Núcleo arqueado
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Este artículo trata sobre la estructura hipotalámica. Para conocer la estructura del bulbo raquídeo, consulte Núcleo arqueado (médula) .
Núcleo arqueado
Núcleos hipotalámicos.PNG
El núcleo arqueado es 'AR', en la parte inferior central, en verde.
Detalles
Parte deHipotálamo
Identificadores
latínnúcleo arcuatus hypothalami
MallaD001111
NeuroNames395
Identificación de NeuroLexbirnlex_1638
TA98A14.1.08.923
TA25726
FMA62329
Términos anatómicos de la neuroanatomía

El núcleo arqueado del hipotálamo (también conocido como ARH , [1] ARC , [2] o núcleo infundibular [2] [3] ) 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 en 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 hormonassecretan o interactúan y son responsables de la función hipotalámica, como la regulación de las hormonas liberadas por la glándula pituitaria o la secreción de sus propias hormonas. Las neuronas en 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 localizan dorsalmente en el hipotálamo y pasan a formar parte de la región hipotalámica ventromedial. [1] [2] [4] La función del núcleo arqueado se basa en su diversidad de neuronas, pero su papel central está involucrado en la homeostasis.. El núcleo arqueado proporciona muchas funciones fisiológicas involucradas en la alimentación, el metabolismo, la fertilidad y la regulación cardiovascular. [1] [2] [4] [5]

Poblaciones celulares

Neuronas neuroendocrinas

Diferentes grupos de neuronas neuroendocrinas de núcleo arqueado secretan varios tipos o combinaciones de neurotransmisores y neuropéptidos , como el neuropéptido Y (NPY), la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH), el péptido relacionado con agutí (AgRP), el transcrito regulado por cocaína y anfetaminas (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. [1]

Los grupos de neuronas neuroendocrinas incluyen:

  • Las neuronas TIDA , o neuronas dopaminérgicas tuberoinfundibulares , son neuronas que regulan la secreción de prolactina de la glándula pituitaria y liberan el neurotransmisor dopamina . Las neuronas TIDA tienen terminaciones nerviosas en la eminencia media que liberan dopamina en la sangre portal hipofisaria . [6] En las hembras lactantes, las neuronas TIDA son inhibidas por el estímulo de la succión. La dopamina liberada de sus terminaciones nerviosas en la eminencia media se transporta a la glándula pituitaria anterior , donde regula la secreción de prolactina.. La dopamina inhibe la secreción de prolactina, por lo que cuando se inhiben las neuronas TIDA, aumenta la secreción de prolactina, que estimula la lactogénesis (producción de leche). La prolactina actúa en forma de retroalimentación negativa de circuito corto para disminuir sus niveles al estimular la liberación de dopamina. Las neuronas dopaminérgicas del arco también inhiben la liberación de la hormona liberadora de gonadotropinas , lo que explica en parte por qué las mujeres lactantes (o hiperprolactinémicas ) experimentan oligomenorrea o amenorrea (con poca frecuencia o ausencia de la menstruación). [6]
  • Las neuronas kisspeptina / NKB dentro del núcleo arqueado forman entradas sinápticas con las neuronas TIDA. Estas neuronas expresan receptores de estrógeno y también coexpresan neuroquinina B en ratas hembras. [7]
  • Las neuronas GHRH ayudan a controlar la secreción de la hormona del crecimiento (GH) junto con la somatostatina y el NPY. [8]
  • Las neuronas NPY / AgRP y las neuronas POMC / CART forman dos grupos de neuronas en el núcleo arqueado que están involucradas de manera central en la función neuroendocrina de la alimentación. Las neuronas mediales utilizan péptidos NPY como neurotransmisores para estimular el apetito, y las neuronas laterales utilizan POMC / CART para inhibir el apetito. [2] Las neuronas NPY y POMC / CART son sensibles a hormonas periféricas como la leptina y la insulina. [4] Las neuronas POMC / CART también secretan la hormona estimulante de los melanocitos , que suprime el apetito. [9] [10] : 419
  • También se han encontrado neuronas GnRH . [1] [2] Estas neuronas secretan GnRH e histamina . [2]
  • También hay grupos de neuronas que expresan NKB y dinorfina que ayudan a controlar la reproducción. [2]

