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Hormonas Hipotalámicas e Hipofisarias

Las hormonas hipotalámicas e hipofisarias son los reguladores más importantes del sistema endocrino. El hipotálamo funciona como centro de coordinación entre el sistema nervioso central (SNC) y el sistema endocrino, integrando las señales recibidas del resto del cerebro y liberando las hormonas reguladoras adecuadas a la hipófisis. La hipófisis libera entonces sus propias hormonas en respuesta a la estimulación hipotalámica. Las hormonas hipofisarias regulan múltiples órganos endocrinos, como las gónadas, glándula tiroides, glándulas suprarrenales y glándulas mamarias. Las hormonas hipofisarias también desempeñan un papel fundamental en el crecimiento y el equilibrio hídrico.

Última actualización: 8 May, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Descripción General

Definiciones

Las hormonas son moléculas mensajeras que se sintetizan en una parte del cuerpo y ejercen efectos reguladores específicos en otra parte del cuerpo.

Hormonas hipotalámicas:

  • Secretadas directamente por las neuronas del hipotálamo
  • Actúan sobre la hipófisis
  • Representan el punto de integración entre el SNC y el sistema endocrino

Hormonas hipofisarias:

  • Se secretan tanto en la región anterior como en la posterior de la glándula
  • Estimulan la secreción de hormonas de los órganos endocrinos periféricos
  • Reguladas tanto por el hipotálamo como por la retroalimentación negativa de las hormonas endocrinas periféricas

Eje hipotálamo-hipófisis y retroalimentación negativa

Muchas de las principales hormonas endocrinas funcionan dentro de un bucle de retroalimentación negativa de varios pasos conocido como eje. Estos ejes implican el hipotálamo, la hipófisis y múltiples glándulas endocrinas periféricas diferentes.

Estructura general y función de un eje:

  • El hipotálamo secreta hormonas liberadoras.
  • Las hormonas liberadoras son transportadas a células diana específicas dentro de la hipófisis.
  • Las células diana de la hipófisis liberan una 2da hormona conocida como hormona trópica.
  • Las hormonas trópicas llegan a sus glándulas endocrinas periféricas diana.
  • Las glándulas endocrinas periféricas secretan sus hormonas, que:
    • Actúan sobre los órganos diana y ejercen un efecto fisiológico
    • Ejercen una retroalimentación negativa sobre el hipotálamo y la hipófisis
Circuitos de retroalimentación negativa impulsados por el eje endocrino

Circuitos de retroalimentación negativa impulsados por el eje endocrino

Imagen por Lecturio.

Ejemplo: eje hipotálamo-hipófisis-tiroides:

  • El hipotálamo secreta la hormona liberadora de tirotropina.
  • La hormona liberadora de tirotropina estimula las células tirotropas de la hipófisis para que liberen la hormona estimulante de la tiroides (TSH, por sus siglas en inglés).
  • La TSH es transportada a la tiroides para estimular la producción de hormonas tiroideas (e.g., tiroxina).
  • Tiroxina:
    • Estimula el metabolismo en la mayoría de las células del cuerpo
    • Inhibe la liberación de TSH y hormona liberadora de tirotropina (retroalimentación negativa)

Hormonas Hipotalámicas

Las hormonas se sintetizan directamente en las neuronas del hipotálamo. Las hormonas son los principales reguladores de la hipófisis y, por tanto, el principal mecanismo por el que el SNC se comunica con el sistema endocrino.

Control hipotalámico de la hipófisis anterior

El hipotálamo secreta factores liberadores que son transportados a la hipófisis anterior a través del sistema portal hipofisario (un complejo vascular que conecta el hipotálamo con la hipófisis).

