TEMA 3. ADENOHIPÓFISIS. GLÁNDULA PINEAL Adenohipófisis. Hormonas adenohipofisarias: GH, Prolactina, FSH; LH, TSH y ACTH. MSH. Glándula pineal: melatonina. 1. OBJETIVOS • Conocer las principales funciones y mecanismos de regulación de las hormonas adenohipofisarias. • Conocer las funciones y regulación de la MSH. • Conocer las funciones de la glándula pineal y el papel de la melatonina en las mismas.
2. CONTENIDOS 2.1. Adenohipófisis. Hormonas adenohipofisarias El lóbulo anterior de la hipófisis produce seis hormonas que intervienen en la regulación de funciones tan variadas como la reproducción, el metabolismo energético o la respuesta del organismo al estrés (Fig. 3-1).
GH , STH FSH LH PRL TSH ACTH
Figura 3-1. Hormonas de la adenohipófisis. Fuente: Moffett et al., 1993 (modificado). 2.1.1. GH o STH La hormona del crecimiento o somatotropina (GH o STH) es una proteína formada por un número variable de aminoácidos dependiendo de la especie, que en el caso de los bóvidos es de 191 y en el caso del perro de 194-196. Su liberación desde la adenohipófisis tiene un efecto generalizado sobre el crecimiento de los tejidos, produciendo un aumento en el número y tamaño celular. Este efecto es especialmente marcado sobre el crecimiento óseo, tanto en longitud como en grosor, y suele ejercerlo a través de la acción de las somatomedinas, factores de crecimiento similares a la insulina que son sintetizados den el hígado y algunos otros tejidos en respuesta a la estimulación de GH. La GH tiene también importantes efectos anabólicos, ya que estimula la incorporación de aminoácidos a la proteína muscular y estimula el depósito de colágeno extracelular. Por el contrario, sobre el tejido graso, estimula la lipólisis, efecto difícil de entender si tenemos en cuenta que las somatomedinas producidas por la GH son lipogénicas.
La regulación de la GH está mediada por las hormonas hipotalámicas ya estudiadas GHRH y GHIH. Además, son factores estimulantes de la liberación de GH el ejercicio, el ayuno, el estrés y hormonas como la ACTH, la MSH y la ADH-AVP. La hiperglucemia y el aumento en los niveles circulantes de progesterona o de ácidos grasos libres inhiben la liberación de GH. H, AVP 2.1.2. Prolactina La prolactina es un polipéptido de 198 aminoácidos estructuralmente relacionado con la GH. Sus principales funciones se refieren a la estimulación de la secreción de leche y al crecimiento de la glándula mamaria durante la gestación, contribuyendo también al mantenimiento del cuerpo lúteo en algunas especies y a la síntesis de receptores LH en el ovario y en el testículo. La prolactina tiene efectos metabólicos semejantes a los de la GH e interviene en la regulación del equilibrio hídrico y electrolítico, del crecimiento y el metabolismo en general. La PRL está regulada por la PIH y el PRF hipotalámicos pero además su secreción se ve estimulada por la succión, el estradiol, los antagonistas dopaminérgicos, la TRH, la TSH y el VIP. Entre los inhibidores de su secreción se encuentran los agonistas dopaminérgicos, los glucocorticoides y la hiperglucemia. 2.1.3. FSH La hormona folículoestimulante (FSH), como su nombre indica, actúa sobre el folículo ovárico estimulando su desarrollo. Favorece las mitosis de las células de la granulosa y, en consecuencia, la producción de estrógenos. En el macho, actúa sobre las células de Sertoli, potenciando la espermatogénesis, y sobre las células de Leydig favoreciendo la síntesis de receptores LH. Químicamente, es una glucoproteína con dos cadenas peptídicas denominadas α y β. La cadena α es común a la de otras dos hormonas hipofisarias, la LH y la TSH. En la regulación de la FSH interviene la GnRH, además de los estrógenos (mecanismo de retroalimentación positiva) y la inhibina (Fig. 3-2). Las interacciones y variaciones en los niveles de las hormonas implicadas en este circuito determinan, en última estancia, las diferentes etapas del ciclo estral.
(-) HIPOTÁLAMO GnRH
(-)
HIPÓFISIS
LH
(+)
FSH FSH
LH ANDRÓGENOS
FSH
ESTRÓGENOS
FSH ESTRÓGENOS
LH
FSH
LH FSH TECA INTERNA
MEMBRANA BASAL
FSH
INHIBINA
GRANULOSA
Figura 3-2. Regulación de la secreción de FSH durante la etapa inicial de la foliculogénesis.
2.1.4. LH La hormona luteinizante (LH) es una glucoproteína formada también por dos subunidades, α y β, siendo la cadena α idéntica a la de la FSH. En la hembra se produce un pico de máxima secreción de LH poco antes de la ovulación, y es esta elevación de los niveles de esta hormona la que precisamente desencadena la maduración final del ovocito, la rotura del folículo ovárico y la salida del gameto femenino al oviducto. Las células de la granulosa, que en principio no tenían receptores para la LH, los van adquiriendo al ir avanzando el proceso de la foliculogénesis estimulado por la FSH (Fig. 3-3). De este modo, cuando se produce el pico preovulatorio de LH, son capaces de responder e iniciar el proceso de luteinización, o transformación del folículo ovárico en una nueva estructura denominada cuerpo lúteo. Esta estructura, una de las más vascularizadas del organismo, se encargará de la producción de progesterona y, mientras exista, mantendrá inhibida la liberación de GnRH y por lo tanto el inicio de un nuevo ciclo ovárico. En el macho, la LH actúa sobre las células de Leydig favoreciendo la producción de testosterona.
