Hipotálamo: partes, estructura y funciones de esta región cerebral

El hipotálamo es la estructura cerebral más importante en la regulación de conductas esenciales para garantizar la supervivencia. Veamos las características de esta parte del encéfalo.
Hipotálamo

El hipotálamo es una región del encéfalo que produce diferentes hormonas, tales como la oxitocina, moduladora de comportamientos sociales, sexuales y parentales entre otras muchas funciones, o la hormona antidiurética, que controla la reabsorción de agua mediante la concentración de orina y reducción de su volumen.

Además, el hipotálamo produce una serie de hormonas que permiten la liberación o la inhibición hormonal de la hipófisis, glándula pituitaria encargada de la síntesis de sustancias moduladoras del crecimiento, entre otras muchas funciones. Por ello, es muy común observar en fuentes científicas el término “eje hipotálamo-hipófisis”, ya que se trata de dos estructuras ampliamente conectadas.

A pesar de su pequeño tamaño, esta región juega una serie de funciones esenciales en lo que al crecimiento, regulación homeostática e incluso la propia personalidad del individuo se refiere. Por ello resulta de interés conocer una serie de datos sobre esta parte del encéfalo, pues ella nos define, en parte, como los entes autónomos que somos.

¿Qué es el hipotálamo? Desentrañando el sistema nervioso

En primer lugar, los lectores habrán notado que hemos recurrido al término “encéfalo” en varias ocasiones para definir al hipotálamo. Se hace pues necesario circunscribir de forma somera a esta estructura en la morfología humana antes de continuar.

Desde un punto de vista meramente estructural, el encéfalo se define como la masa nerviosa contenida dentro del cráneo, la cual está envuelta por las meninges, compuestas a su vez por tres capas: duramadre, piamadre y aracnoides. Esta estructura consta de tres partes más voluminosas: el cerebro, el cerebelo y el bulbo raquídeo, además de otras regiones más pequeñas, entre las que se encuentran el “eje hipotalámico-hipofisario” que hoy nos atañe.

Estamos ante una estructura que en su conjunto es responsable de todos los sentidos, el pensamiento, el aprendizaje, la resolución de problemas y otras funciones mucho más básicas, tales como la respiración, la alimentación y el ritmo cardíaco. El encéfalo nos define tanto como animales, como especie y como individuos propios con desarrollo de pensamiento y capacidades resolutivas autónomas. Resulta increíble conocer que una agregación de células formadoras de un tejido es capaz de otorgarnos la autoconciencia que nos caracteriza, ¿verdad?

Ahora bien, volviendo al hipotálamo, estamos ante una región que ninguna competición otorga al cerebro en lo que a tamaño y peso se refiere. Esta estructura ocupa un volumen de cuatro centímetros cúbicos, lo que supone el 0,3 % de la región del encéfalo en un adulto, y pesa una media de 6,5 gramos. Para poner las cosas en perspectiva, esta región encefálica pesa menos que una cucharada rasa de azúcar moreno. Desde luego, da que pensar.

Según la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, el hipotálamo produce hormonas que controlan la fisiología del organismo en varios niveles, pues modulan:

  • La temperatura corporal.
  • El hambre.
  • Los estados de ánimo.
  • La libido.
  • La liberación de hormonas en varios lugares, especialmente la hipófisis.
  • El sueño.
  • La sed.
  • La frecuencia cardíaca.

Como podemos ver, a pesar de su pequeño tamaño, este área realiza una serie de funciones esenciales para el correcto desarrollo tanto emocional como fisiológico del organismo. Esto pone en evidencia la importancia de cada una de las piezas que componen nuestro cuerpo, no importando su volumen.

Estructura hipotálamo

Entre la estimulación y la inhibición

Además de la síntesis de hormonas tales como la oxitocina por sí mismo, el hipotálamo es capaz de producir cadenas polipeptídicas que actúan sobre la hipófisis y su regulación hormonal. Por ello, es usual dividir la producción hormonal de este área como estimuladora o inhibidora.

1. Hormonas estimuladoras: un ejemplo claro

Uno de los ejemplos más claros de este suceso es la hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH), compuesto producido en el núcleo arqueado y en el núcleo ventromedial hipotalámico. No queremos convertir este espacio en una lección de bioquímica, y por ello, nos limitaremos a decir que cuando este compuesto hormonal se fija sobre las células hipofisarias, produce una estimulación de la producción y secreción de la hormona del crecimiento (GH). Esto genera diversos efectos sobre el individuo:

  • Aumento de la masa muscular.
  • Movilización de lípidos a los tejidos periféricos para cubrir las necesidades energéticas del organismo (lipólisis).
  • Estimula el crecimiento de todos los órganos internos, exceptuando la masa encefálica.
  • Estimula el sistema inmunológico.
  • Incrementa la retención de calcio y la mineralización de los huesos.

Estas son simplemente algunas de las funciones de la hormona del crecimiento, pues hemos de tener en cuenta que los complejos hormonales suelen actuar en diversos frentes, y abordarlos todos es prácticamente imposible.

Debemos ver esta producción hormonal como un entramado “en forma de árbol”, pues no solo se trata de un compuesto activador y otro inhibidor, sino que muchas sustancias promueven o inhiben la síntesis. Por ejemplo, siguiendo con el mismo caso, los péptidos denominados de forma general GHRP (growth hormonereleasing peptides) también están implicados en la modulación de la síntesis y expresión de la GH. También es necesario acotar que, por mucho que se inhiba o promueva por factores externos al genoma, la hormona del crecimiento viene codificada en un único gen (identificado en el brazo largo del cromosoma 17).

