NEUROCARDIOLOGÍA
CEREBRO Y CORAZÓN
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CONTENIDO DE LA UNIDAD

  • Texto explicativo

  • Imágenes

  • Cuadros de resumen

  • Actividades de aprendizaje

CONTROL HIPOTALÁMICO

DE LA FUNCIÓN CARDIOVASCULAR

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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE:

  • Conocer la estructura anátómica y funcional del hipotálamo

  • Conocer la importancia de del hipotálamo en la regulación cardiovascular

  • Identificar la incidencia de ciertos neurotransmisores y hormonas en la fisiología cardiovascular.

RESUMEN

El interés por conocer las distintas estructuras involucradas en el control y mantenimiento de la presión arterial ha motivado el estudio de áreas del sistema nervioso central que se supone que cumplen un papel relevante en tal función. En las últimas décadas, se ha enfatizado en el reconocimiento y el estudio detallado del hipotálamo, estructura encefálica conformada por un variado fenotipo neuronal y, como tal, encargada de un gran número de funciones, entre ellas el control de la temperatura corporal, la ingesta de agua y alimentos, la función cardiovascular, la síntesis y, alteración de hormonas, los ritmos circadianos y tantas otras, que tienen como finalidad preservar la integridad del organismo. En relación con esto, varios núcleos hipotalámicos, principalmente el ventromedial, el dorsomedial, el arcuato, el paraventricular y el hipotálamo lateral, funcionan de manera coordinada estimulando o, en algunos casos puntuales, inhibiendo la actividad simpática y, con ello, regulando la función cardiaca, renal y la presión arterial. Inclusive, diferentes núcleos hipotalámicos relevantes en la regulación de la función cardiovascular participan en la hiperactividad simpática propia de patologias cardiovasculares, entre ellas la hipertensión arterial y la insuficiencia cardiaca.

INTRODUCCIÓN

El hipotálamo representa una estructura cerebral pequeña, aunque muy heterogénea y compleja. Este núcleo se encuentra por debajo del tálamo a ambos lados del tercer ventrículo, extendiéndose desde el quiasma óptico rostral hasta el tegmentum del cerebro medio. El hipotálamo puede dividirse arbitrariamente en tres regiones: anterior, tuberal y posterior. Mientras que los núcleos preóptico y supraquiasmático están localizados en la región anterior, los núcleos periventricular, paraventricular (NPV), anterior, supraóptico, dorsomedial (NDM) y arcuato (NArc) conforman la región tuberal. Por su parte, el núcleo posterior y los cuerpos mamilares están presentes en la región posterior del hipotálamo. Otra característica del hipotálamo es que el núcleo lateral se extiende desde la región tuberal hasta la posterior, y que todos los núcleos hipotalámicos están situados a ambos lados del tercer ventrículo. Teniendo en cuenta la compleja y heterogénea estructura del hipotálamo, esta área cerebral cumple un papel central en la regulación de diferentes funciones fisiológicas y en el mantenimiento de la homeostasis (cuadro 1).

En especial, el hipotálamo participa en la regulación de la función cardiovascular a través del control del metabolismo del agua, del apetito, de las funciones metabólicas energéticas y del tono simpático y parasimpático. En este contexto, el hipotálamo cumple un papel relevante en el procesamiento e integración de una gran variedad de estímulos de la periferia con la finalidad de mantener la presión arterial, a través del adecuado control del tono simpático y el sistema renina-angiotensina. Diversos núcleos del mismo presentan funciones relacionadas con el control del sistema nervioso simpático y la presión arterial, entre ellos, el NPV, el NArc, el NDM y el núcleo ventromedial (NVM).

En gran parte, el papel central del hipotálamo en la regulación cardiovascular se explica por sus múltiples conexiones con las neuronas del tronco cerebral y con neuronas vagales y simpáticas preganglionares. La importancia de la regulación de la función cardiovascular por parte del hipotálamo también queda establecida por su participación en diversos estados patológicos. Específicamente, las disfunciones hipotalámicas pueden originar trastornos en la regulación térmica, alteraciones del metabolismo energético, trastornos cardiovasculares y disfunciones hormonales.

La presente unidad está enfocada en la revisión del papel de los principales núcleos hipotalámicos en la regulación de la función cardiovascular, en especial del control del sistema nervioso autónomo.

