- 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).
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.
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).
- Controle do sistema nervoso autônomo: hipotálamo anterior correlaciona-se com o sistema nervoso parassimpático; hipotálamo posterior correlaciona-se como sistema nervoso simpático.
- 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).
- Comportamento emocional: a área pré-frontal e o sistema límbico são os responsáveis por estes comportamentos.
- 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.
- 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.
- Ingestão de água: realizada pelo hipotálamo lateral (centro da sede).
- Regulação da diurese: regulada pelos núcleos supra-ópticos (secretor de ADH) e núcleos paraventriculares.
- 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.
- 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
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.
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