Eje hipotálamo-hipofisario

Qué es el eje hipotálamo-hipofisario

El término designa la unidad funcional que forman el hipotálamo y la hipófisis (o glándula pituitaria), dos estructuras encefálicas situadas en la base del cerebro. La palabra hipotálamo procede del griego ὑπό (hypó, "debajo") y θάλαμος (thálamos, "cámara interior"), porque se localiza justo por debajo del tálamo, en el suelo del tercer ventrículo. Hipófisis deriva de ὑπόφυσις (hypóphysis, "excrecencia que crece por debajo"), nombre que le dio Galeno en el siglo II d. C. al observar la pequeña formación glandular que cuelga del encéfalo mediante el tallo hipofisario y se aloja en la silla turca del esfenoides.

Que el hipotálamo y la hipófisis funcionan como una unidad coordinada es un concepto que se consolidó durante la primera mitad del siglo XX. En 1930, Ernst y Berta Scharrer propusieron que ciertas neuronas hipotalámicas eran capaces de secretar sustancias con actividad hormonal, un fenómeno al que llamaron neurosecreción. Geoffrey Harris, ya en la década de 1950, demostró que la adenohipófisis no funciona de forma autónoma, sino bajo el control de factores liberados por el hipotálamo y transportados por una vía vascular especializada. La idea de que un tejido nervioso pudiera gobernar una glándula endocrina resultaba entonces difícil de aceptar.

Conexión vascular y conexión nerviosa

La hipófisis consta de dos lóbulos de origen embriológico y función muy diferentes: la adenohipófisis (lóbulo anterior) y la neurohipófisis (lóbulo posterior). El hipotálamo se comunica con cada uno de ellos por vías distintas.

Con la adenohipófisis, la comunicación se establece a través del sistema porta hipofisario. Se trata de una red vascular peculiar: las arterias hipofisarias superiores, ramas de la carótida interna, forman un primer plexo capilar en la eminencia media del hipotálamo; desde allí, venas portales descienden por el tallo hipofisario hasta ramificarse en un segundo plexo capilar dentro de la adenohipófisis. Este doble lecho capilar permite que las neurohormonas hipotalámicas (péptidos producidos en cantidades muy pequeñas) lleguen directamente a las células adenohipofisarias sin diluirse en la circulación general. No hay conexión nerviosa directa entre hipotálamo y adenohipófisis; toda la regulación es humoral.

En la neurohipófisis el mecanismo es radicalmente distinto. Los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo envían sus axones a través del tallo, y esos axones terminan directamente en el lóbulo posterior. La vasopresina y la oxitocina se sintetizan en los cuerpos neuronales hipotalámicos, viajan por transporte axonal y se almacenan en la neurohipófisis hasta que un impulso nervioso provoca su liberación a la sangre. La neurohipófisis, en rigor, no fabrica hormonas: es un reservorio.

Hormonas liberadoras e inhibidoras

El hipotálamo produce al menos siete neurohormonas que regulan la adenohipófisis. Las llamadas liberinas estimulan la secreción de una hormona hipofisaria concreta, mientras que las estatinas la inhiben. Entre las primeras se encuentran la hormona liberadora de corticotropina (CRH), la hormona liberadora de tirotropina (TRH), la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) y la hormona liberadora de hormona de crecimiento (GHRH). La somatostatina, que frena la secreción de hormona de crecimiento, y la dopamina, que inhibe tónicamente la prolactina, son las dos principales estatinas conocidas.

La prolactina ocupa un lugar singular en este esquema. Es la única hormona adenohipofisaria cuya secreción aumenta cuando se secciona el tallo hipofisario, precisamente porque su regulación predominante es inhibidora (por la dopamina). Todas las demás disminuyen, al interrumpirse la llegada de sus respectivas liberinas.

Retroalimentación y ejes subordinados

Cada hormona de la adenohipófisis actúa sobre una glándula periférica (tiroides, corteza suprarrenal, gónadas) o directamente sobre tejidos diana (caso de la hormona de crecimiento y la prolactina). Las hormonas producidas por esas glándulas periféricas circulan por la sangre y, al alcanzar el hipotálamo y la propia hipófisis, modulan la secreción de las neurohormonas y de las hormonas hipofisarias correspondientes. Este mecanismo se denomina retroalimentación; en la mayoría de los casos es de tipo negativo, es decir, la hormona final frena al escalón superior cuando su concentración es suficiente.

