Hipotálamo

Corte sagital medio del cerebro de un embrión humano de tres meses. El hipotálamo (hypothalamus) se ve en el centro, debajo del tálamo (thalamus). Dibujo tomado del libro de Anatomy of the Human Body.

Hipotálamo (en rojo).

El hipotálamo (del griego ὑπό, ÿpó: ‘debajo de’, y θάλαμος, thálamos: ‘cámara nupcial, dormitorio’) es una glándula endocrina que forma parte del diencéfalo, y se sitúa por debajo del tálamo. Libera al menos nueve hormonas que actúan como inhibidoras o estimulantes en la secreción de otras hormonas en la adenohipófisis, por lo que se puede decir que trabaja en conjunto con esta.

Suele considerarse el centro integrador del sistema nervioso vegetativo (o sistema nervioso autónomo), dentro del sistema nervioso central como parte del sistema limbico. También se encarga de realizar funciones de integración somato-vegetativa.

En conjunto con la hipófisis, realiza la homeostasis del organismo, por medio de un sistema de realimentación negativa.

Neuroanatomía

El diencéfalo está constituido por el tálamo, el hipotálamo, el epitálamo y el subtálamo. El tálamo son dos masas en el medio del cerebro, entre los dos hemisferios cerebrales. El hipotálamo está debajo del tálamo y sus límites están constituidos por:

• superior: el piso del tercer ventrículo.
• anterior: el quiasma óptico.
• inferior y lateral: subtálamo.
• posterior: línea imaginaria entre los cuerpos mamilares y la comisura posterior del cerebro.

Tipos celulares

Fisiológicamente se distinguen dos tipos de neuronas secretoras en el hipotálamo:

• Neuronas parvocelulares o parvicelulares: liberan hormonas peptídicas denominadas factores hipofisiotrópicos en el plexo primario de la eminencia media, desde donde viajan a la adenohipófisis para estimular la secreción de otras hormonas (hormonas hipofisarias). Ejemplos de estas hormonas hipofisiotrópicas son la GhRH (hormona estimuladora del crecimiento), PRL (hormona liberadora de prolactina), TRH (hormona liberadora de tirotropina) y GnRH (hormona liberadora de gonadotropina).

• Neuronas magnocelulares: son las mayoritarias, tienen mayor tamaño y producen hormonas neurohipofisarias (ADH y OT), todas de naturaleza peptídica, y que viajan hacia la neurohipófisis, la parte nerviosa de la hipófisis y que en realidad puede considerarse una prolongación del hipotálamo. En la neurohipófisis se almacenan y vierten a sangre.

Las neuronas magnocelulares, además, forman dos grandes núcleos somáticos:

• 1. Núcleo supraóptico (SON): produce mayoritariamente la hormona antidiurética (ADH).
• 2. Núcleo paraventricular (PVN): produce mayoritariamente oxitocina.

Núcleos neuronales

• núcleos laterales: se relacionan con el hambre
• preóptico: función parasimpática
• supraóptico: produce hormona antidiurética
• paraventricular: produce oxitocina y regula la temperatura corporal
• hipotalámico anterior: centro de la sed
• supraquiasmático: regulación del ciclo circadiano
• ventromedial: centro de la saciedad
• arcuato: interviene en la conducta emocional y actividad endócrina
• mamilar: participan en la memoria
• hipotalámico posterior: función simpática

Funciones

Emociones

Región responsable del control de la expresión fisiológica de la emoción. Para ejercer este control, regula la actividad del sistema nervioso autónomo a través de su influencia sobre el tronco del encéfalo. Esta comunicación se realiza mediente el haz prosencefálico medial, que une bidireccionalmente el hipotálamo con el tronco, así como, en dirección rostral, el hipotálamo con la región septal y zonas de la corteza prefrontal. En la glándula del hipotálamo se reúnen un conjunto de sustancias químicas responsables de determinadas emociones que experimenta el ser humano; ejemplos de estas sustancias son los péptidos y aminoácidos, los cuales al unirse forman los neuropéptidos o neurohormonas. Decimos, entonces, que en el hipotálamo se forman sustancias químicas que generan la rabia, sustancias químicas que generan la tristeza, sustancias químicas para sentir la sensación de estar enamorado, entre otros.

Hambre y saciedad

El hipotálamo regula el hambre, el apetito y la saciedad por medio de hormonas y péptidos como la colecistoquinina, el nivel de glucosa y ácidos grasos en sangre, y el neuropéptido Y entre otros.

Temperatura

El hipotálamo anterior o rostral (parasimpático) disipa (difunde) el calor y el hipotálamo posterior o caudal (simpático) se encarga de mantener la temperatura corporal constante aumentando o disminuyendo la frecuencia respiratoria y la sudoración.

