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Sistema Endocrino: Hipotálamo, hipófisis y pineal

• El sistema endocrino incluye el hipotálamo, la hipófisis y la glándula pineal.
• Hay material de embriología en la página 336 del libro sobre el hipotálamo.
• Hay material de embriología en la página 336 del libro sobre el túber cinereum-Hipófisis.
• Hay material de embriología en la página 334 del libro sobre la pineal.
• Hay información sobre el hipotálamo del libro de texto Snell en las páginas 254, 373, 375, 376 y la tabla 13-4.
• Hay información sobre el túber cinereum-Hipófisis del libro de texto Snell en la página 254 y la figura 7-3.
• Hay información sobre la pineal del libro de texto Snell en las páginas 253-254.

Embriología del Hipotálamo

• Las placas alares del tubo neural forman las paredes laterales del diencéfalo.
• En las paredes laterales del diencéfalo se forma el surco hipotalámico.
• El surco hipotalámico divide la placa en una región dorsal (tálamo) y una región ventral (hipotálamo).
• El prosencéfalo da lugar al telencéfalo y al diencéfalo.
• El mesencéfalo da lugar al mesencéfalo.
• El romboencéfalo da lugar al metencéfalo y al mielencéfalo.

Genes para el Hipotálamo

• Shh (Sonic Hedgehog) es esencial para la formación del hipotálamo.
• Pax6 es crucial para el desarrollo del sistema nervioso, incluyendo el hipotálamo.
• Otx2 es importante en el desarrollo del cerebro anterior, incluyendo el hipotálamo.
• Nkx2.1 participa en la formación de neuronas que producen hormonas hipotalámicas.
• Sox2 regula las células progenitoras neurales en el desarrollo hipotalámico.
• Hes1 juega un papel en la inhibición de la diferenciación de las células progenitoras en el hipotálamo.
• Lhx2 está involucrado en la formación de estructuras cerebrales, incluyendo el hipotálamo y regula la identidad celular.
• Dbx1 es importante para la formación de neuronas en el hipotálamo.
• Foxb1 juega un papel en la especificación de las neuronas hipotalámicas y en la regulación de la expresión génica.
• Rax es importante para el desarrollo del cerebro anterior y está involucrado en la formación del hipotálamo.

Neuroanatomía del Hipotálamo

• Está localizado en el diencéfalo, inferior al tálamo.
• Debajo de él se localiza la hipófisis y el quiasma óptico.
• Posterior a él se localiza el mesencéfalo.

Divisiones del Hipotálamo y sus Núcleos

• Anterior: Núcleos supraquiasmático, paraventricular y supraóptico.
• Medial o tuberal (unión con la neurohipófisis): Núcleos ventromedial, dorsomedial y arqueado.
• Posterior: Núcleos de los cuerpos mamilares y posterior.

Núcleos Hypotalámicos

• La zona medial puede dividirse en tres áreas:
  • Anterior (o supraóptica), contiene los núcleos preópticos, anterior, supraquiasmático, supraóptico y paraventricular.
  • Medial (o tuberal), contiene los núcleos dorsal, dorsomedial, arcuato (o infundibular) y ventromedial.
  • Posterior (o mamilar), contiene los núcleos del cuerpo mamilar y posterior.
• Los centros homeostáticos que regulan la temperatura son parte de los núcleos preópticos mediales.
• El apetito y la sed se regulan a través del núcleo lateral.
• El núcleo supraquiasmático regula los ritmos circadianos, procesos hormonales, temperatura, sueño y estado de ánimo.
• La vasopresina y la oxitocina se producen a través de los núcleos supraóptico y paraventricular. Estos están vinculados a la neurohipófisis.
• El control de los núcleos vegetativos del tronco encefálico y la médula espinal se hace a través del núcleo dorsomedial.
• El control del apetito (saciedad) y el comportamiento sexual se hace a través del núcleo ventromedial.
• El núcleo arcuato o infundibular sintetiza dopamina y betaendorfinas, que actúan sobre la adenohipófisis y contribuyen a la modulación del dolor.
• El estado de alerta y la emoción se controlan a través del cuerpo mamilar.
• El núcleo posterior regula la temperatura corporal y estimula la actividad simpática.

Histología del Hipotálamo

• Está conformado por núcleos de sustancia gris con neuronas especializadas originadas en el diencéfalo.
• Los axones de las neuronas forman tractos hipotálamo-hipofisiarios.
• Los núcleos supraóptico y paraventricular transportan oxitocina y vasopresina a la neurohipófisis.
• Cada núcleo tiene neuronas especializadas.
• Los núcleos paraventricular y supraóptico contienen neuronas neurosecretoras (oxitocina y ADH).
• Los núcleos arqueado, paraventricular y dorsomedial (parvocelulares) secretan factores liberadores e inhibidores.
• Los núcleos dorsomedial y posterior tienen neuronas autónomas.
• Las neuronas de regulación térmica anterior pierden calor y posterior conservan el calor.
• Las neuronas orexigénicas y anorexigénicas (núcleo arqueado) estimulan o inhiben el apetito.
• El núcleo supraquiasmático contiene neuronas circadianas.
• Varios núcleos contienen neuronas glutamatérgicas y GABAérgicas, que son moduladoras.