Hormonas hipotalámicas estimulantes:

  • La hormona liberadora de tirotropina → estimula las células tirotropas de la hipófisis para que liberen TSH
  • La hormona liberadora de corticotropina (CRH, por sus siglas en inglés) → estimula las células corticotropas de la hipófisis para que liberen la hormona adrenocorticotrópica (ACTH, por sus siglas en inglés)
  • La hormona liberadora de gonadotropina → estimula las células gonadotrópicas de la hipófisis para que liberen:
    • Hormona foliculoestimulante
    • Hormona luteinizante
  • Hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH, por sus siglas en inglés) → estimula las células somatotrópicas de la hipófisis para que liberen la hormona del crecimiento
  • No se ha identificado definitivamente ninguna “hormona liberadora de prolactina”; la hormona liberadora de prolactina se controla principalmente mediante la inhibición.

Hormonas hipotalámicas inhibidoras:

  • Somatostatina:
    • En la hipófisis anterior, la somatostatina inhibe:
      • Hormona del crecimiento
      • TSH
    • Inhibe otras hormonas en todo el cuerpo
  • Dopamina:
    • Inhibe la liberación de hormona liberadora de prolactina
    • Otras funciones: papel en la función ejecutiva, control motor, motivación, excitación, refuerzo y recompensa

Control hipotalámico de la hipófisis posterior

A diferencia de la hipófisis anterior, no se liberan hormonas hipotalámicas en la circulación para estimular la hipófisis posterior. Más bien, el hipotálamo tiene axones directamente conectados a la hipófisis posterior.

  • Las hormonas de la hipófisis posterior se sintetizan en las neuronas del hipotálamo.
  • Las hormonas de la hipófisis posterior son transportadas por los axones neuronales, a través del tallo hipofisario, hasta la hipófisis posterior.
  • Las hormonas se liberan en la circulación dentro de la hipófisis posterior.
Hipófisis anterior y posterior

Diagramas de la hipófisis anterior y posterior y sus respectivas vías de comunicación con el hipotálamo:Liberación de hormonas desde la hipófisis anterior: Las hormonas liberadoras del hipotálamo se secretan en las venas portales hipofisarias. Las venas las llevan a la glándula pituitaria anterior, donde las células diana son estimuladas para liberar hormonas hipofisarias en la circulación venosa.

Liberación de hormonas desde la hipófisis posterior: Las hormonas se sintetizan en los cuerpos celulares neuronales del hipotálamo, se transportan por los axones neuronales, se liberan de los terminales de los axones en la hipófisis posterior y se absorben en la circulación venosa.

ADH: hormona antidiurética
OT: oxitocina
Imagen: “Anterior and posterior pituitary gland” por Phil Schatz. Licencia: CC BY 4.0

Hormonas Hipofisarias

La hipófisis es la “glándula maestra” del sistema endocrino. La hipófisis secreta hormonas que estimulan otros órganos endocrinos de todo el cuerpo.

Hipófisis anterior

Las hormonas de la hipófisis anterior incluyen:

  • Hormona del crecimiento:
    • No se dirige a un órgano específico
    • Estimula el crecimiento y la diferenciación celular en todo el cuerpo
    • Liberado por las células somatotrópicas (50% de las células de la hipófisis anterior)
    • Regulación de la hormona del crecimiento:
      • Estimulada por GHRH
      • Inhibida por la somatostatina
  • ACTH:
    • La ACTH estimula la corteza suprarrenal para que segregue corticosteroides.
    • Liberada por las células corticotrópicas (15%–20% de las células de la hipófisis anterior)
    • Regulación: estimulada por la CRH
  • TSH:
    • Estimula la glándula tiroides para que libere las hormonas tiroideas tiroxina y triyodotironina
    • Liberada por las células tirotropas (5% de las células de la hipófisis anterior)
    • Regulación: estimulada por la hormona liberadora de tirotropina
  • Gonadotropinas:
    • Las 2 hormonas gonadotropinas son:
      • Hormona foliculoestimulante (FSH): estimula el desarrollo de óvulos en los ovarios y la producción de esperma en los testículos
      • Hormona luteinizante (LH): estimula la ovulación en la mujer y la producción de andrógenos en ambos sexos
    • Las gonadotropinas también estimulan las gónadas (i.e., ovarios y testículos), para que segreguen hormonas sexuales:
      • Andrógenos (e.g., testosterona)
      • Estradiol
      • Progesterona
    • Liberadas por las células gonadotrópicas (10% de las células de la hipófisis anterior)
    • Regulación: estimuladas por la hormona liberadora de gonadotropina
  • Prolactina:
    • Funciones:
      • Estimula la producción (pero no la secreción) de leche materna durante la lactancia
      • Tiene efectos sobre la sensibilidad a la hormona luteinizante
    • Liberada por las células lactotrópicas (15%–20% de las células de la hipófisis anterior)
    • Regulación:
      • Principalmente regulada por la dopamina (principal inhibidor de la hormona liberadora de prolactina)
      • Estimulada por la estimulación del pezón

