Sistema portal hipofisario

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El sistema porta hipofisario es un sistema de vasos sanguíneos en la microcirculación en la base del cerebro, que conecta el hipotálamo con la hipófisis anterior. Su función principal es transportar e intercambiar rápidamente hormonas entre el núcleo arqueado del hipotálamo y la glándula hipófisis anterior. Los capilares del sistema porta están fenestrados (tienen muchos canales pequeños con alta permeabilidad vascular) lo que permite un intercambio rápido entre el hipotálamo y la hipófisis. Las principales hormonas transportadas por el sistema incluyen la hormona liberadora de gonadotropina, la hormona liberadora de corticotropina, la hormona liberadora de hormona de crecimiento y la hormona liberadora de tirotropina.

Estructura

El suministro de sangre y la dirección del flujo en el sistema portal hipofisario se han estudiado durante muchos años en animales de laboratorio y especímenes de cadáveres humanos con métodos de inyección y de fundición por corrosión vascular. Los vasos portales cortos entre los lóbulos neural y anterior de la hipófisis proporcionan una vía para el intercambio hormonal rápido. Específicamente dentro y entre los lóbulos hipofisarios hay evidencia anatómica de vasos interlobulares confluentes, incluidas las vénulas que suministran sangre desde el lóbulo anterior al neural y las derivaciones capilares que intercambian sangre entre los lóbulos intermedio y neural. Estas estructuras microvasculares indican flujos de información momento a momento entre los lóbulos de la glándula pituitaria.

Los resultados de otros estudios mostraron que el tallo neural hipofisario y la región ventromedial del núcleo arqueado hipotalámico reciben sangre arterial de las ramas infundibulares ascendentes y descendentes y de los capilares, provenientes de las arterias del sistema arterial hipofisario superior. Los pequeños vasos ascendentes que surgen de las anastomosis que conectan el sistema arterial hipofisario superior con el inferior también suministran sangre a los vasos hipofisarios. Muchas de estas ramas son continuas entre el núcleo arqueado proximal y la hipófisis anterior, lo que permite un rápido intercambio hormonal. Otra evidencia indica que los espacios perivasculares capilares de la eminencia media y del núcleo arqueado son contiguos, lo que potencialmente facilita los mensajes hormonales entre la sangre sistémica y el hipotálamo ventral.

Desarrollo

La secreción hormonal adecuada es crucial para el crecimiento del feto en desarrollo. Para permitir una secreción hormonal controlada en los órganos en desarrollo del feto, las hormonas estimulantes deben intercambiarse en las estructuras reguladoras del cerebro en las primeras etapas del desarrollo. Los vasos sanguíneos que intercambian hormonas entre el hipotálamo y la glándula pituitaria, similares a los del sistema portal hipofisario, se pueden observar en las primeras etapas del desarrollo del feto. En la literatura actual, la mayoría de las investigaciones se realizan utilizando ratones como especie modelo. En dichos estudios, el desarrollo del sistema portal hipofisario comienza tan pronto como 14,5 dpc (días posteriores al coito). Dos poblaciones de pericitos surgen del mesodermo y el neuroectodermo y se forman en la ubicación aproximada del sistema portal en lo que eventualmente se convertirá en el cerebro maduro. Además, en la investigación que involucra fetos humanos se ha observado que el sistema portal hipofisario se desarrolla completamente en la semana 11,5 del período de gestación fetal humana. Esto se determinó inyectando un compuesto de caucho de silicona en especímenes de varias etapas de gestación. En un espécimen en la semana 11,5, la eminencia media y el tallo infundibular contenían el compuesto, lo que sugiere la existencia del sistema portal completamente desarrollado. Investigaciones futuras en esta área ayudarían a determinar si el desarrollo podría completarse o no en una etapa aún más temprana.