Fisiología del hipotálamo y cambios en las etapas de la vida

• El envejecimiento es un fenómeno natural asociado a problemas físicos, psicológicos y sociales.
• El hipotálamo es el principal productor de hormonas.
• La respuesta hormonal cambia con la edad debido a la disminución de la hipófisis.

Efectos del Envejecimiento en el Hipotálamo

• Reducción del volumen de los núcleos arqueado y paraventricular por pérdida de neuronas.
• Neuroinflamación y disminución de la neurogénesis.
• Alteraciones en la secreción hormonal (disminución de la liberación de GnRH que causa menopausia y andropausia).
• Reducción en la señalización tiroidea, afectando el metabolismo basal.
• Resistencia a la insulina y a la leptina.
• Disminución de la producción de melatonina mediada por el núcleo supraquiasmático.
• Se ven afectadas todas las funciones hipotalámicas.
• Pesa 4g y es el 1% de la masa del encéfalo.
• Regula las siguientes funciones:
  • Sistema Nervioso Autónomo
  • Endocrinas
  • del Comportamiento

Funciones Vegetativas del Hipotálamo

• Regula la presión arterial a través de los núcleos cardiovasculares en el tronco cerebral.
  • Estimula el hipotálamo lateral y posterior, eleva la presión arterial y la frecuencia cardíaca.
  • Activa el área preóptica, disminuye la presión arterial y la frecuencia cardíaca
• Regula la temperatura corporal a través del área preoptica
• Controla la sed y conservación del agua
  • Sensación de sed = ingesta de agua
  • Núcleos supraópticos y vías hipotalamo-hipofisiarias para secretar ADH controlan la excreción de agua en la orina.
• Controla el apetito y gasto de energía.
• Regula la contractilidad uterina y la eyección de la leche materna.
  • Los núcleos paraventriculares secretan oxitocina.
• Regula la digestión y la alimentación.
  • El área hipotalámica lateral está vinculada al hambre. Lesiones en esta area causan inaniación.
  • Los núcleos ventromediales son el centro de la saciedad. Lesiones e esta area llevan a la obesidad.
  • El núcleo arqueado puede aumentar o disminuir el apetito (2 tipos de neuronas).
  • Los cuerpos mamilares son responsables de reflejos como lamerse los labios y deglutir.

Funciones Endocrinas del Hipotálamo

• Segrega hormonas que incluye Péptidos, Proteínas, Derivados de aminoácidos, Esteroides y Derivados de triptófano.
  • hormona liberadora de tirotropina (TRH)
  • hormona liberadora gonadotropínas (GnRH)
  • hormona liberadora de corticotropina (CRH)
  • somatostatina, dopamina (inhibidoras)
  • vasopresina (ADH) y oxitocina
  • hormona de crecimiento (GH)
  • prolactina (PRL)
  • hormona estimulante de la tiroides (TSH)
  • hormona adrenocorticotropa (ACTH)
  • hormonas luteinizante (LH) y foliculoestimulante (FSH)
  • tiroides que incluye tiroxina (T4) y triyodotironina (T3)
  • calcitonina
  • paratiroides hormona paratiroidea (PTH)
  • glándulas suprarrenales que incluye la corteza (cortisol, aldosterona, androgenos) y médula (Adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina))
  • páncreas que incluiye (Insulina, glucagón, somatostatina)
  • ovarios ( Estrógenos (estradiol), progesterona; Inhibina)
  • Testiculos ( Testosterona ; Inhibina)
  • Pineal ( melatonina )
  • Timo( timosina, timopoyetina)

Radiología e Imagen

• Métodos principales: RM, TAC, angiografía por RM o TAC, y PET.
• Se necesita un buen conocimiento de anatomía para aplicar las técnicas radiológicas.
• Indicaciones: Tumores, inflamación, enfermedades neuroendocrinas, trastornos vasculares y enfermedades neurodegenerativas.