FUNCIONES FISIOLÓGICAS REGULADAS POR EL HIPOTÁLAMO

  • Temperatura corporal

  • Metabolismo del agua

  • Apetito, ingesta y funciones metabólicas energéticas

  • Flujo vascular, presión arterial y frecuencia cardíaca

  • Sistemas hormonales

  • Ritmos circadianos y estacionales

  • Función reproductora

  •  Ciclos de sueño/vigilia

  • Funciones cognoscitivas

  • Emociones y diversos comportamientos

  • Reacciones inmunes

PAPEL DEL NÚCLEO PARAVENTRICULAR EN LA REGULACIÓN CARDIOVASCULAR

El NPV cumple un papel clave en la coordinación de la respuesta autonómica y neuroendocrina que regula la función del barorreflejo, la ingesta de sal y la actividad del sistema nervioso autónomo. Así, la regulación de la homeostasis cardiovascular por parte del NPV involucra la regulación del tono vasomotor simpático y el volumen sanguíneo. Desde el punto de vista anatómico, el NPV está dividido en tres divisiones magnocelulares — subnúcleos anterior, posterior y medial— y cinco subdivisiones parvocelulares —dorsal, lateral, medial, periventricular y posterior. Mientras que la región magnocelular del NPV regula la producción de hormonas pituitarias posteriores a través de su proyección hacia la neurohipófisis, la división parvocelular tiene el potencial de cambiar la actividad de los nervios simpáticos.

La mayoría de las neuronas que componen la división magnocelular del NPV sintetizan oxitocina y vasopresina, hormonas que son transportadas hacia la glándula pituitaria posterior siendo liberadas a la circulación sistémica ante un estímulo apropiado. En este contexto, la liberación de vasopresina, que es controlada por el volumen sanguíneo y su tonicidad, favorece la reabsorción tubular renal de agua y la contracción del músculo liso vascular.. El papel central del NPV del hipotálamo en la regulación de la función cardiovascular queda establecido por la existencia de conexiones directas e indirectas con la eferencia simpática.  En este contexto, se ha establecido que la activación tónica de la vía simpática por parte del NPV contribuye al aumento sostenido de la actividad del sistema nervioso simpático presente en la hipertensión neurogénica y la insuficiencia cardíaca.

Estudios neuroanatómicos han revelado que la región parvocelular del NPV influye en la actividad de los nervios simpáticos a través de tres vías descendentes diferentes: la proyección directa hacia las neuronas preganglionares simpáticas en la columna celular intermediolateral (IML) de la médula espinal, una vía descendente indirecta con sinapsis en neuronas vasomotoras de la médula ventrolateral rostral (MVLR) y una tercera proyección colateral con conexión tanto con la MVLR como con la columna celular IML. Las neuronas de la región parvocelular del NPV son capaces de estimular la MVLR y aumentar la actividad simpática periférica, producto de la activación de receptores de angiotensina II, vasopresina, glutamato y factor liberador de corticotrofina. Diferentes tipos de neuronas del NPV, que expresan vasopresina, oxitocina, encefalina y dopamina, proyectan de manera directa a regiones de la médula espinal que proporciona la inervación simpática del corazón y el músculo liso vascular Diferentes estudios experimentales han revelado que la liberación de vasopresina y oxitocina en la médula espinal estimula las neuronas preganglionares, aumentando la actividad simpática renal, cardíaca y vascular.

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Aferencias y eferencias del núcleo paraventricular del hipotálamo involucradas en la regulación de la función cardiovascular. +, estimulación; -, inhibición; HL, hipotálamo lateral; IML, intermediolateral; MVLR, médula ventrolateral rostral; NAmb, núcleo ambiguo; NArc, núcleo arcuato; NMDV, núcleo motor dorsal del vago; NPV, núcleo paraventricular; NTS, núcleo del tracto solitario.

Además, neuronas de la región parvocelular del NPV proyectan hacia otros núcleos involucrados en la regulación cardiovascular, incluidos la sustancia gris periacueductal (GPA), el núcleo parabraquial (NPB), la médula ventrolateral caudal (MVLC), el núcleo del tracto solitario (NTS), el núcleo motor dorsal del vago (NMDV) y el núcleo ambiguo (NAmb). La proyección del NPV hacia el NTS involucra neuronas que liberan péptidos como vasopresina y oxitocina, capaces de inhibir la transmisión del reflejo barorreceptor, lo que resulta en un incremento de la presión arterial y la frecuencia cardíaca. Inclusive, esta vía se encuentra tónicamente activada, teniendo en cuenta que la lesión del NPV se asocia con una inhibición selectiva de la actividad simpática lumbar inducida por el barorreflejo.. A su vez, las neuronas oxitocinérgicas que proyectan hacia el NMDV y el NAmb ubicados en el tronco cerebral regulan la actividad de neuronas vagales cardíacas.

 

Se ha establecido que la microinyección de glutamato en la región parvocelular del NPV resulta en una reducción significativa de la frecuencia cardíaca, efecto que es prevenido por la administración de atropina o el bloqueo ganglionar. A su vez, la activación de las neuronas en el NPV del hipotálamo y la consecuente regulación de la actividad simpática sobre el riñón, el músculo liso vascular y el corazón se encuentran influenciadas por múltiples mecanismos, incluidos receptores periféricos, centros cerebrales superiores, órganos circunventriculares y otros núcleos hipotalámicos. La elevación de los niveles circulantes de angiotensina II genera la activación del receptor AT1 en los órganos circunventriculares, incluido el órgano subfornical (OSF) y el órgano vascular de la lámina terminal (OVLT), y en el propio NPV.

