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HIPOTÁLAMO

1 - INTRODUÇÃO

            Corresponde a uma pequena área no SNC responsabilizada por fenômenos vitais dentro do organismo animal e, dada a sua importância, evolutivamente foi privilegiada pela sua localização na parte central do cérebro, protegida pela calota craniana.

É responsável pelo comando da endocrinologia em geral, exercendo sua ação direta sobre a hipófise e indireta sobre outras glândulas tais como adrenal, gônadas, tireóide, mamárias, e ainda sobre vários tecidos orgânicos (muscular, ósseo, vísceras) pois possui células sensíveis aos níveis circulantes de esteróides, glicocorticóides, T3, T4, e outros hormônios, sendo assim capaz de regular a secreção destes através de um mecanismo de feed back negativo.

Também age sobre a regulação do metabolismo em geral através dos vários centros que influenciam no sono/vigília, fome, e sede entre outras, a partir da sensibilização dos diferentes receptores que despolarizam quando da composição alterada do sangue, da temperatura, etc.

  Fig. 1: Localização aproximada do Hipotálamo em mamíferos. Adaptado de www.guia.heu.nom.br/hipotalomo.htm
 
2 - CONCEITO
É a parte do diencéfalo que se encontra localizada ventralmente ao tálamo e forma o assoalho do terceiro ventrículo. Inclui o quiasma óptico, túber cinéreo, corpos mamilares, eminência média e neuro-hipófise.
Apresenta como limite anterior o quiasma óptico e a lâmina lateral, e como limite posterior os corpos mamilares.
3 - DIVISÃO DO HIPOTÁLAMO

Anatomicamente e funcionalmente pode ser dividido em duas porções (anterior e posterior). Cada porção por sua vez apresenta uma série de áreas e núcleos que são responsáveis por funções fisiológicas determinadas.


Fig. 2: Núcleos hipotalâmicos. Adaptado de www.connotea.org/tag/imagens
 
4 - REGULAÇÃO DA ADENOHIPÓFISE

Em 1905, Popa e Fielding aventaram a hipótese de uma integração entre o hipotálamo e a hipófise ao descreverem uma relação vascular entre ambos. Muitos anos após, Houssay (fisiologista argentino) demonstrou que tal vascularização se dirigia do hipotálamo para a hipófise e a partir daí os estudos acabaram por demonstrar o que hoje se conhece como sistema hipotalâmico-porta-hipofisário . Tal sistema tem como finalidade conduzir certas substâncias do hipotálamo para a hipófise no sentido de controlar esta última.

Essas substâncias, até então de natureza química desconhecida, foram chamadas de Fatores de Liberação (R.F = Releasing Factor) e tinham como finalidade estimular a hipófise anterior (adeno-hipofise). Hoje se sabe que tais fatores são  hormônios e podem ter caráter estimulante ou inibidor. Por essa razão passaram a ser chamados de Hormônios de Liberação ( RH =  Releasing Hormone) ou de Inibição (IH = Inhibitting Hormone), dependendo de sua ação sobre a secreção das células hipofisárias.

Os hormônios controladores da hipófise são uma forma especial de integrar os sistemas nervoso e endócrino, dando origem ao que se denominou neuroendocrinologia.

Fig. 3: Sistema porta-hipofisário. Fonte: http://psych-www.colorado.edu/~spencer/PSYC4092/
  4.1 – FATORES E HORMÔNIOS HIPOTALÂMICOS
  

OBS* A dopamina é reconhecida como tendo ação de PIF (fator de inibição da prolactina) e não existe consenso sobre a existência ou não de PRF (fator de liberação da prolactina) mas a  substância denominada PIV (peptídeo vasoativo intestinal) parece despenhar este papel.
 
5 - FUNÇÕES DO HIPOTÁLAMO

5.1 - Regulação da Adenohipófise

5.2 - Regulação da Diurese e "Descida do Leite"=> a partir da liberação de ADH  e Ocitocina

          Os hormônios ocitocina e ADH são produzidos no hipotálamo, nos núcleos paraventricular e supra-optico respectivamente, descem pelos longos axônios ligados às neurofisinas (proteína) e chegam até os vasos drenam a “pars nervosa” da hipófise. Tais hormônios não são produzidos nem armazenados “dentro da neuro-hipófise”, até porque suas vidas médias (t ½) são de 7 minutos para a ocitocina e de 20 minutos para o ADH. Neste caso não há estímulo do hipotálamo para hipófise, pois, os referidos hormônios são de origem hipotalâmica.
 
