Funciones no Hormonales del Hipotálamo

Dr. Alfredo Jácome Roca.

Ocitocina

Es una hormona peptídica de nueve aminoácidos, también llamada “hormona eyecto-láctea”, similar a la vasopresina, que después de un corto tiempo en la circulación es –al igual que esta- se metaboliza en el hígado. Una vez que la mama está preparada por la acción de los estrógenos, progesterona y prolactina, la ocitocina estimula las miofibrillas del pezón y hace sacar la leche, lo que facilita la lactancia.

La ocitocina se libera por succión mamaria (lo que estimula también la prolactina) y por la vía colinérgica. En cuanto a la acción sobre el útero grávido, este se vuelve sensible a la ocitocina cuando el embarazo llega a término, y de desencadenan las contracciones rítmicas del trabajo de parto; su acción sobre el cerebro facilita la conducta maternal de la lactancia, aunque estas dos últimas acciones son –más que esenciales- facilitadoras.

En los hombres parece que facilita el transporte espermático en el sistema reproductor masculino. La producción y acciones de la ocitocina son moduladas por los esteroides sexuales.

Melatonina

La luz produce en la pineal un cambio adaptativo; su contenido de serotonina es alto durante el día y bajo en la noche, ocurriendo lo contrario con la concentración de nor-epinefrina. La pineal de los mamíferos responde indirectamente a los estímulos visuales.

Los fotorreceptores de la retina la excitan por medio de ramas nerviosas que se dividen en el quiasma óptico, formando el tracto óptico accesorio inferior.

La melatonina es un derivado indólico que se deriva de la serotonina (ambas aminas provenientes del triptófano) por procesos sucesivos de acetilación y metilación (por acciones de las enzimas N-acetilasa y hidroxi-indol-metiltransferasa), que sufre cambios con la luz.

A pesar de que la serotonina se libera a un ritmo constante, se libera más durante la oscuridad, activando a su vez las enzimas mencionadas que la degradarán, las que son activadas a través de receptores nor-adrenérgicos, por medio de la adenilciclasa y el AMPc; de esta manera la melatonina se producirá de acuerdo a un ritmo circadiano, que permite niveles bajos mientras haya luz del día, o altos durante la noche; la liberación pre-sináptica de norepinefrina está disminuida por acción de la luz.

Existen dos receptores -de membrana, acoplados a proteínas G- de melatonina en los mamíferos (Mel 1A y Mel 1B), expresados diferencialmente en diversos tejidos, posiblemente con diferentes efectos biológicos. Hay mayor densidad de estos receptores en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, en la adenohipófisis tuberal y en la retina.

La melatonina inhibe la GnRH, y por tanto la LH y la FSH; la pineal de mamíferos como caballos y ovejas, o en roedores, es capaz de medir la duración del día (más largo en el verano, más corto en el invierno), lo que se llama el “fotoperiodo”; de acuerdo a esto, la pineal regula la secreción de melatonina, aumentada en la noche.

De esta manera estos animales reconocen que clase de estación está presente, pues en la estación (que para determinado animal es la reproductiva) las gonadas se rejuvenecen, y en la estación no reproductiva, las gonadas permanecen inactivas. Una oveja se reproduce una vez al año, pero merced a la melatonina, puede tener dos embarazos al año.

A pesar del interés que ha generado la melatonina en el tratamiento del insomnio, esta hormona no es un regulador del patrón normal de sueño, aunque si tiene algún efecto. En los viejos con insomnio, su secreción es menor que en los viejos que no lo padecen, por lo que cabría la melatonina como tratamiento, aunque su efecto es modesto.

En las personas que hacen turnos nocturnos, la melatonina no ha resultado muy efectiva para que puedan dormir de día. En los viajeros que sufren del “jet lag”, la administración de melatonina hacia el momento cuando oscurecerá en el sitio de llegada, puede aliviar los síntomas.

En dosis altas, la melatonina disminuye la actividad motora, induce cansancio e hipotermia, lo que facilitaría el sueño. En animales inferiores, la distribución del pigmento melánico se altera por la administración de pineal del ganado, aclarándose el color de su piel o volviéndose casi transparentes, este efecto no se observa en mamíferos o en los pájaros.

(Lea También: Fisiología de la Glándula Tiroides)

Funciones no hormonales del Hipotálamo

Numerosas y complejas funciones no hormonales se llevan a cabo en el hipotálamo, entre ellas la regulación del apetito y de la saciedad (y por lo tanto del peso corporal), de la temperatura (pues tiene neuronas sensibles al calor y el frío), el sueño y el sistema nervioso autónomo simpático y para simpático.

Diversos péptidos, neurotransmisores y citoquinas intervienen en la regulación de estos procesos fisiológicos, al tiempo que lesiones hipotalámicas experimentales o patológicas pueden inducir cambios en todas estas funciones. Los cambios en la osmolaridad –manifestados por sed- también inducen su control hipotalámico a través de la hormona antidiurética.

Patología

La diabetes insípida (DI) o enfermedad con grandes volúmenes urinarios, donde no se produce deshidratación mientras el mecanismo de la sed se mantenga intacto, es idiopática en una tercera parte de los casos, debida a trauma o lesión intracraneana (transitoria) en otra tercera parte, mientras que los casos restantes son nefrogénicos, donde existe resistencia a la hormona antidiurética. Una de las causas de hiponatremia crónica es el llamado “síndrome de secreción inapropiada de ADH”, en donde la orina es hipertónica.