 

Como resultado de esta modulación se ha postulado un papel central del NPV en el desarrollo de la hipertensión neurogénica. El análisis conjunto de diferentes evidencias sugiere que el incremento de la actividad periférica de angiotensina II promueve la activación de receptores AT1 en neuronas de órganos circunventriculares, lo que resulta en un aumento de la producción de especies reactivas del oxígeno. El estrés oxidativo promueve la activación de la microglía en el NPV, con la consecuente síntesis de citoquinas proinflamatorias, especies reactivas de oxígeno y otros moduladores inflamatorios, los cuales, en última instancia, estimulan la actividad neuronal de la división parvocelular del NPV generando un aumento de la actividad simpática y de la presión arterial.

 

Conjuntamente a este mecanismo, la elevación de la angiotensina II puede fomentar la activación central del sistema nervioso simpático a través de la estimulación directa del receptor AT1 en el NPV del hipotálamo y por su efecto sobre la integridad de la barrera hematoencefálica. Este último efecto resulta en el aumento de la permeabilidad de la barrera, lo que permite el ingreso de células inflamatorias en el parénquima cerebral, que contribuyen a la activación de la microglía y la inflamación en el NPV. La actividad de las neuronas de la región parvocelular del NPV se encuentra regulada además por otros núcleos hipotalámicos, incluidos el NArc y el área hipotalámica anterior (AHA).

 

La estimulación del NArc favorece la liberación de ácido y-aminobutírico (GABA), neuropéptido y neuropéptidos opioides en el NPV, que generan inhibición neuronal y la consecuente reducción de la presión arterial y la actividad simpática periférica.. Por su parte, el hipotálamo lateral (HL) presenta proyecciones orexinérgicas hacia la división magnocelular y parvocelular y regula tanto la liberación de hormonas pituitarias como la actividad simpática. El NPV del hipotálamo también cumple un papel central en la regulación de la función cardiovascular en condiciones psicológicas. Las proyecciones desde centros superiores, como la corteza y la amígdala, mantienen la actividad tónica de las neuronas del NPV, al menos bajo ciertas condiciones fisiopatológicas como la ansiedad. Por último, la actividad de neuronas del NPV hipotalámico que proyectan directamente a la columna celular IML de la médula espinal se encuentra regulada por mecanorreceptores cardiopulmonares ubicados en la aurícula y el ventrículo. Así, la estimulación de receptores cardiopulmonares induce la reducción de la actividad simpática renal y la estimulación de aferencias vagales que se originan en el corazón y terminan en el NTS, lo que re resulta en la excitación o inhibición de neuronas del NPV que regulan la función cardiovascular.

PARTICIPACIÓN DEL NÚCLEO PARAVENTRICULAR EN LAS ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES

Teniendo en cuenta el papel pivotante del NPV en la regulación de la función cardiovascular, este núcleo hipotalámico se encuentra involucrado en el desarrollo o mantenimiento de diferentes trastornos, incluidas la insuficiencia cardíaca y la hipertensión arterial (fig. 2).

La sobreactividad simpática representa un componente fisiopatológico central de la insuficiencia cardíaca que contribuye a la morbilidad y mortalidad. La activación exagerada de neuronas preautonómicas localizadas en la división parvocelular del NPV contribuye a la excitación simpática propia de la insuficiencia cardíaca.

En los últimos años se ha avanzado en el descubrimiento de los mecanismos asociados a la desregulación del control simpático del NPV en esta enfermedad. Las evidencias sugieren que la inflamación y el estrés oxidativo favorecen la desinhibición del NPV como resultado de la reducción de la inhibición gabaérgica de la actividad de neuronas del NPV que regulan la actividad simpática periférica.

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Papel del núcleo paraventricular en la sobreactividad simpática en diversas enfermedades cardiovasculares. NOS, óxido nítrico sintasa; NPV, núcleo paraventricular; NTS, núcleo del tracto solitario.

El NPV ha sido identificado como un potencial blanco terapéutico para el manejo de la hipertensión neurogénica (v. fiq. 2). La sobreactividad del sistema renina-angiotensina, a través de la estimulación del receptor Toll-like, promueve la activación de células de la microglía y el estrés oxidativo dentro del NPV, mecanismos que resultan en el incremento de la actividad del sistema nervioso simpático y el consecuente aumento sostenido de la presión arterial. Así, la reducción de la neuroinflamación en el NPV representaría un mecanismo novedoso en el control de la hipertensión arterial neurogénica. La hipertensión arterial asociada a la apnea del sueño se relaciona con un incremento de la actividad del sistema nervioso simpático como resultado de la hipoxia noctuma intermitente (v. fiq. 2).