5.3 - Controle do Sistema Nervoso Autônomo

5.4 - Regulação da temperatura por estímulo local

5.5 - Regulação do sono (Posterior) e Vigília (Anterior)

5.6 - Regulação da fome ( hiperfagia = ventromedial, Afagia = Lateral)

5.7 - Regulação da sede (osmorreceptores locais)

5.8 - Controle do comportamento e das emoções  (indiferença, fobia, agressividade etc...)

5.9 - Ação regulatória indireta sobre o funcionamento da Tireóide, Adrenal, Gônadas, Gls. mamárias.

5.10 - Neurotransmissão nervosa auxiliar

1 - SINONÍMIA

HIPÓFISE - Hipophysis - origem grega - coisa pequena que cresce entre coisas grandes
OU PITUITÁRIA - Pituytos - origem latina - lodo, fleuma, pois acreditava-se que ela absorvia excretava fluido cerebral pela nasofaringe.

2 - ANATOMIA E EMBRIOLOGIA

A Hipófise está localizada na base do cérebro em uma depressão óssea chamada de "sela túrcica", e envolvida pela dura-máter, exceto onde está ligada ao assoalho do diencéfalo pelo infundíbulo.

Durante o processo de formação da hipófise na vida embrionária, observa-se que  "a pars distalis" e  a "pars intermedia" se originam da bolsa de Rathke (originada do teto da cavidade oral do embrião), e que a “pars nervosa” se origina de uma evaginação do assoalho do terceiro ventrículo. Em seguida, as duas partes se fundem e formam uma glândula aparentemente única.

A bolsa de Rathke se “enche” de células e forma a pars distalis; o fundo de sua bolsa se espessa e forma a pars intermedia que se justapõe à pars nervosa. Entre a pars distalis e pars intermédia permanece uma fenda (fenda hipofisária), o que macroscopicamente divide a glândula em lobos anterior e posterior. Assim, as duas partes formadas a partir da cavidade oral apresentam características de glândula, secretando hormônios que dependem do controle hipotalâmico (fatores/hormônios), os quais penetram na parte glandular através do chamado sistema porta-hipofisário (que une fisiológica e anatomicamente o hipotálamo e a hipófise).

A parte neural não apresenta estrutura histológica glandular e suas células são chamadas pituicitos, rodeados por células intersticiais.


Fig. 4: Localização e anatomia da glândula hipófise. Adaptado de F.H. Netter. Em The Ciba Collection of Medical Illustration, vol. 4, Endocrine System and Selected Metabolic Disorders, CIBA; New York (1965) ; e http://biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br/biologia/site/apoioaoprofessor/apoiovolume2.cfm

A HIPÓFISE pode ser dividida em ADENOHIPÓFISE e NEUROHIPÓFISE.

=> ADENOHIPÓFISE

PARS DISTALIS => é a parte distal da adenohipófise responsável pela secreção de ACTH, TSH, FSH, LH, ICSH, GH, PRL.

PARS TUBERALIS => e a parte próxima a haste hipofisária sem função hormonogênica.

=> NEUROHIPÓFISE

PARS NERVOSA => corresponde a maior parte da neurohipófise e é responsável pelo armazenamento e liberação de ADH e OCITOCINA

PARS INTERMEDIA => inexiste nas aves. É uma estreita faixa de tecido entre a pars nervosa e a pars distalis. Produz o MSH.

3 - HISTOLOGIA

ADENOHIPÓFISE

Apresenta dois grupos celulares de acordo com afinidade por corantes:

=> CROMÓFILAS (células com granulações coráveis)
=> CROMOFÓBICAS (células sem granulações )

Baseados na afinidade destes grânulos citoplasmáticos as células podem ser dividias em basófilas ou acidófilas, além de subdivisões caracterizadas por corantes especiais.
Atualmente, com base nas modernas técnicas de microscopia eletrônica e histoquímica identificam-se 5 tipos celulares na adenohipófise:

•  TIREOTRÓFICAS - poliédricas - secretoras de TSH

•  GONADOTRÓFICAS - tipo A - ovais com grânulos grosseiros - FSH

•  - tipo B - ovais com grânulos finos - LH

•  CORTICOTRÓFICAS - estreladas com prolongamentos celulares extensos - ACTH e Beta - LPH

•  SOMATOTRÓFICAS - secretoras de GH

•  MAMOTRÓFICAS - secretoras de PRL


NEUROHIPÓFISE

Pars nervosa => Apresenta pituicitos, que são células neurogliais (sustentação) e fibras nervosas cujos corpos celulares estão no hipotálamo. São produzidos ocitocina e ADH nesses neurônios, que ficam armazenados nos corpos de Herring.
Pars intermedia => células basófilas e fibras nervosas.