(+) HIPOTÁLAMO GnRH
(+)
HIPÓFISIS
FSH
FSH LH
LH
FSH
FSH LH
LH
FSH
ESTRÓGENOS
LH ESTRÓGENOS
LH
FSH
FSH
LH ESTRÓGENOS
GRANULOSA Figura 3-3. Regulación de la secreción de FSH y LH durante la etapa final de la foliculogénesis. 2.1.5. TSH La hormona estimulante del tiroides (TSH) es la tercera de las glucoproteínas de la hipófisis con la cadena α común. Sus acciones se circunscriben a la glándula tiroides, estimulando su crecimiento, favoreciendo la captación de yodo en la misma para aumentar la síntesis y secreción de hormonas tiroideas, aumentando su vascularización y estimulando la síntesis proteica, la glucólisis y la glucogenólisis. En la regulación de la secreción de TSH intervienen la TRH hipotalámica, como ya se ha visto, y las hormonas tiroideas metabólicas, por retroalimentación negativa. 2.1.6. ACTH La hormona adrenocorticotrópica (ACTH) deriva del desdoblamiento de una glucoproteína denominada propiomelanocortina. Existen otros péptidos con el mismo origen que la ACTH que se cree que se forman, en la mayoría de los vertebrados, en el lóbulo intermedio de la hipófisis, en lugar de en las células corticotropas de la adenohipófisis como ocurre con la ACTH. Entre ellos se encuentran la β-lipoproteína (β-LPH) y la hormona estimulante de los melanocitos en sus dos formas, α-MSH y β-MSH. La ACTH estimula a las células de la corteza adrenal para que sinteticen mineralocorticoides y glucocorticoides. Además, tiene acción trófica sobre la capacidad funcional de las células en esta glándula y
favorece a la síntesis proteica y la de colesterol. Esto último la hace promoviendo la captación de colesterol a partir de lipoproteínas de baja densidad mediada por el AMPc, la obtención de colesterol a partir de sus ésteres contenidos en las gotas de lípidos del interior de la célula, y el transporte del mismo a la mitocondria para que sea metabolizado hacia la síntesis de pregnenolona, precursora del resto de esteroides. Pero la ACTH también tiene acciones extra-adrenales como son la estimulación de la captación de aminoácidos y glucosa en el músculo, la estimulación de la lipólisis en los adipocitos, la estimulación de las células β de los islotes pancreáticos para la secreción de insulina y la estimulación de la secreción de GH por las células somatotropas de la adenohipófisis. La regulación de la secreción de ACTH está relacionada con el sistema nervioso central y con la corteza adrenal. Además de la CRH hipotalámica, el estrés o los ciclos día-noche actúan en las neuronas hipotalámicas que producen péptidos liberadores o inhibidores de la ACTH. Mediante retroalimentación negativa de circuito largo, el cortisol inhibe la liberación de CRH y mediante retroalimentación negativa de circuito corto la ACTH inhibe su propia secreción. 2.2. MSH La hormona estimulante de los melanocitos (MSH) es un derivado de la propiomelanocortina (PMOC) que se presenta en dos formas, la α-MSH y la β-MSH. La función de esta hormona consiste en estimular a los melanocitos, presentes entre la dermis y la epidermis de forma abundante, para que formen melanina y la dispersen entre las células de la epidermis. Tiene una gran importancia en animales que presentan el lóbulo intermedio muy desarrollado y permite los cambios de color del pelaje característicos de especies sometidas a variaciones de intensidad de luz marcadas o a otros factores ambientales. En su regulación, además, intervienen un factor liberador hipotalámico, el MRF, y un factor inhibidor, el MIF. 2.3. Glándula pineal La glándula pineal se sitúa muy cerca del hipotálamo y está formada por células neuroepiteliales denominadas pinealocitos y por células gliales. En su tejido se han detectado varias hormonas, aunque sus funciones se han relacionado siempre con la producción de una en especial, la melatonina. En ocasiones se ha considerado a la glándula pineal como un centro terminal receptor de información visual, ya que la luz captada por la retina (o la oscuridad) estimula las fibras nerviosas aferentes hacia el núcleo supraquiasmático, donde hacen sinapsis, el núcleo paraventricular y la columna intermedio lateral de la médula espinal torácica. El impulso abandona el sistema nervioso central como fibras simpáticas preganglionares que hacen sinapsis en el ganglio cervical craneal y entran ya hacia la glándula pineal como fibras simpáticas posganglionares que liberan noradrenalina para estimular al pinealocito. La respuesta de esta célula consiste en la liberación de melatonina al torrente sanguíneo. 2.3.1. Melatonina La melatonina se ha denominado la hormona de la oscuridad debido a que su liberación se estimula cuando la retina capta una disminución en la intensidad de luz. Se le han atribuido múltiples funciones y todavía se investiga sobre otras muchas. La melatonina informa al reloj biológico del organismo mediante su acción sobre receptores específicos de membrana situados en neuronas del SNC: Es liberada siguiendo un ritmo circadiano (horas de luz/horas de oscuridad) y regula otros muchos. Está relacionada con la función reproductora a través de su acción sobre los pulsos de GnRH, estimulándolos o inhibiéndolos en función de la época del año en especies de reproducción estacional. Interviene también en la termorregulación estacional de los animales, afectando a procesos de aletargamiento o hibernación; protege del recalentamiento e induce sueño e hipometabolismo. Afecta a funciones como la muda de piel y plumaje. Tiene efectos inhibidores sobre la secreción de hormonas tiroideas y el metabolismo de glucocorticoides. En los seres humanos se la ha relacionado con los procesos de envejecimiento y cáncer.
