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HIPOTÁLAMO E HIPÓFISE

 

- O sistema hipotálamo-hipofisário compõe o sistema de regulação neuroendócrina.

- As conexões entre o sistema nervoso e o sistema endócrino, dentre outras vias, ocorre principalmente pelo eixo hipotálamo-hipofisário.

- O controle neural ocorre através de neurotransmissores, já a regulação endócrina ocorre por hormônios ou neurohormônios.

- Hormônios adenohipofisários respondem a fatores de estimulação/inibição hipotalâmico.

- Hormônios da neurohipófise são sintetizados pelos próprios neurônios que chegam a neurohipófise.

- O controle da secreção dos hormônios hipotalâmicos hipofisários é regulada por alças de feedback: longas (onde os órgãos endócrinos respondem com secreção hormonal contra-regulando a secreção central), curtas (a hipófise contra-regula o hipotálamo) e ultra-curtas (onde o hipotálamo contra-regula o próprio hipotálamo).

- A glândula hipofisária pesa cerca de 0,5-2g dividida em adenohipófise, neurohipófise e parte intermédia.

- Origem embriológica: a adenohipófise origina-se da bolsa de Rathke sendo uma invaginação da faringe. A neuro-hipófise é uma proliferação do hipotálamo (rica em células da glia).

- Tipos celulares da adeno-hipófise:

- Células Somatotróficas: correspondem a 30-40% das células – produtoras de GH.

- Células Corticotróficas: correspondem a 20% das células - produtores de ACTH.

- Células Lactotróficas: produtoras de prolactina.

- Células Gonadotróficas: produtoras de FSH e LH.

- Células Tireotróficas: produtoras de TSH.

- Tipos celulares da neuro-hipófise:

- Células neuronais secretoras de ADH – controlam a diurese.

- Células neuronais secretoras de Ocitocina – promovem a contração uterina e o reflexo de ejeção do leite.

- A produção de hormônios neuro-hipofisários é realizada pelo hipotálamo – núcleo supra-óptico e núcleo paraventricular. As neurofisinas carregam estes hormônios para a neuro-hipófise sendo então secretados para a circulação sangüínea.

- Na adeno-hipófise fatores hipotalâmicos atingem a hipófise anterior através do sistema porta hipotalâmico-hipofisário.

- O hipotálamo possui diversos núcleos cerebrais que regulam a homeostasia corporal através de complexas conexões com outros centros cerebrais incluindo o tronco encefálico, complexo amigdalóide, núcleo accúmbens, área septal, sistema límbico e córtex cerebral.

 

 

 

 

Aferências Hipotalâmicas: aferências somáticas e viscerais, aferências visuais, olfato (cursando pelo feixe prosencefálico), aferências auditivas, fibras córtico-hipotalâmicas (lobo frontal), fibras hipocampo-hipotalâmicas, fibras amígdalo-hipotalâmicas (corpo amigdalóide para o hipotálamo), fibras tálamo-hipotalâmicas e fibras tegmentares (vindas do mesencéfalo).

 

Eferências Hipotalâmicas: fibras descendentes para o tronco encefálico e para medula espinhal (descem via formação reticular ativadora ascendente). O hipotálamo conecta-se com núcleos dos pares de nervos cranianos III, VII, IX e X. O hipotálamo conecta-se também via trato mamilo-talâmico (núcleos anteriores do tálamo). O trato mamilo-tegmentar origina-se nos corpos mamilares terminando sobre o tegmento do mesencéfalo, nas células da formação reticular. Por fim, há diversas vias do hipotálamo conectando-se ao sistema límbico.

 

RESUMO: o hipotálamo pode ser resumido da seguinte forma – conecta-se com o sistema límbico sendo responsável pelo comportamento emocional ligando-se ao hipocampo, corpo amigdalóide e área septal. Há conexão com a área pré-frontal, conexões viscerais (eferência: simpático e parassimpático // aferência: núcleo do tracto solitário), conexões com a hipófise (somente eferencia) além de conexões monoaminérgicas (noradrenalina, serotonina e adrenalina).

 

 