La destrucción de la pineal por intervención quirúrgica o por tumor produce deficiencia de la LH y pubertad precoz. Si a las mujeres con ciclos anovulatorios u oligomenorrea se les hace dormir con la luz encendida, su trastorno tiende a corregirse. Los tumores pineales son primarios o metastáticos, que se diagnostica en personas prepùberes en un 10 a 15%, en quienes sólo en un tercio se ve la pubertad precoz.

Algunos dicen que la producción de este trastorno endocrino en pinealomas es debida a la compresión que ejercen sobre el hipotálamo. Otros síntomas que aparecen son somnolencia, hiperfagia, diabetes insípida, obesidad y trastornos emocionales. Estos tumores a veces producen síntomas de hipertensión endocraneana e hidrocéfalo.

En los pinealomas es clásico observar el síndrome de Parinaud, en el cual el paciente es incapaz de mirar hacia arriba por esfuerzo voluntario. Hay además anormalidades pupilares, de la acomodación, retracción de párpados y nistagmo opto cinético.

Terapéutica

En las dos primeras clases de DI, el manejo es con vasopresina; para el manejo crónico en la idiopática se usaba la solución oleosa, y ahora la que se administra por vía nasal; para el manejo agudo en casos neurológicos, o en neurocirugía, se usa la solución acuosa para evitar la hiponatremia dilucional. En la variedad nefrogénica, la idea es causar una baja relativa de sodio por medio de dieta hiposódica y administración de diuréticos tiazídicos, lo que logran disminuir la poliuria en un 50%, haciéndola más tolerable.

El tratamiento de los pinealomas es quirúrgico. Como fisiológicamente la melatonina se produce durante la oscuridad, esta hormona se usa para el tratamiento del insomnio.

Historia

El sistema porta hipotálamo-hipofisiario fue descubierto en una morgue de Bucarest, cuando en 1927 el patólogo Rainer observó el plexo vascular que rodeaba el tallo y vio cómo este era especialmente prominente en personas que habían muerto súbita y violentamente; le sugirió entonces a estudiante Popa que continuara investigando, lo que él hizo removiendo el hipotálamo y la hipófisis en bloque.

Wisloki encontró un sistema parecido en animales inferiores y Harris hizo estudios novedosos que le dieron impulso a la neuroendocrinología. La pineal ha sido por siglos una glándula misteriosa, ya que aunque se le han asignado muchas funciones posibles (Aristóteles la consideraba el asiento del alma), realmente es una pequeña estructura que precozmente se calcifica, y que está enclavada en el centro del cerebro aparentemente sin ningún propósito.

Su vinculación con la endocrinología tiene relación con la aparición de pubertad precoz en algunos casos de pinealoma y la producción de melatonina.

Referencias seleccionadas

• Van der Lely AJ, et al. Biological, physiological, pathophysiological and pharmacological aspects of Ghrelin. Endocrine Reviews. 2004 25: 426-457.
• Kaltsas GA, et al. The diagnosis and medical management of advanced neuroendocrine tumors. Endocrine Reviews. 2004 25: 458-511.
• Millar RP et al. Gonadotropin-releasing hormone receptors Endocrine Reviews. 2004 25: 235-275.
• Ben-Jonathan N, et al. Dopamine as a prolactin (PRL) inhibitor. Endocrine Reviews. 2001 22: 724-763.
• Smith KA, Schoen MW, Czeisler CA. Adaptation of human pineal melatonin suppression by recent photic history.Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2004; 89(7):3610-4
• Kiss A, Adameova A, et al. Effect of immobilization on in vitro thyrotropin-releasing hormone release from brain septum in wild-type and corticotropin-releasing hormone knock-out mice.
• Annals of the New York Academy of Sciences. 2004;1018:207-13.
• Racine MS, et al. Augmentation of growth hormone secretion after testosterone treatment in boys with constitutional delay of growth and adolescence: evidence against an increase in hypothalamic secretion of growth hormone-releasing hormone. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2004; 89(7):3326-31.
• Dunser MW, Werner ER, et al. Arginine vasopressin and serum nitrite/nitrate concentrations in advanced vasodilatory shock. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 2004;48(7):814-9.

Bibliografías Seleccionadas

• Cassoni P, et al. Oxytocin and oxytocin receptors in cancer cells and proliferation. Journal of Neuroendocrinology. 2004;16(4):362-4.
• Kalliomaki ML, et al. Prolactin-releasing peptide affects pain, allodynia and autonomic reflexes through medullary mechanisms.Neuropharmacology. 2004;46(3):412-24.
• Barón-Castañeda G. Fundamentos de endocrinología ginecológica.Contacto Gráfico, Bogotá, 1998.
• Bowen R. The pineal gland and melatonin. 2003. https://arbl.cvmbs.colostate.edu/
• Raff H. Secretos de la Fisiología. Editorial McGraw-Hill Interamericana. México, 2000.
• Strbak V, et al. Comparison of pancreatic and hypophysiotropic TRH systems. Physiol Res 2000. 49(S1): S71-S78.