TAC vs RM

• TAC (Tomografía Axial Computarizada). Usa rayos X

  • Mas rapido. (5-10 min)
  • Buena para visualización de huesos
  • Excelente para detectar hemorragias agudas.
  • Detecta tumores con contraste, pero menor detalle que la RM
  • Contraste yodado, con riesgo de reacciones alérgicas y nefrotoxicidad
  • Limitada para calcificaciones; mejor en TAC.
  • Menor sensibilidad para edema cerebral
  • Usa radicación (rayos X)
  • Más económica

• RM (Resonancia Magnética). Usa campos magnéticos y ondas de radio -Mas lento (20-45)

  • Excelente para tejidos blandos.
  • Menos sensible para hemorragias agudas
  • Contraste con gadolinio, menos riesgos para los riñones.
  • Muy sensible para edema, isquemia o desmielinización.
  • No usa radiación -Gralmente más cara

• Contraindicaciones:

  • TAC (Riesgo asociado al contraste en insuficiencia renal o alergias) -RM (Contraindicado en pacientes con dispositivos metálicos no compatibles)

Farmacología

• Para situaciones clínicas, el hipotálamo generalmente se trata farmacológicamente indirectamente.
• La farmacología del hipotálamo se usa para tratar patología de las glándulas endocrinas, la endometriosis, la pubertad precoz y tumores.
• Sustancias indirectas son los antipiréticos, estimulantes o inhibidores del apetito , la diabetes insípida.

Embriología de la Hipófisis

• La hipófisis se desarrolla de dos estructuras:

  • Una evaginación ectodérmica del estomodeo conocida como la bolsa de Ratke
  • Una extensión en dirección caudal del diencéfalo conocida como infundíbulo

• A tres semanas, la bolsa de Rathke crece en sentido dorsal hacia el infundíbulo.

• A mediados de la cuarta semana, el divertículo hipofisiario (bolsa de Rathke) se proyecta desde el techo del estomodeo y se sitúa junto al piso (pared ventral) del diencéfalo.

• A la quinta semana, la bolsa se alarga y se contrae y se pone en contacto con el infundíbulo.

• A la sexta semana, la conexión de la bolsa con la cavidad bucal degenera y desaparece.

• Las partes de la hipófisis se desarrollan a partir del ectodermo del estomodeo: - partes anterior - intermedia - tuberal

• Estas forman la adenohipófisis.

• Inicialmente las paredes del infundíbulo son delgadas y luego se hacen sólidos a medida que proliferan las células neuroepiteliales que se convierten en pituicitos.

• Las células de neuroglia de la parte nerviosa se diferencian en pituicitos.

• Las células nerviosas originan fibras nerviosas y durante la vida fetal inician la actividad neurosecretora.

• En los meses III y IV las células de la parte anterior se diferencian en células cromófobas, acidófllas y basófilas, se distribuyen en sinusoides y el hígado se vasculariza.

Hormonas Hipofisarias

• La hipófisis inicia su desarrollo entre la semana 4 y 5 de vida intrauterina.
• A partir de la semana 10, la hipófisis se fusiona y comienza segregación hormonal esencial.
• Las hormonas esenciales que se segregan son: -ACTH (8-10 sem) -GH (10-12 sem), -Oxitocina y ADH (10-12 sem) -FSH (10-12 sem)
  -TSH (12-13 sem)
• PRL (prolactina) (12-14 sem) -LH (12-14 sem)
• La hipófisis se comienza a desarrollar entre la 4a y 5a semana de vida ntrauterina, a partir de la 10 semana se fusionan y da inició la secreción de hormonas

Genes para la Hipófisis

• Rpx (Rathke's pouch homeobox).
• Lhx3 (LIM homeobox 3)
• Lhx4 (LIM homeobox 4)
• Pitx1 y Pitx2 (Pituitary homeobox 1 y 2)
• Prop1 (Prophet of Pit-1)
• Sox2
• Hes1
• Nkx2.2
• Gata2
• Fgf8 (Factor de Crecimiento de Fibroblastos 8).

Neuroanatomía de la Hipófisis

• Se localiza en el endocráneo y fosa hipofisiaria llamada silla turca en hueso esfenoides.
• Se une al hipotálamo por el tallo hipofisiario llamado infundíbulo.
• El seno cavernoso y su contenido son laterales a la hipófisis.
• Está constituida por adenohipófisis (anterior), porción intermedia y neurohipófisis(posterior).

Irigación De la Hipófisis

• Las arterias hipofisiarias superiores vienen de la carótida interna e irrigan el tallo y adenohipófisis..
• Las arterias hipofisiarias inferiores provienen de la carótida interna y distribuyen en la neurohipófisis.

Histología de la Hipófisis

• Tipos celulares de la adenohipófisis:
  • Se clasifican según su afinidad tintorial y su función hormonal.
  • Cromófobas (50%): - Citoplasma pálido, poco granular. - Representan células inactivas o células progenitoras.
  • Cromófilas (50%): - Acidófilas (40% del total): - Somatotropas: Secretan hormona del crecimiento (GH). - Lactotropas: Secretan prolactina (PRL). - Basófilas (10% del total): - Corticotropas: Secretan adrenocorticotropina (ACTH). - Gonadotropas: Secretan LH y FSH. - Tirotropas: Secretan hormona estimulante de la tiroides (TSH).