  1. Controle do sistema nervoso autônomo: hipotálamo anterior correlaciona-se com o sistema nervoso parassimpático; hipotálamo posterior correlaciona-se como sistema nervoso simpático.
  2. Controle da temperatura: feita pelos termorreceptores periféricos e pelo hipotálamo anterior. O hipotálamo anterior é responsável pela perda de calor (lesões neste centro desencadeiam hipertermia – febre central). Já o hipotálamo posterior é o responsável pela conservação do calor (lesões neste centro causam hipotermia).
  3. Comportamento emocional: a área pré-frontal e o sistema límbico são os responsáveis por estes comportamentos.
  4. Regulação do sono: a parte posterior do hipotálamo relaciona-se com o sistema reticular ativador ascendente (sistema “on-off” do sistema nervoso). Lesões neste centro causam encefalite letárgica.
  5. Regulação da Ingestão de Alimentos: o hipotálamo lateral é o responsável pela obtenção de alimento – sensação de fome. Já o hipotálamo ventromedial é o responsável pela perda de fome, centro anoréxico. Lesões no hipotálamo lateral originam inanição enquanto que lesão no hipotálamo ventromedial desencadeia obesidade central.
  6. Ingestão de água: realizada pelo hipotálamo lateral (centro da sede).
  7. Regulação da diurese: regulada pelos núcleos supra-ópticos (secretor de ADH) e núcleos paraventriculares.
  8. Ritmos circadianos: parece que o núcleo supra-quiasmático é o responsável pela regulação das secreções hormonais, que por sua vez, seguem os ritmos circadianos. Genes relógios mostram-se os responsáveis pelo “time” destas secreções.
  9. Regulação hipotálamo-hipofisária: o hipotálamo conecta-se a neuro-hipófise via eminência média (região infundibular) através de axônios que partem dos núcleos hipotalâmicos (supra-óptico e paraventricular) conduzindo secreções através de neurofisinas para a neuro-hipófise. Estas neurofisinas dão uma característica hiperintensa em imagens de ressonância magnética ponderadas em T1. A perda da hiperintensidade da neuro-hipófise é sugestiva de diabetes insípidus.

 

 

Hipófise

 

Como já observado o hipotálamo conecta-se com a pituitária ou hipófise por duas vias distintas: conecta-se a hipófise posterior ou neurohipófise por vias neurais e com a hipófise anterior ou adenohipófise por via vascular (sistema vaso porta hipotálamo-hipofisário).

A conexão com a neuro-hipófise ocorre por axônios que partem dos núcleos hipotalâmicos (supra-óptico e paraventricular) levando, através de carregadores denominados neurofisinas, suas secreções. O núcleo supra-óptico é produtor, predominantemente, de ADH (vasopressina ou hormônio anti-diurético); o núcleo paraventricular, predominantemente, produz ocitocina (responsável por contrações uterinas e reflexos de ejeção do leite). Vale destacar que ambos os núcleos produzem os dois hormônios só que em menor intensidade.

O sistema porta hipofisário é responsável por conduzir as secreções de fatores estimuladores, ditos liberadores ou até mesmo inibidores das células hipofisárias. O sistema hipofisário é formado em cada lado da artéria hipofisária superior (ramo da artéria carótida interna). Quanto aos hormônios liberados pelo hipotálamo que atuam na hipófise podemos destacar esquematicamente:

1. Hormônio liberador do hormônio do crescimento – GHRH – atuam nas células somatotróficas hipofisárias estimulando a liberação de GH (hormônio do crescimento).

2. Hormônio inibidor do hormônio do crescimento – GHIH (somatostatina) – atuam nas células somatotróficas hipofisárias inibindo a liberação de GH.

3. Hormônio liberador de prolactina (PRH) – atuam nas células lactotróficas da hipófise estimulando a liberação de prolactina (PRL).

4. Hormônio inibidor da prolactrina (PIH ou Dopamina) – atuam nas células lactotróficas da hipófise inibindo a liberação de prolactina.

5. Hormônio liberador de corticotrofinas (CRH) – atuam nas células adrenocorticotróficas da hipófise estimulando a liberação de ACTH.

6. Hormônio liberador de tireotrofinas (TRH) – atuam nas células tireotróficas e lactotróficas da hipófise estimulando tanto a liberação de TSH como de PRL.

7. Hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH) – atuam nas células gonadotróficas da hipófise estimulando a liberação de FSH (hormônio folículo-estimulante) e LH (hormônio luteinizante).

 

Hormônio do Crescimento – GH

 

- Sinônimo: somatotrofina – promove aumento das células (hipertrofia) bem como hiperplasia.

- Aumento da síntese protéica.

- Conserva carboidratos e consome ácidos graxos (às vezes levando a cetose).

- Hipermetabolismo.

- Glicogênese.

- Responsável pelo diabetes hipofisário: inicialmente a glicose sangüínea cai (tentativa de armazená-la) mas quando o sistema de armazenamento satura a glicemia aumenta (insensibilidade a ação da insulina).

- O GH promove a secreção da insulina: efeito diabetogênico – lesão das células beta por hiperestimulação do GH.

- Ausência de insulina promove a diminuição do GH devido a hiperglicemia.

- Os ossos longos crescem em comprimento via cartilagem epifisária: há produção local de IGF-1.

- Após o desaparecimento dessa cartilagem o GH estimula osteoblastos do periósteo, o osso crescerá em largura.

 

Efeito do GH e do IGF-1

 

- O GH ativa os hepatócitos promovendo a síntese de IGF-1.

- A meia-vida plasmática do GH é curta, já do IGF-1 é bem mais longa, sendo liberado lentamente pelos tecidos.

