Núcleo arcuato

Qué es el núcleo arcuato

Arcuato procede del latín arcuatus, participio de arcuare («curvar en forma de arco»), y describe la disposición curva que adopta este grupo neuronal alrededor del tercer ventrículo. En nomenclatura anatómica internacional se le conoce también como núcleo infundibular del hipotálamo (nucleus arcuatus hypothalami, nucleus infundibularis hypothalami), un segundo nombre que remite a su relación con el infundíbulo o tallo hipofisario.

Existe una segunda estructura con idéntico nombre en el bulbo raquídeo (el núcleo arcuato del bulbo), formada por neuronas relacionadas con la vía corticoespinal y sin relación funcional con el núcleo hipotalámico. La coincidencia es solo nominal: ambas estructuras comparten la forma curva que da nombre al término, pero se sitúan en regiones distintas del sistema nervioso central y desempeñan papeles distintos.

Localización y relación con la eminencia media

El núcleo arcuato ocupa la porción más ventral del hipotálamo, junto a la pared del tercer ventrículo y por encima de la eminencia media. Esta vecindad no es casual: la eminencia media carece de barrera hematoencefálica convencional, ya que sus capilares son fenestrados, y esa particularidad permite que hormonas y péptidos circulantes alcancen directamente las neuronas del núcleo arcuato sin atravesar el filtro que protege al resto del encéfalo.

Entre ambas estructuras median los tanicitos, células especializadas de la eminencia media cuyas prolongaciones citoplasmáticas envuelven terminales axónicos y regulan el paso de sustancias hacia el líquido cefalorraquídeo. Gracias a esta disposición, el núcleo arcuato funciona como una ventana del cerebro hacia el torrente sanguíneo. Pocas estructuras tienen un acceso tan directo.

Poblaciones neuronales y función

El núcleo arcuato no es homogéneo: alberga varias poblaciones de neuronas con funciones opuestas o complementarias. Las neuronas POMC/CART sintetizan proopiomelanocortina, precursora de la hormona estimulante de los melanocitos alfa, y reducen el apetito cuando se activan. Enfrente, las neuronas NPY/AgRP liberan neuropéptido Y y el péptido relacionado con agouti, con el efecto contrario: estimulan la ingesta y reducen el gasto energético.

Existen, además, otras dos poblaciones bien caracterizadas. Las neuronas dopaminérgicas tuberoinfundibulares liberan dopamina hacia el sistema porta hipofisario e inhiben la secreción de prolactina por la hipófisis anterior. Las neuronas KNDy, así llamadas por expresar kisspeptina, neuroquinina B y dinorfina, participan en el control de la secreción pulsátil de la hormona liberadora de gonadotropinas.

Papel en el eje neuroendocrino

Más allá del apetito, el núcleo arcuato interviene en varios ejes hormonales. A través de la GnRH regula, junto con otras estructuras hipotalámicas, la secreción hipofisaria de gonadotropinas. También libera somatostatina y otros factores que modulan la secreción de hormona del crecimiento, y contribuye a la regulación del eje tiroideo mediante la producción del factor liberador de tirotropina. Ninguna de estas funciones opera de forma aislada: el núcleo arcuato actúa en red con el núcleo paraventricular, el núcleo ventromedial y otras regiones del hipotálamo, que construyen juntas la respuesta integrada del organismo frente al estado energético y hormonal.

Diferenciación con otros núcleos hipotalámicos

El núcleo arcuato comparte función reguladora con otros núcleos hipotalámicos, pero no territorio. El núcleo paraventricular, situado más dorsalmente, sintetiza oxitocina y vasopresina y coordina la respuesta al estrés a través del eje hipotálamo-hipófiso-suprarrenal. El núcleo supraquiasmático gobierna el ritmo circadiano y no participa de forma directa en el balance energético. El rasgo que distingue al núcleo arcuato de sus vecinos es, precisamente, su privilegiada exposición a las señales de la sangre periférica.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama núcleo arcuato?

Por su forma: el término arcuato viene del latín arcuatus, «curvado como un arco», y describe la disposición que adoptan estas neuronas alrededor del tercer ventrículo. También se le llama núcleo infundibular, por su cercanía al infundíbulo hipofisario.

¿Es lo mismo que el núcleo arcuato del bulbo raquídeo?

No. Comparten nombre y forma, pero se ubican en regiones distintas del sistema nervioso central y no guardan relación funcional entre sí.

¿Cómo detecta el núcleo arcuato hormonas de la sangre si el cerebro está protegido por la barrera hematoencefálica?

Gracias a su vecindad con la eminencia media, una de las pocas regiones del sistema nervioso central sin barrera hematoencefálica convencional. Los capilares de esta zona son fenestrados, es decir, presentan poros que permiten el paso de moléculas de tamaño considerable, y los tanicitos que allí residen regulan además el tránsito de esas sustancias hacia el líquido cefalorraquídeo. Esta disposición anatómica es la que permite que hormonas como la leptina o la grelina, producidas fuera del sistema nervioso, modifiquen directamente la actividad de las neuronas del núcleo arcuato. Pocas estructuras cerebrales cuentan con un acceso tan inmediato al torrente circulatorio.

¿Qué relación tiene con la reproducción?

Las neuronas KNDy del núcleo arcuato, que expresan kisspeptina, neuroquinina B y dinorfina, participan en el control de la secreción pulsátil de GnRH, la hormona que a su vez regula la liberación hipofisaria de gonadotropinas. Se trata de un mecanismo fisiológico normal de regulación del eje reproductivo, presente en ambos sexos.

¿Actúan de forma independiente las distintas neuronas del núcleo arcuato?

No del todo: las poblaciones POMC/CART y NPY/AgRP se inhiben mutuamente mediante conexiones locales, de modo que la activación de una tiende a suprimir la otra. Ese equilibrio, más que la acción aislada de un solo tipo neuronal, determina la señal final que el núcleo arcuato envía al resto del hipotálamo.

Referencias

1. Real Academia Española. Arcuado, arcuada
2. IMAIOS e-Anatomy. Núcleo arcuato del hipotálamo
3. Boletín Médico del Hospital Infantil de México, SciELO. Regulación hipotalámica del apetito
4. Universidad Complutense de Madrid, Dialnet. El síndrome infundíbulo-tuberal en los craneofaringiomas