Núcleo arqueado

El núcleo arqueado del hipotálamo (también conocido como ARH, ARC o núcleo infundibular) es una agregación de neuronas en el hipotálamo mediobasal, adyacente al tercer ventrículo y la eminencia media. El núcleo arqueado incluye varias poblaciones importantes y diversas de neuronas que ayudan a mediar diferentes funciones neuroendocrinas y fisiológicas, incluidas las neuronas neuroendocrinas, las neuronas de proyección central y los astrocitos. Las poblaciones de neuronas que se encuentran en el núcleo arqueado se basan en las hormonas que secretan o con las que interactúan y son responsables de la función hipotalámica, como regular las hormonas liberadas por la glándula pituitaria o secretar sus propias hormonas. Las neuronas de esta región también son responsables de integrar información y proporcionar entradas a otros núcleos en el hipotálamo o entradas a áreas fuera de esta región del cerebro. Estas neuronas, generadas a partir de la parte ventral del epitelio periventricular durante el desarrollo embrionario, se ubican dorsalmente en el hipotálamo y pasan a formar parte de la región hipotalámica ventromedial. La función del núcleo arqueado depende de su diversidad de neuronas, pero su papel central está implicado en la homeostasis. El núcleo arqueado desempeña muchas funciones fisiológicas implicadas en la alimentación, el metabolismo, la fertilidad y la regulación cardiovascular.

Poblaciones celulares

Neuronas neuroendocrinas

Diferentes grupos de neuronas neuroendocrinas del núcleo arqueado secretan varios tipos o combinaciones de neurotransmisores y neuropéptidos, como el neuropéptido Y (NPY), la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH), el péptido relacionado con el agutí (AgRP), el péptido regulado por cocaína y anfetamina. transcripción (CART), kisspeptina, dopamina, sustancia P, hormona liberadora de hormona del crecimiento (GHRH), neuroquinina B (NKB), β-endorfina, hormona estimulante de los melanocitos (MSH) y somatostatina. La proopiomelanocortina (POMC) es un polipéptido precursor que se escinde en MSH, ACTH y β-endorfina y se expresa en el núcleo arqueado.

Los grupos de neuronas neuroendocrinas incluyen:

• TIDA neuronas, o neuronas dopamina tubroinfundibulares, son neuronas que regulan la secreción de prolactina de la glándula pituitaria y liberan la dopamina neurotransmisor. Las neuronas TIDA tienen terminaciones nerviosas en la eminencia mediana que liberan dopamina en la sangre del portal hipofisal. En las mujeres lactantes, las neuronas TIDA son inhibidas por el estímulo de la mama. La dopamina liberada de sus terminaciones nerviosas en la eminencia mediana se transporta a la glándula pituitaria anterior, donde regula la secreción de la prolactina. La dopamina inhibe la secreción de prolactina, por lo que cuando se inhiben las neuronas TIDA, se aumenta la secreción de la prolactina, que estimula la lactogénesis (producción de leche). La prolactina actúa de manera negativa a corto plazo para disminuir sus niveles estimulando la liberación de la dopamina. Las neuronas dopaminérgicas de la arcuata también inhiben la liberación de la hormona liberadora de la gonadotropina, explicando en parte por qué la lactancia (o hiperprolactímica) las mujeres experimentan oligomorrea o amenorrea (infrecuencia o ausencia de menses).
• neuronas Kisspeptin/NKB dentro del núcleo arcuato forman entradas sinápticas con las neuronas TIDA. Estas neuronas expresan receptores de estrógeno y también coexpresan neurokinina B en ratas femeninas.
• Neuronas GHRH ayudar a controlar la secreción de la hormona del crecimiento (GH) junto con la somatostatina y la NPY.
• neuronas NPY/AgRP y Neuronas POMC/CART conforman dos grupos de neuronas en el núcleo arcuato que están involucrados centralmente en la función neurocrina de alimentación. Las neuronas medianas utilizan péptidos NPY como neurotransmisores para estimular el apetito, y las neuronas laterales utilizan POMC/CART para inhibir el apetito. Las neuronas NPY y POMC/CART son sensibles a las hormonas periféricas como la leptina y la insulina. Las neuronas POMC/CART también secretan hormona estimulante de melanocito, que suprime el apetito.
• Neuronas GnRH También se han encontrado. Estas neuronas secretan GnRH y la histamina.
• También hay grupos de neuronas que expresan NKB y dynorfina que ayudan a controlar la reproducción.