De esta arquitectura surgen los ejes neuroendocrinos clásicos. El eje hipotálamo-hipofiso-tiroideo controla la función de la glándula tiroides mediante la cadena TRH, tirotropina (TSH) y tiroxina. El eje hipotálamo-hipofiso-adrenal gobierna la producción de cortisol por la glándula suprarrenal a través de CRH y ACTH. Y el eje hipotálamo-hipofiso-gonadal regula la función reproductora por medio de GnRH, LH y FSH. Cada uno de estos circuitos tiene su propia lógica de retroalimentación y sus particularidades cronobiológicas (ritmos pulsátiles, ritmo circadiano, ciclo menstrual), pero todos comparten la misma arquitectura de tres niveles que tiene su origen en la conexión hipotálamo-hipofisaria.

Secreción pulsátil y ritmos circadianos

Las hormonas hipotalámicas e hipofisarias no se liberan de forma continua. Se secretan en pulsos, con picos y valles que se suceden a lo largo del día. La ACTH y el cortisol, por ejemplo, alcanzan su máximo en las primeras horas de la mañana y su mínimo a medianoche; la hormona de crecimiento se libera sobre todo durante el sueño profundo. Este patrón pulsátil no es anecdótico: la frecuencia y la amplitud de los pulsos de GnRH determinan si la hipófisis secreta preferentemente LH o FSH, lo que tiene consecuencias directas sobre el ciclo ovárico.

El hipotálamo integra además señales procedentes del sistema nervioso central (estrés, temperatura, fotoperiodo, estado nutricional) y las traduce en cambios en la secreción de sus neurohormonas. Es, en ese sentido, un transductor neuroendocrino que conecta la información neural con la regulación hormonal del organismo.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la expresión "eje hipotálamo-hipofisario"?

Combina dos raíces griegas: ὑπό-θάλαμος ("debajo de la cámara", por la localización del hipotálamo bajo el tálamo) e ὑπόφυσις ("excrecencia inferior", nombre dado por Galeno a la glándula pituitaria). El término eje alude a que ambas estructuras funcionan como una unidad coordinada, con flujo de información en los dos sentidos. Se empezó a usar de forma generalizada a partir de los trabajos de Geoffrey Harris en los años cincuenta del siglo XX.

¿Es lo mismo hipófisis que glándula pituitaria?

Sí. Hipófisis es el nombre de origen griego y pituitaria el de origen latino, acuñado por Vesalio en el siglo XVI porque creía que la glándula producía la pituita (moco nasal). Ambos términos son sinónimos y se emplean indistintamente en la literatura médica.

¿Por qué la hipófisis se llama "glándula maestra"?

Porque sus hormonas regulan la actividad de otras glándulas endocrinas del organismo: tiroides, suprarrenales y gónadas, entre otras. El apelativo es tradicional, pero puede resultar engañoso. En realidad, la hipófisis trabaja subordinada al hipotálamo, que es quien decide cuándo y cuánto debe secretarse. Hablar de la hipófisis como "maestra" refleja una época en la que aún no se conocía el papel del hipotálamo en la regulación endocrina.

¿Qué ocurre si se lesiona el tallo hipofisario?

Depende de la extensión del daño. Una sección completa del tallo interrumpe tanto el flujo de neurohormonas por el sistema porta como el transporte axonal de vasopresina y oxitocina. En la práctica, la secreción de prolactina sube (al perderse la inhibición por dopamina), la de las demás hormonas adenohipofisarias cae, y puede aparecer diabetes insípida por falta de vasopresina. Las causas más frecuentes de lesión del tallo son los tumores hipofisarios, los craneofaringiomas y los traumatismos craneoencefálicos.

Referencias

1. MedlinePlus en español. Enfermedades de la glándula pituitaria.
2. Manual MSD, versión para profesionales. Generalidades sobre el sistema endocrino.
3. MedlinePlus en español, enciclopedia médica. Glándula pituitaria.
4. Manual MSD, versión para público general. Glándulas endocrinas.