Hipófisis posterior

Los axones del hipotálamo liberan estas hormonas directamente en la circulación. Las hormonas de la hipófisis posterior incluyen:

  • Oxitocina:
    • Se sintetiza en los núcleos paraventriculares del hipotálamo
    • Estimula:
      • Contracciones uterinas en el parto
      • Bajada de leche/secreción durante la lactancia
    • Sobrecarga durante la excitación sexual y el orgasmo
    • Puede desempeñar un papel en la propulsión del semen a través del tracto reproductivo masculino
    • Conocida como la “hormona del amor”: Crea sentimientos de unión emocional y satisfacción sexual
  • Hormona antidiurética:
    • Se sintetiza en los núcleos supraópticos del hipotálamo
    • Actúa sobre los riñones para aumentar la retención de agua

Resumen del Eje Hipotálamo-Hipófisis-Suprarrenal

Tabla: Hormonas y dianas del eje hipotálamo-hipófisis
Hormona hipotalámica Célula diana en la hipófisis Hormona hipofisaria Órgano diana Efectos finales
CRH Corticotrópicas ACTH Corteza suprarrenal Liberación de corticosteroides
TRH Tirotrópicas TSH Glándula tiroidea Liberación de hormonas tiroideas
GnRH Gonadotrópicas FSH Gónadas: ovarios, testículos Desarrollo de los folículos ováricos y producción de esperma
LH Gónadas: ovarios, testículos Producción de andrógenos (ambos sexos), estimula la ovulación (mujeres)
GHRH Somatotrópicas GH Muchos órganos Efectos anabólicos
Somatostatina (inhibidor) Somatotrópicas GH (inhibida) Muchos órganos Efectos anabólicos inhibidos con somatostatina
Dopamina (inhibidor) Lactotrópicas Prolactina (inhibida) Glándulas mamarias La producción de leche se inhibe con la dopamina

ACTH: hormona adrenocorticotrópica CRH: Hormona liberadora de corticotropina GH: Hormona de crecimiento GHRH: Hormona liberadora de hormona de crecimiento FSH: Hormona folículoestimulante LH: Hormona luteinizante TRH: Hormona liberadora de tirotropina TSH: hormona estimulante de la tiroides
Tabla: Resumen de las hormonas liberadas por la hipófisis posterior
Sitio de síntesis Hormona Órgano diana Efectos fisiológicos
Núcleo paraventricular Oxitocina
  • Útero
  • Glándula mamaria
  • Contracciones uterinas
  • Bajada de la leche y excreción
Núcleo supraóptico ADH Túbulos renales Aumento de la retención de agua
ADH: Hormona antidiurética