4 – IRRIGAÇÃO

A irrigação da neurohipófise é feita pela artéria hipofisária posterior, que se ramifica em capilares fenestrados. Nesses capilares são liberados os hormônios que serão levados ao resto do corpo.

A irrigação da adenohipófise é feita pela artéria hipofisária anterior originária da carótida interna. Alguns ramos vão direto à pars distalis; a maioria entretanto, forma plexos capilares na eminência média que drenam para as veias portais que atravessam o talo hipofisário e atingem a adenohipófise. Eles formam o Sistema Porta-hipotalâmico-hipofisário.

A razão para um sistema de condução sanguínea direta é garantir a chegada dos fatores hipotalâmicos na hipófise sem diluição no organismo.


Fig. 5: Irrigação das hipófises anterior e posterior. Adaptado de http://www.colorado.edu/intphys/Class/IPHY3430-200/022endocrine1.htm

5 - CONTROLE POR RETROALIMENTAÇÃO ("Feed-back")

           No controle da parte glandular estão envolvidos os hormônios hipotalâmicos  queagem sobre glândulas “alvo” tais como tireóide, adrenais, testículo e ovário. Essas glândulas recebem uma informação “de volta” sobre a necessidade (ou não) da liberação de novos estímulos. Tal fenômeno se denomina “feedback” negativo de alça longa e tem como finalidade manter a homeostasia, ou seja, informa ao hipotálamo sobre a necessidade de mandar mais estímulo ou menos estímulo. Assim, como exemplo, podemos dizer que quanto mais hormônio T 3 existir na circulação maior será a inibição do TRH no hipotálamo e vice versa.

    O ACTH estimula a produção de cortisol, corticosterona e hormônios sexuais masculinos, sendo que estes últimos têm pouca importância em condições normais. No estímulo das supra-renais não ocorrerá estímulo dos mineralocorticóides (aldosterona) pelo ACTH e sim pela angiotensina II. A presença do ACTH é apenas “permissiva”, ou seja,  não estimula mas precisa estar presente.

6 - PRINCIPAIS EFEITOS DOS HORMÔNIOS ADENOHIPOFISÁRIOS E DOS HORMÔNIOS PRODUZIDOS NOS NÚCLEOS HIPOTALÂMICOS E LIBERADOS PELA NEUROHIPÓFISE

•  Ocitocina: promove contrações uterinas e expulsão do leite contido nas mamas etc...

•  ADH: promove retenção de água nos túbulos renais distais, diminui a sudorese etc...

•  Somatotrofina (GH) promove crescimento, regeneração de epitélios (mama, seminífero etc)

•  ACTH: promove síntese de cortisol,corticosterona e H. sexuais (fascicular e reticular)

•  T 3 e T 4 : promovem aumento do metabolismo, colaboram na lactogênese, etc...

•  FSH: desenvolvimento folicular ovariano (estrógenos) e no macho espermatogênese.

•  LH: transforma folículo em corpo amarelo (progesterona; macho (testosterona e SPTZ).

•  MSH : estimula melanócitos na pele e formação da melanina (e sua concentração).

