Antidiurética

• Un aumento en la osmolaridad plasmática activa osmoreceptores en el hipotálamo, lo que incrementa la secreción de hormona antidiurética (ADH).

• La ADH aumenta la permeabilidad al agua en los riñones, resultando en una menor excreción urinaria y mayor reabsorción hídrica.

Regulación del Volumen Extracelular

• Cambios significativos en el volumen extracelular o hemorragias pueden estimular secreciones adicionales de ADH.

• Sin embargo, los cambios menores no afectan significativamente los niveles de ADH; este responde principalmente a variaciones en osmolaridad.

Mecanismo Celular y Feedback Positivo

• La ADH actúa sobre receptores específicos que facilitan el transporte del agua a través del tubo colector renal mediante aquaporinas.

¿Cómo se produce la leche materna?

Proceso de lactancia y secreción hormonal

• Una vez que el feto es expulsado completamente, el neonato comienza a succionar en la glándula mamaria. Esto estimula aferencias nerviosas que generan un reflejo neuroendócrino, provocando la secreción de oxitocina.

• La oxitocina viaja por la sangre y llega a las células mioepiteliales, que son derivadas del músculo liso y rodean los alvéolos. Estas células son responsables de eyectar la leche.

• Cuando el bebé succiona, puede recibir la leche; si no lo hace, esta queda estancada en los alvéolos. La prolactina también juega un papel importante al estimular la producción de los componentes de la leche.

Funciones adicionales de la oxitocina

• Además de su rol en la lactancia, la oxitocina tiene múltiples funciones en mujeres no embarazadas y hombres. Se ha estudiado su impacto en comportamientos sociales y vínculos afectivos.