- Regulação da concentração de GH: dentre os efeitos estimuladores devemos citar a hipoglicemia (ITT), inanição, exercício extenuante, estresse, agonistas alpha adrenérgicos, estradiol e testosterona. Os estágio II e III do sono também desencadeiam a liberação de GH. Os inibidores da secreção de GH incluem: somatostatina (GHIH), hiperglicemia, obesidade, gravidez, agonistas beta adrenérgicos e senescência. A curto prazo o maior regulador do GH é a hipoglicemia, a longo prazo é a inanição.

 

Anormalidades da secreção do GH

 

- Panhipopituitarismo: diminuição da secreção de todos os hormônios da adeno-hipófise.

- Nanismo: resultado do pan-hipopituitarismo, cursando com baixa estatura, atraso da puberdade e obesidade.

- Gigantismo: excesso de GH na fase pediátrica – geralmente associado a um tumor produtor de GH situado na adenohipófise.

- Acromegalia: excesso de GH na fase adulta – há crescimento ósseo em largura, sendo observado em mãos, pés e nas mandíbulas.

 

Prolactina

 

- Os estímulos à liberação de prolactina incluem: gravidez, estradiol, amamentação, sono, estresse, antagonistas dopaminérgicos, TRH e insuficiência adrenal.

- A dopamina é o agente que inibe a liberação de prolactina enquanto que o TRH é o fator de liberação da prolactina.

- A diminuição da prolactina resulta na concentração diminuída de FSH e LH, cursando clinicamente com hipogonadismo, infertilidade, osteopenia, obesidade, galactorréia e amenorréia.

 

Neurohipófise

 

- Composta por células gliais.

- Não produzem hormônios, apenas secretam.

- O núcleo supra-óptico e o núcleo paraventricular liberam ocitocina e ADH (hormônio anti-diurético).

- ADH: na ausência deste hormônio os dutos coletores são quase que impermeáveis à água. Enquanto que na presença de ADH há inclusão de canais de aquaporinas nos túbulos contorcidos distais, resultando numa maior reabsorção de água e aumento da volemia com queda da osmolaridade.

- O ADH possui um potente efeito vasoconstritor com aumento abrupto da pressão arterial.

- A osmolaridade é detectada por osmorreceptores hipotalâmicos.

- A permeabilidade a água é dada pela atuação do ADH sobre o receptor V2, acoplado ao AMPc.

- A constrição vascular causada pelo ADH é resultado da sua atuação sobre os receptores V1, acoplados a fosfolipase C.

- A osmolaridade é calculada pela seguinte relação: 2(Sódio + Potássio) + glicose/18 + Uréia/6.

- O valor normal da osmolaridade sérica deverá ficar em torno de 300mOsm/L. O aumento da osmolaridade aumentará a secreção de ADH.

Diabetes Insípidus

 

- Deficiência de ADH.

- DI Central: falência da hipófise posterior com necessidade de utilização de DDAVP.

- DI Nefrogênico: insensibilidade dos receptores renais ao ADH – utilizar diuréticos tiazídicos.

- SIADH: síndrome da secreção inapropriada de ADH – ocorre devido a ventilação artificial e insuficiência cardíaca. Freqüente após neurocirurgia hipofisária – se houver uma secção de haste ou lesão da neuro-hipófise ocorrerá SIADH cursando com: uma fase inicial de diabetes insípidus com necessidade de reposição com DDAVP; uma segunda fase onde as reservas de ADH são liberadas com aumento da secreção de ADH e diminuição da osmolaridade (hiponatremia – necessário a utilização de diuréticos), seguida por uma terceira fase onde haverá um Diabetes Insípidus permanente.

 

Ocitocina

 

- Responsável pela contração uterina vigorosa e pelo reflexo de ejeção do leite.

- Os estímulos à secreção de ocitocina incluem: amamentação, visão, odor e som de criança, orgasmo.

- Dentre os fatores que inibem a secreção de ocitocina encontra-se as endorfinas.

 

Mecanismos Relacionados ao Estresse – Eixo Hipotálamo-Hipofisário-Adrenal

 

 

Órgãos Circunventriculares

Os órgãos circunventriculares são áreas do cérebro desprovidas de barreira hematoencefálica – nestas regiões há vasos fenestrados – regiões: órgão vascular da lâmina terminal, órgão subfornicial, eminência mediana (zona de liberação de fatores de inibição e ativação dos hormônios hipofisários), neurohipófise e a área póstrema – associado a neurônios com projeções para o hipotálamo e outras estruturas viscerais. Estes órgãos também possuem células que podem liberar prostaglandinas (PGE2). A pineal também é considerada um órgão circunventricular que libera melatonina.

 

Barreira Hematoencefálica

 

 

As figuras acima destacam a presença da barreira hematoencefálica em quase todo o cérebro evitando que substâncias ou agentes tóxicos lesionem o sensível complexo neuronal.

Histologicamente a barreira hematoencefálica é composta por capilares revestidos por células endoteliais que estão fortemente unidas por “tigh junctions” ou junções estreitas, por onde apenas moléculas muito pequenas ou seletas, possuem a capacidade de chegar aos neurônios.