Neuronas que se proyectan centralmente

Otros tipos de neuronas tienen vías de proyección desde el núcleo arqueado para mediar en diferentes regiones del hipotálamo o hacia otras regiones fuera del hipotálamo. Las proyecciones de estas neuronas se extienden a gran distancia desde el núcleo arqueado hasta la eminencia media para influir en la liberación de hormonas de la glándula pituitaria. Las neuronas del núcleo arqueado tienen proyecciones intrahipotalámicas para los circuitos neuroendocrinos. como las proyecciones neurales que influyen en el comportamiento alimentario se proyectan al núcleo paraventricular del hipotálamo (PVH), al núcleo hipotalámico dorsomedial (DMH) y al área hipotalámica lateral (LHA). Las poblaciones de neuronas se conectan a los lóbulos intermedios de la glándula pituitaria, desde la división lateral de la ARH hasta las partes neural e intermedia de la glándula pituitaria, y la división caudal de la ARH hasta la eminencia media.

Los grupos de neuronas que se proyectan a otras partes del sistema nervioso central incluyen:

• Proyección central de neuronas que contienen neuropeptide Y (NPY), proteína relacionada con agouti (AGRP), y el neurotransmisor inhibidor GABA. Estas neuronas, en la parte más ventromedial del núcleo, proyectan fuertemente al hipotálamo lateral y al núcleo paraventricular del hipotálamo, y son importantes en la regulación del apetito. Cuando se activan, estas neuronas pueden producir comida descarada. Estas neuronas están inhibidas por la leptina, la insulina y el péptido YY y activadas por la ghrelina.
• Proyecto central de neuronas que contienen productos de péptidos de pro-opiomelanocortina (POMC), y transcripción reglamentada de cocaína y anfetamina (CART). Estas neuronas tienen proyecciones generalizadas a muchas áreas del cerebro, incluyendo a todos los núcleos del hipotálamo. Estas células son importantes en la regulación del apetito y, cuando se activan, inhiben la alimentación. Estas neuronas se activan mediante concentraciones circulantes de leptina e insulina, y se inhiben directamente por las neuronas NPY. Las neuronas POMC que proyectan al núcleo preoptico medial también participan en la regulación del comportamiento sexual tanto en hombres como en mujeres. La expresión de POMC está regulada por esteroides gonadal. La liberación de un producto POMC, beta-endorphin está regulada por NPY.
• Las neuronas de proyección central que producen somatostatina; las neuronas de somatostatina neurosecretaria que regulan la secreción de la hormona del crecimiento son una población diferente, ubicada en el núcleo periventricular.
• Alimentar neuronas regulatorias también activan neuronas que contienen oxitocina del núcleo periventricular (PVN), que proyectan al núcleo del tracto solitarius en la medulla oblongata.
• Otros reciben entradas sinápticas directas de sitios hipotálicos extra que proyectan en la amígdala, el hipocampo y la corteza entorrinolarante.

Otras neuronas

Otras poblaciones de células incluyen:

• Una pequeña población de neuronas sensibles a la ghrelina. El papel de esta población no se conoce; muchas neuronas en el núcleo arcuado expresan receptores para la ghrelina, pero se piensa que responden principalmente a la ghrelina transmitida por la sangre.
• El núcleo arcuato también contiene una población de células ependimales especializadas, llamadas tanycitos.
• Los astrocitos en el núcleo arcuado mantienen transportadores de glucosa de alta capacidad que funcionan como sensores de nutrientes para controlar el apetito las neuronas
• Las colecciones diversas y especializadas de neuronas residen dentro de un compartimento especial con células gliales y tienen su propia red de capilares y una membrana de tanycitos que ayudan a crear una barrera cerebral sanguínea. Circular o moléculas como las hormonas viajan en la sangre y pueden afectar directamente a estas neuronas y su plasticidad como evidencia por neurogénesis adulta.