Cambios fisiológicos de la hipófisis a lo largo de la vida

• Disminuye tamaño y peso. Principalmente en la adenohipofisis
• Decrece la actividad y aumenta el tejido fibroso.
• Calcificaciones
• Disminuye la irrigación que trae como consecuencia disminución de funciones .
• Disminuye la actividad de las hormona GH LH FSH TSH y ACTH
• Menor respuesta a hormonas hipotalámicas GHRH , GNRH ( gonado...)
• Aumento de la ADH, causa hiponatremia

Radiología e Imagen de la Hipófisis

Estudio RM TAC Angiografía.Por Rm y TAC

Indicaciones. Tumores Inflamaciones enfermedades neuro endocrinas Trastornos vasculares enfermedades neurodegenerativas

Farmacología del hipófisis

• Depende de la hipo o hiperfunción
• Hiperlplolainemia. Cabergolina o bromocriptina
• Acromegalia SD cushing
• Trastornos. Del neurohipófisis
• Tumores

Embriología de la Pineal

• La glándula pineal se desarrolla a partir del ectodermo neuroepitelial.
• Específicamente como una evaginación dorsal del techo del diencéfalo.
• En la semana 5-7 de vida intrauterina.
• A partir de la semana 8, la glándula madura y las células neuroepiteliales se diferencian en pinealocitos.
• También se desarrollan células gliales de soporte.
• Se establece la red capilar para que pueda actuar como glándula neuroendocrina
• Establece conexiones c el núcleo supraquiasmático del hipotálamo.
• La melatonina comienza a secretarse en pequeñas cantidades durante la vida fetal, y su producción significativa ocurre después del nacimiento.
• En el feto , la melatonina cruza la placenta y ayuda a regular los ritmos circadianos fetales.

Genes para la Pineal

• Pax6.
• Pineal-specific genes (como Pmel).
• Bmal1 (Brain and Muscle Arnt-Like 1)
• Clock.
• Cry1 y Cry2 (Cryptochromes 1 y 2)
• Npas2 (Neuronal PAS Domain Protein 2)
• Sonic Hedgehog (Shh).
• Rax (Retina and Anterior Neural Fold Homeobox)
• Sox2.
• Gbx2

Anatomía de la Pineal

• Pineal se ubica en la cara posterior del tallo cerebral, en el mesencéfalo
• Anterior se localiza la comisura blanca posterior.
• Las célula principales : pinealocitos produc melatonina
• Tambien presenta depósito de de arena cerebral (acérvulos cerebrales)

Fisiologia de la pineal,cambios en etapas

• Se calcifica
• Reduce tamaño y volúmen
• Aumenta el tejido conectivo fibroso
• Reduce la cantidad pinealocitos
• Disminuye la producción de melatonina (altera el sueño y deteriora el sistema inmune

Radiología e imagen de la pineal

• Radiografía simple de craneo
• en adultos se calcifica en forma fisiológica 40-70% de las personas
• TAC
• RMN
• Angiografía cerebral(poco utilizada)

Farmacología pineal

• Melatonina -Ramelton
• Agomelatina

Neurotransmisores y Hormonas Reguladores del Apetito

• El aporte energético depende tanto de la calidad y cantidad de la ingesta , así como de la existencia de las reservas calóricas
• Se regula a través de señales hormonales procedentes del tejido adiposo y de los sistema: -Sistema nervioso (simpático y parasimpático)
  • Gastrointestinal
  • Hormonal Son interada principalmente a nivel Del núcleo arcuato o núcleo infundibular del hipotalamo

Las señales provenientes del sistema gastrointestinal y nervioso ajustan el apetito para impedir tanto el sobre peso como la pérdida ponderal ante situaciones agudas

• Neuropéptido.y (NPY) en peptidico relacionado con la proteína agouti

• neuronas rica en el NPY /AGRP

• Núcleos para ventricular laterolateral del hipotálamo ventromedial dorso medial Regulan la ingesta alimento y los gastos energéticos

• Factores que actúan en el hipotalma Disminuyendo el apetito y aumentando gasto de energía*

• Sistema gastrointestinal

• Sistema gastrointestinal ( glucagón ,bombesin , colecistoquinina (CCK y glucosa)

• Sistema endocrino (insulina,adrenalina a través de sus efectos beta-adrenérgicos y estrógenos ) Tejido adiposo (leptina)

• Sistema nervioso periférico.(efectos beta - adrenérgicos de la noradrenalina)

• Sistema central (dopamína

• Factores que actúan en el hipotálamo AUMETANDO el apetito y aumentando gasto de energía*

• Sistema gastrointestinal ( opiáceos neurotensina, factor hipotalamico liberador. De hormóna -Hormona crecimiento -Sistema andracrino ( efectos alfa adrenergicos de adrenalinda