Sueño

La porción anterior y posterior del hipotálamo regula el ciclo del sueño y de la vigilia (ritmo circadiano).

Hormonas

El hipotálamo, en cuanto órgano endocrino, se ocupa de liberar factores liberadores o inhibidores a la sangre, pero también es capaz de producir neurohormonas listas para su secreción.

Neurohormonas

Hormona antidiurética

El hipotálamo produce en los núcleos supraópticos y paraventriculares la ADH (hormona antidiurética) o vasopresina, la cual se acumula en la neurohipófisis, desde donde es secretada. La vasopresina regula el balance de agua en el cuerpo actuando sobre los riñones. Esta hormona se almacena en la hipófisis posterior de donde es liberada. La disfunción del hipotálamo en la producción de ADH causa diabetes insípida.

Oxitocina

La oxitocina es también producida por el hipotálamo y almacenada y liberada por la neurohipófisis; también comparte similitudes en su estructura proteínica y llegan a compartir algunas funciones. En el caso de los hombres, se desconoce su funcionalidad, pero se la asocia con los genitales externos y con receptores de la vesícula seminal.

Está relacionada con los patrones sexuales y con la conducta maternal y paternal que actúa también como neurotransmisor en el cerebro. En las mujeres, la oxitocina se libera en grandes cantidades tras la distensión del cérvix uterino y la vagina durante el parto, así como en respuesta a la estimulación del pezón por la succión del bebé, facilitando por tanto el parto y la lactancia.

También se piensa que su función está asociada con el contacto y el orgasmo, tanto en hombres como en mujeres.

Factores hipotalámicos

Aparte de las dos hormonas de acción directa mencionadas, el hipotálamo secreta diversas hormonas o factores que regulan la secreción de hormonas hipofisarias.

• Hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH, LHRH o LHRF). Es un decapéptido (una cadena de 10 aminoácidos) que actúa sobre la hipófisis, estimulando la producción y la liberación de la hormona luteinizante (LH) y la hormona foliculoestimulante (FSH). El balance de estas hormonas coordina el ciclo menstrual femenino y la espermatogénesis en los hombres.

• Hormona liberadora de tirotropina (TRH). Es un tripéptido (molécula compuesta por tres aminoácidos). Estimula la secreción de prolactina (PRL) y de tirotropina (TSH) por parte de la adenohipófisis.

Corte sagital medio del cerebro. El punto blanco en frente del hipotálamo es el quiasma óptico, debajo del cual esta la pituitaria. La línea blanca entre la pituitaria y el espacio negro es la silla turca (hueso)

• Hormona liberadora de corticotropina (CRH o CRF). Se sintetiza en los núcleos paraventriculares, a partir de un precursor polipeptídico de unos 41aminoácidos y posee una vida larga (minutos). Las neuronas secretoras se encuentran en la porción anterior de los núcleos paraventriculares y sus axones terminan en la capa externa de la eminencia media. Estimula la liberación de adrenocorticotropina (ACTH) y β-endorfina por parte de la adenohipófisis. La hormona antidiurética y la angiotensina II potencian el efecto liberador de CRH.

• Somatocrinina, hormona liberadora de somatotropina (STH) o factor liberador de hormona del crecimiento (GRF). Las neuronas productoras de este factor se encuentran en el núcleo arcuato del hipotálamo. Se sintetiza a partir de un precursor de 107 o 108 aminoácidos. Estimula la liberación de la hormona del crecimiento hipofisaria (GH).

• Somatostatina u hormona inhibidora de la liberación de somatotropina (GIH). Como su nombre indica, inhibe la secreción de somatotropina y de otras hormonas como la insulina, el glucagón, el polipéptido pancreático y la TSH.^{[cita requerida]} La zona secretora se encuentra en la región periventricular del hipotálamo. Es un tetradecapéptido que se encuentra en el hipotálamo y en las células D de los islotes de Langerhans. Su precursor posee 116 aminoácidos.Hormona liberadora de corticotropina

• PIF (Factor inhibidor de la liberación de prolactina). Actúa en forma constante inhibiendo la secreción de prolactina hipofisaria. Dado que la dopamina inhibe también la producción de prolactina al unirse a las células lactotropas de la hipófisis, durante algún tiempo se pensó que se trataba de PIF; la dopamina puede ser un PIF secundario. Las neuronas secretoras de PIF se encuentran en el núcleo arcuato hipotalámico.

• Angiotensina II (AII). Es un octapéptido que estimula la acción de la hormona liberadora de corticotropina; libera algo de adrenocorticotropina hipofisaria.