• Prolactina : É o principal hormônio estimulante da secreção do leite (pós-parto)
 

Fig. 6: Neurohipófise, seushorios e atuação nos órgãos-alvo. Fonte: http://trc.ucdavis.edu/biosci10v/bis10v/week10/08pituitary.html
 
Animação 2:Interação hipotálamo-neuro-hipófise e atuação nos órgãos-alvo (em inglês). Clique: http://trc.ucdavis.edu/biosci10v/bis10v/media/ch26/posterior_pituitary.html


Fig. 7: Adenohipófise, seus principais hormônios e atuação nos órgãos-alvo. Fonte: http://trc.ucdavis.edu/biosci10v/bis10v/week10/08pituitary.html
 
Animação 3:Interação hipotálamo-adenohipófise e atuação nos órgãos-alvo (em inglês). Clique: http://trc.ucdavis.edu/biosci10v/bis10v/media/ch26/anterior_pituitary.html
 

Fig. 8: Ações dos hormônios hipotalâmicos, adenohipofisários, e glandulares. Fonte: http://www.colorado.edu/intphys/Class/IPHY3430-200/022endocrine1.htm

FONTE: Ismar Araújo de Moraes e Newton da Cruz Rocha

Glândula	Hormônio	Estrutura Química	Principais Efeitos	Regulação
Hipófise (Lobo posterior)	Oxitocina	Peptídeo	Estimula a contração das musculaturas do útero e das glândulas mamárias	Sistema nervoso/p>
Lobo posterior	Antidiurético	Peptídeo	Promove a reabsorção de água pelos rins	Osmolaridade do sangue
Lobo anterior	Somatotrofina	Proteína	Estimula o crescimento geral do corpo; afeta o metabolismo das células	Hormônios do Hipotálamo
Lobo anterior	Prolactina	Proteína	Estimula a produção e a secreção do leite	Hormônios do Hipotálamo
Lobo anterior	Folículo estimulante	Proteína	Estimula os folículos ovarianos nas fêmeas e a espermatogênese nos machos	Estrógenos no sangue; hormônios do hipotálamo
Lobo anterior	Luteinizante	Proteína	Estimula o corpo amarelo e a ovulação nas fêmeas e as células intersticiais nos machos	Progesterona ou testosterona; hormônios do hipotálamo
Lobo anterior	Tireotrofina	Proteína	Estimula a tireóide a secretar seus hormônios	Tiroxina; hormônios do hipotálamo
Lobo anterior	Adrenocorticotrófico	Proteína	Estimula a secreção de glicocorticóides pelas glândulas adrenais	Cortisol; hormônios do hipotálamo
Tireóide	Triiodotironina	Aminoácidos	Estimula e mantém os processos metabólicos	Tireotrofina
Tireóide	Calcitonina	Peptídeo	Baixa o nível de cálcio no sangue e inibe a liberação de cálcio dos ossos	Concentração de cálcio no sangue
Paratireóides	Paratormônio	Peptídeo	Eleva o nível de cálcio no sangue e estimula a liberação de cálcio dos ossos	Concentração de cálcio no sangue
Pâncreas	Insulina	Proteína	Baixa sua taxa no sangue; estimula o armazenamento de glicose pelo fígado; estimula a síntese de proteínas	Concentração de glicose no sangue; somatostatina
Pâncreas	Glucagon	Proteína	Estimula a quebra de glicogênio nofígado	Concentração de glicose e aminoácidos no sangue
Pâncreas	Somatostatina	Peptídeo	Suprime a liberação de insulina e glucagon	Controle nervoso
Adrenal (medula)	Epinefrina	Catecolamina	Aumenta o açúcar no sangue; causa vasoconstrição na pele, mucosas e rins	Controle nervoso
Adrenal (medula)	Norepinefrina	Catecolamina	Acelera os batimentos cardíacos; causa vasoconstrição generalizada no corpo	Controle nervoso
córtex	Glicocoticóides	Esteróides	Afeta o metabolismo de carboidratos; aumenta o açúcar no sangue	Adrenocorticotrófico
córtex	Mineralocorticóides	Esteróides	Promove a reabsorção de sódio e a excreção de potássio pelos rins	Nível de potássio no sangue
Testículos	Andrógenos	Esteróides	Estimula a espermatogênese; desenvolve e mantém os caracteres sexuais secundários masculinos	Hormônio folículo estimulante; hormônio luteinizante
Ovários (folículo)	Estrógenos	Esteróides	Estimula o crescimento da mucosa uterina; desenvolve e mantém os caracteres sexuais secundários femininos	Hormônio folículo estimulante; hormônio luteinizante
Corpo amarelo	Progesterona e estrógenos	Esteróides	Promove a continuação de crescimento da mucosa uterina	Hormônio folículo estimulante; hormônio luteinizante
Pineal	Nelatonina	Catecolamina	Está envolvida no ritmo circadiano	Ciclo dia / noite