Neuronas de proyección central

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. [2] [4] Las proyecciones de estas neuronas se extienden a una gran distancia desde el núcleo arqueado hasta la eminencia media para influir en la liberación de hormonas de la glándula pituitaria. [1] [2] Las neuronas del núcleo arqueado tienen proyecciones intrahipotalámicas para los circuitos neuroendrocrinos. [1] como las proyecciones neurales que influyen en la conducta alimentaria se proyectan hacia el núcleo paraventricular del hipotálamo (PVH), el núcleo hipotalámico dorsomedial (DMH, y el área hipotalámica lateral (LHA)).[1] 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. [2]

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

  • Neuronas de proyección central que contienen neuropéptido Y (NPY), proteína relacionada con agutí (AGRP) y el neurotransmisor inhibidor GABA . Estas neuronas, en la parte más ventromedial del núcleo, se 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 una alimentación voraz. Estas neuronas son inhibidas por leptina , insulina y péptido YY y activadas por grelina .
  • Neuronas de proyección central que contienen productos peptídicos de pro-opiomelanocortina (POMC) y transcripción regulada por cocaína y anfetamina (CART). Estas neuronas tienen proyecciones generalizadas en muchas áreas del cerebro, incluidos 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 son inervadas e inhibidas directamente por las neuronas NPY. [11] Las neuronas POMC que se proyectan hacia el núcleo preóptico medial también están involucradas en la regulación del comportamiento sexual.tanto en hombres como en mujeres. La expresión de POMC está regulada por esteroides gonadales. La liberación de un producto POMC, la beta-endorfina, está regulada por NPY.
  • Neuronas de proyección central que producen somatostatina; las neuronas neurosecretoras de la somatostatina que regulan la secreción de la hormona del crecimiento son una población diferente, ubicada en el núcleo periventricular.
  • La alimentación de las neuronas reguladoras también activa las neuronas del núcleo periventricular (PVN) que contienen oxitocina , que se proyecta al núcleo del tracto solitario en el bulbo raquídeo . [2]
  • Otros reciben entradas sinápticas directas de sitios extra hipotalámicos que se proyectan hacia la amígdala , el hipocampo y la corteza entorrinal . [2]

Otras neuronas

Otras poblaciones de células incluyen:

  • Una pequeña población de neuronas sensibles a la grelina . Se desconoce el papel de esta población; muchas neuronas del núcleo arqueado expresan receptores para la grelina, pero se cree que responden principalmente a la grelina transmitida por la sangre. [12] [13]
  • El núcleo arqueado también contiene una población de células ependimarias especializadas , llamadas tanicitos .
  • Los astrocitos en el núcleo arqueado contienen transportadores de glucosa de alta capacidad que funcionan como sensores de nutrientes para las neuronas que controlan el apetito [2]
  • 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 tanicitos que ayudan a crear una barrera hematoencefálica. [2] Circulantes o moléculas como las hormonas viajan en la sangre y pueden afectar directamente a estas neuronas y su plasticidad como evidencia de neurogénesis adulta. [2]