Relevancia Clínica

  • Amenorrea hipotalámica funcional: una causa primaria de amenorrea secundaria (cese de la menstruación). La amenorrea hipotalámica funcional es el resultado de la disminución de la pulsación de hormona liberadora de gonadotropina que se produce en momentos de estrés físico o psicológico severo y se asocia más comúnmente a los trastornos alimentarios o al exceso de ejercicio (común en las mujeres deportistas). El tratamiento suele requerir apoyo nutricional y asesoramiento.
  • Hipopituitarismo: enfermedad caracterizada por una deficiencia de todas las hormonas hipofisarias. Como las hormonas hipofisarias regulan múltiples órganos, los efectos de la hipofunción hipofisaria son multisistémicos. Las causas incluyen masas hipofisiarias, síndromes congénitos, traumatismos, infecciones y daños vasculares. El diagnóstico se realiza mediante una combinación de hallazgos clínicos, niveles hormonales, pruebas de provocación e imagenología cerebral. El tratamiento consiste en la sustitución hormonal y en abordar la etiología subyacente.
  • Adenoma hipofisiario: tumores que se desarrollan en el lóbulo anterior de la hipófisis. Los adenomas hipofisarios se clasifican según su tamaño (micro o macroadenomas) y su capacidad de secretar hormonas. Los adenomas no funcionales o no secretores no secretan hormonas, pero pueden comprimir el tejido hipofisario circundante y provocar hipopituitarismo. Los adenomas secretorios secretan diversas hormonas en función del tipo de célula del que han evolucionado, lo que provoca un hiperpituitarismo.
  • Hiperprolactinemia: niveles elevados de hormona liberadora de prolactina en la sangre. La causa más común es un adenoma hipofisario que secreta hormona liberadora de prolactina, conocido como prolactinoma. Las manifestaciones pueden incluir galactorrea (secreción lechosa), oligomenorrea, disfunción eréctil y, en el caso de los tumores grandes, cefaleas y cambios visuales. El diagnóstico se realiza mediante la determinación de los niveles séricos de hormona liberadora de prolactina e imagenología de la hipófisis. El tratamiento suele incluir agonistas de la dopamina como terapia de 1era línea, aunque puede ser necesaria la cirugía y/o radiación.
  • Acromegalia y gigantismo: afecciones causadas por el exceso de producción de hormona del crecimiento hipofisaria. Normalmente, el gigantismo se refiere a la estatura alta que se observa en los estados de exceso de hormona del crecimiento en los niños antes del cierre de la placa de crecimiento. La acromegalia es el resultado de un exceso de hormona del crecimiento tras el cierre de la placa de crecimiento, que da lugar a extremidades grandes y a una facies característica. El diagnóstico se realiza mediante análisis de laboratorio y neuroimagenología de la hipófisis.
  • Diabetes insípida central: afección en la que los riñones son incapaces de concentrar la orina debido a la falta de hormona antidiurética circulante. Los niveles bajos de hormona antidiurética se deben a la disminución de la producción dentro del hipotálamo o a la disminución de la liberación de la hipófisis posterior. Los individuos presentan poliuria, nicturia y polidipsia. La diabetes insípida central y la nefrogénica se diferencian según los niveles de hormona antidiurética y la respuesta a la prueba de privación de agua. El tratamiento de la diabetes insípida central es con desmopresina.
  • Síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética (SIADH, por sus siglas en inglés): trastorno de la excreción de agua debido a la incapacidad de suprimir la secreción de hormona antidiurética. La secreción inadecuada de hormona antidiurética puede deberse a varias causas, como el aumento de la producción por parte de la hipófisis debido a un traumatismo o una enfermedad, ciertos medicamentos, la secreción ectópica en el cáncer o causas hereditarias (SIADH nefrogénico). El síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética debe sospecharse en cualquier individuo que presente hiponatremia, hipoosmolalidad y osmolalidad urinaria elevada.

Referencias

  1. Welk, C.K. (2021). Hypothalamic-pituitary axis. In Martin, K.A. (Ed.), UpToDate. Retrieved July 30, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/hypothalamic-pituitary-axis 
  2. Sadiq, N. (2021). Physiology, pituitary hormones. Tadi, P. (Ed.), Statpearls. Retrieved August 11, 2021, from Physiology, Pituitary Hormones Article (statpearls.com)
  3. Saladin, K.S., Miller, L. (2004). Anatomy and physiology. (3rd Ed. Pp. 638–646).

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