Función

Los péptidos liberados cerca de la eminencia media desde los núcleos hipotalámicos son transportados a la hipófisis anterior, donde ejercen sus efectos. Las ramas de la arteria carótida interna proporcionan el suministro de sangre a la hipófisis. Las arterias hipofisarias superiores forman el plexo capilar primario que suministra sangre a la eminencia media. Desde este sistema capilar, la sangre se drena en las venas porta hipofisarias hacia el plexo secundario. Los péptidos liberados en la eminencia media ingresan a los capilares del plexo primario. Desde allí, son transportados a la hipófisis anterior a través de las venas porta hipofisarias hasta el plexo secundario. El plexo secundario es una red de capilares sinusoides fenestrados que proporcionan sangre a la hipófisis anterior. Las células de la hipófisis anterior expresan receptores específicos acoplados a la proteína G que se unen a los neuropéptidos, activando cascadas intracelulares de segundos mensajeros que producen la liberación de hormonas de la hipófisis anterior.

La siguiente es una lista de hormonas que dependen del sistema portal hipofisario para mediar indirectamente su función al actuar como medio de transporte desde varios núcleos del hipotálamo hasta la hipófisis anterior.

  • Hormona liberadora de gnadotropina (GnRH): regula la liberación de la hormona estimulante del folículo y la hormona luteinizante de la pituitaria anterior; esta vía desempeña un papel crítico en la actividad reproductiva y el desarrollo
  • Hormona liberadora de corticotropina (CRH): regula la liberación de hormona adrenocorticotrópica de la pituitaria anterior; esta cascada es principalmente responsable de las respuestas al estrés
  • Hormona liberadora de hormonas de crecimiento (GHRH): regula la liberación de hormona de crecimiento de la pituitaria anterior; como sugiere el nombre, su función principal es ayudar a controlar el crecimiento celular, el metabolismo y la reproducción
  • hormona liberadora de la tirotropina (TRH): regula la liberación de la hormona estimulante de la tiroides de la pituitaria anterior; funciones para mediar varias respuestas en la glándula tiroides, incluyendo síntesis hormonal adicional

Significado clínico

El funcionamiento excesivo o insuficiente, así como las deficiencias del hipotálamo o de la glándula pituitaria, pueden provocar un efecto negativo en la capacidad del sistema portal hipofisario para intercambiar hormonas entre ambas estructuras con rapidez. Esto puede tener efectos importantes en las glándulas diana respectivas, haciendo imposible que lleven a cabo sus funciones correctamente. Las oclusiones y otros problemas en los vasos sanguíneos del sistema portal hipofisario también pueden causar complicaciones en el intercambio de hormonas entre el hipotálamo y la glándula pituitaria.

El sistema portal hipofisario también desempeña un papel importante en varias enfermedades que afectan a la hipófisis y al sistema nervioso central. En varios casos de tumores metastásicos hipofisarios e hipofisarios, el sistema portal actúa como vía de metástasis desde el hipotálamo hasta la hipófisis. Es decir, las células cancerosas del hipotálamo se multiplican y se propagan hasta la hipófisis utilizando el sistema portal hipofisario como medio de transporte. Sin embargo, debido a que el sistema portal recibe un suministro indirecto de sangre arterial, la formación de tumores en la hipófisis anterior es menos probable que en la hipófisis posterior. Esto se debe a que la hipófisis posterior está vascularizada por el flujo sanguíneo arterial directo. La apoplejía hipofisaria se describe como una hemorragia o reducción del suministro de sangre a la glándula pituitaria. Los mecanismos fisiológicos de esta afección no se han definido claramente en la investigación actual. No obstante, se ha sugerido que el daño al tallo hipofisario conduce a una obstrucción del flujo sanguíneo en el sistema portal hipofisario y contribuye a este estado defectuoso. En la enfermedad de Erdheim-Chester, las células del sistema inmunitario llamadas histiocitos proliferan a un ritmo anormal, lo que provoca una plétora de síntomas y, en casos más graves, la muerte. La alteración del sistema portal hipofisario se ha implicado como el mecanismo de varios síntomas que afectan al sistema nervioso central, en particular la diabetes insípida.

Véase también

  • Hipopituarismo

Referencias

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