Desde luego, la hormona del crecimiento no es la única modulada por el hipotálamo, pues también juega papeles esenciales en el aumento de síntesis de corticotropina, gonadotropina, tirotropina y prolactina.

2. Hormonas inhibidoras: las antagonistas

Siguiendo el mismo patrón de pensamiento, cuando se abre la puerta a la síntesis de una sustancia también debe de existir otro compuesto para poder cerrarla. La contraparte a la hormona promotora de la síntesis de la hormona del crecimiento (GH) es la somatostatina. Esta hormona hipotalámica inhibidora presenta diversos efectos sobre el organismo:

  • Disminución de la tasa de digestión y absorción de nutrientes por el tracto gastrointestinal.
  • Inhibición de la secreción de glucagón e insulina.
  • Inhibición de la absorción de glucosa y triglicéridos a través de la mucosa intestinal.
  • Inhibición de la motilidad gástrica,
  • Fomenta la reducción de secreción de diversas enzimas pancreáticas.

Este no es el único ejemplo de una hormona que produce una inhibición directa en la hipófisis, pues por ejemplo, los factores hipotalámicos inhibidores de PRL inhiben la producción de prolactina.

Un ejemplo práctico

No todo se reduce a lecciones neurológicas, pues diversos estudios cuantifican los efectos de procesos ajenos a nuestro cuerpo sobre nuestras estructuras encefálicas. Un ejemplo de ello es el estrés, que promueve diversas respuestas fisiológicas sobre el individuo.

A nivel del eje hipotalámico-hipofisario, las situaciones de ansiedad y estrés tienen efectos cuantificables en su funcionamiento, pues el cortisol inhibe la producción de la hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa, la cual estimula la esteroidogénesis.

Estrés

Estamos ante un efecto dominó: cuando la primera ficha se tumba, el resto van cayendo hasta generar un ciclo retroactivo negativo sobre el individuo. Es irónico reconocer este hecho, pues el hipotálamo promueve la síntesis de cortisol en momento de estrés y ansiedad mediante mediadores hormonales, y a su vez este compuesto a largo plazo genera efectos negativos sobre la integridad del organismo que se está tratando de proteger.

En animales se ha demostrado que una hipercortisolemia puede tener un efecto neurotóxico sobre ciertas áreas encefálicas del individuo, generando diversas respuestas:

  • Una disminución de la neurogénesis.
  • Una disminución de la síntesis de factores neurotróficos.
  • Disminución de la neuroplasticidad, primero reversible pero luego permanente, debido a la exposición prolongada al cortisol.

Este es un mero ejemplo de cómo funcionan las estructuras del eje hipotalámico-hipofisario ante fenómenos extrínsecos al individuo, y como la liberación hormonal no siempre responde a un mecanismo refinado en pos del bien del ser vivo. A veces, las estructuras cefálicas se pueden volver en nuestra contra al interpretar de forma errónea las amenazas e interacciones que tenemos con el medio.

Conclusiones

Como hemos podido observar, el hipotálamo es una de las regiones más pequeñas del encéfalo, pero no por ello carente de importancia. Actividades tan básicas como son el sueño, la temperatura corporal, la líbido o la frecuencia cardíaca están moduladas por esta región, de apenas unos seis gramos de peso.

Lo que hemos querido ejemplificar en este espacio es que, por cada hormona promotora de una actividad, suele existir otra que la inhibe, y ambas suelen estar moduladas por la misma estructura. Los compuestos hormonales no solo responden a un nivel fisiológico, pues se ha demostrado que están ampliamente ligados con sucesos emocionales tales como el estrés, la ansiedad o la depresión.

Referencias bibliográficas

  • Arce, V., Tresguerres, J. A., & Devesa, J. (2000). Hormona de crecimiento. HUMANA, 847.
  • Duval, F., González, F., & Rabia, H. (2010). Neurobiología del estrés. Revista chilena de neuro-psiquiatría, 48(4), 307-318.
  • Hipotálamo, Biblioteca de Medicina de los Estados Unidos, Medlineplus.gov. Recogido a 7 de septiembre en: https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/002380.htm
  • Rodríguez-Fernández, J. M., García-Acero, M., & Franco, P. (2012). Neurobiología del Estrés Agudo y Crónico: Su Efecto en el Eje Hipotálamo-Hipófisis-Adrenal y la Memoria. Revista Ecuatoriana de Neurología, 21(1-3), 78-90.
Samuel Antonio Sánchez Amador

Samuel Antonio Sánchez Amador

Biólogo y divulgador científico

Graduado en Biología por la Universidad de Alcalá de Henares (2018). Máster en Zoología en la Universidad Complutense de Madrid (2019). A lo largo de su trayectoria profesional, permaneció dos años en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) en el departamento de biología evolutiva, donde realizó estudios genéticos y poblacionales en pequeños mamíferos. Esto le otorgó amplio conocimiento en cuestiones de heredabilidad, genes y patrones filogenéticos diversos. Desde febrero del año 2020 se dedica a tiempo completo a la divulgación científica, redactando temas tanto de índole científica basal como salud humana y bienestar animal.