Referencias

  1. ↑ a b c d e f g h Bouret SG, Draper SJ, Simerly RB (marzo de 2004). "Formación de vías de proyección desde el núcleo arqueado del hipotálamo a regiones hipotalámicas implicadas en el control neuronal del comportamiento de alimentación en ratones" . La Revista de Neurociencia . 24 (11): 2797–805. doi : 10.1523 / JNEUROSCI.5369-03.2004 . PMC  6729527 . PMID  15028773 .
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Dudas B (2013). El hipotálamo humano: anatomía, funciones y trastornos . Nueva York: Nova Science Publishers. ISBN 978-1-62081-806-0.
  3. ^ onderzoekinformatie.nl - Proyecto: ¿La activación de neuronas en el núcleo infundibular en la menopausia previene la aparición de cambios de Alzheimer?
  4. ^ a b c d Sapru HN (abril de 2013). "Papel del núcleo arqueado hipotalámico en la regulación cardiovascular" . Neurociencia autonómica . 175 (1–2): 38–50. doi : 10.1016 / j.autneu.2012.10.016 . PMC 3625681 . PMID 23260431 .  
  5. ^ Coppari R, Ichinose M, Lee CE, Pullen AE, Kenny CD, McGovern RA, Tang V, Liu SM, Ludwig T, Chua SC, Lowell BB, Elmquist JK (enero de 2005). "El núcleo arqueado hipotalámico: un sitio clave para mediar los efectos de la leptina sobre la homeostasis de la glucosa y la actividad locomotora" . Metabolismo celular . 1 (1): 63–72. doi : 10.1016 / j.cmet.2004.12.004 . PMID 16054045 . 
  6. ↑ a b Voogt JL, Lee Y, Yang S, Arbogast L (1 de enero de 2001). "Regulación de la secreción de prolactina durante el embarazo y la lactancia". Progresos en la investigación del cerebro . 133 : 173–85. doi : 10.1016 / S0079-6123 (01) 33013-3 . ISBN 9780444505484. PMID  11589129 .
  7. ^ Sawai N, Iijima N, Takumi K, Matsumoto K, Ozawa H (septiembre de 2012). "Estudios inmunofluorescentes histoquímicos y ultraestructurales sobre la inervación de neuronas kisspeptina / neuroquinina B a neuronas dopaminérgicas tuberoinfundibulares en el núcleo arqueado de ratas". Investigación en neurociencias . 74 (1): 10–6. doi : 10.1016 / j.neures.2012.05.011 . PMID 22691459 . 
  8. ^ Mano-Otagiri A, Nemoto T, Sekino A, Yamauchi N, Shuto Y, Sugihara H, Oikawa S, Shibasaki T (septiembre de 2006). "Las neuronas de la hormona liberadora de hormona del crecimiento (GHRH) en el núcleo arqueado (Arco) del hipotálamo están disminuidas en ratas transgénicas cuya expresión del receptor de grelina está atenuada: evidencia de que el receptor de grelina está involucrado en la regulación positiva de la expresión de GHRH en el arco " . Endocrinología . 147 (9): 4093-103. doi : 10.1210 / en.2005-1619 . PMID 16728494 . 
  9. ^ Baltatzi M, Hatzitolios A, Tziomalos K, Iliadis F, Zamboulis C (septiembre de 2008). "Neuropéptido Y y hormona estimulante de melanocitos alfa: interacción en la obesidad y posible papel en el desarrollo de la hipertensión". Revista Internacional de Práctica Clínica . 62 (9): 1432–40. doi : 10.1111 / j.1742-1241.2008.01823.x . PMID 18793378 . 
  10. ^ Carlson NR (2012). Libros de fisiología de la conducta Edición a la carta (11ª ed.). Boston: División de Pearson College. ISBN 978-0-205-23981-8.
  11. ^ Arora S, Anubhuti (diciembre de 2006). "Papel de los neuropéptidos en la regulación del apetito y la obesidad: una revisión". Neuropéptidos . 40 (6): 375–401. doi : 10.1016 / j.npep.2006.07.001 . PMID 16935329 . 
  12. ^ Riediger T, Traebert M, Schmid HA, Scheel C, Lutz TA, Scharrer E (mayo de 2003). "Efectos específicos del sitio de la grelina sobre la actividad neuronal en el núcleo arqueado hipotalámico". Cartas de neurociencia . 341 (2): 151–5. doi : 10.1016 / S0304-3940 (02) 01381-2 . PMID 12686388 . 
  13. ^ Schaeffer M, Langlet F, Lafont C, Molino F, Hodson DJ, Roux T, Lamarque L, Verdié P, Bourrier E, Dehouck B, Banères JL, Martinez J, Méry PF, Marie J, Trinquet E, Fehrentz JA, Prévot V, Mollard P (enero de 2013). "Detección rápida de grelina circulante por neuronas hipotalámicas modificadoras del apetito" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 110 (4): 1512–7. Código bibliográfico : 2013PNAS..110.1512S . doi : 10.1073 / pnas.1212137110 . PMC 3557016 . PMID 23297228 .  

Notas al pie

  • Kawano H, Daikoku S (mayo de 1988). "Sistemas de neuronas que contienen somatostatina en el hipotálamo de rata: rastreo retrógrado y estudios inmunohistoquímicos". La Revista de Neurología Comparada . 271 (2): 293–9. doi : 10.1002 / cne.902710209 . PMID  2897982 .
  • Cone RD (mayo de 2005). "Anatomía y regulación del sistema central de melanocortina" (PDF) . Neurociencia de la naturaleza . 8 (5): 571–8. doi : 10.1038 / nn1455 . PMID  15856065 .
  • Abizaid A, Horvath TL (agosto de 2008). "Circuitos cerebrales que regulan la homeostasis energética" . Péptidos reguladores . 149 (1-3): 3-10. doi : 10.1016 / j.regpep.2007.10.006 . PMC  2605273 . PMID  18514925 .
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