En gran parte, la sobreactividad simpática y la hipertensión neurogénica secundaria a la hipoxia surgen como resultado del incremento de la actividad neuronal en el NPV. Específicamente, la hipoxia intermitente no solo promueve un aumento de los niveles plasmáticos de angiotensina II, con las consecuencias descritas anteriormente, sino que activa quimiorreceptores arteriales que estimulan el NPV vía el NTS (16). Finalmente, la activación exagerada del NPV hipotalámico tendría un papel pivotante en el estado hipertensivo secundario a la obesidad.

La obesidad, en especial la expansión del tejido adiposo abdominal visceral, contribuye a la sobreactividad simpática a través de un incremento del reflejo aferente adiposo. Así, se ha establecido que la actividad aferente desde el tejido adiposo blanco se encuentra incrementada en sujetos obesos a raíz de diferentes mediadores, como capsaicina, bradiquinina, adenosina o leptina. A través de esta vía, se produce la activación de receptores inotrópicos glutamatérgicos y se induce la activación neuronal en el NPV, con la consecuente activación de la vía simpática eferente vía la MVLR y la columna celular IML (17).

PAPEL DEL NÚCLEO ARCUATO EN LA REGULACIÓN DE LA FUNCIÓN CARDIOVASCULAR

El NArc está situado en el hipotálamo ventral, a ambos lados de la base del tercer ventrículo. Ventralmente limita, en una pequeña porción, con la eminencia media. Las neuronas que componen el NArc son pequeñas y medianas, y los axones de algunas de estas presentan sinapsis localmente, mientras que otros proyectan a la eminencia media y distintos núcleos dentro del sistema nervioso central (19). Además, hay un pequeño porcentaje de axones que cruzan debajo del tercer ventrículo para contactar con el NArc contralateral. Por otra parte, un volumen importante de las células que componen el NArc está conformado por tanicitos, que son células encargadas del transporte hormonal hacia la hipófisis El NArc ha sido implicado en la regulación cardiovascular, a partir de hallazgos que establecen que su estimulación química puede resultar en respuestas tanto presoras como depresoras. Específicamente, la activación del receptor glutamatérgico N-metil-D-aspártico (NMDA) en el NArc promueve un aumento de la presión arterial secundario al incremento de la actividad del nervio esplácnico mayor y del nervio simpático renal. Estos incrementos en la presión arterial y la actividad simpática están mediados por la activación de los receptores inotrópicos de glutamato ubicados en la médula espinal. Por otra parte, la existencia en el NArc de neuronas capaces de sintetizar y liberar proopiomelanocortina, que al ser activadas mediante glutamato producen efectos simpaticomiméticos, sugiere que este podría ser otro mecanismo de control de la presión arterial y de la función cardiovascular.

Desde el NArc también parten proyecciones hacia al NPV del hipotálamo, que pueden tener un papel relevante en la regulación de la presión arterial. En este contexto, es de amplio conocimiento la existencia de neuronas gabaérgicas inhibitorias que proyectan hacia el NPV, lo que sugiere la existencia de un control negativo desde el NArc hacia este centro hipotalámico. En relación con la posible interacción entre ambos núcleos, la administración unilateral de un agonista NMDA en el NArc es capaz de inducir la reducción de la presión arterial y de la actividad simpática.

Evidencias posteriores establecieron que la reducción de la presión arterial inducida por la estimulación química del NArc se relaciona con la activación de neuronas gabaérgicas que proyectan hacia el NPV. Esta serie de resultados sugiere que la estimulación del NArc produce respuestas tanto de incremento como de disminución de la presión arterial y de la actividad simpática, lo que no sería para nada inesperado, teniendo en cuenta el diverso fenotipo neuronal presente en dicho núcleo. Se cree que esta dualidad de comportamientos podría formar parte de un mecanismo fino de regulación de la presión arterial que, dependiendo del nivel basal de la misma, activaría diferentes tipos de neuronas, con el fin de obtener efectos presores o depresores Recientemente se han asociado el NArc, el NPV y el NDM del hipotálamo como nexos entre la sobrenutrición y la aparición de hipertensión secundaria a obesidad. Uno de los mecanismos que se postulan es que la obesidad induciría inflamación en el hipotálamo, afectando a los núcleos que ejercen control sobre la presión arterial (fig. 3).

Este proceso inflamatorio crónico produciría una activa liberación de citoquinas proinflamatorias en el hipotálamo y una consecuente pérdida del control de la presión arterial, con lo que paralelamente aparece una disminución de la tolerancia a la glucosa e insulinorresistencia, generándose así síndrome metabólico.

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PAPEL DEL NÚCLEO DORSOMEDIAL EN LA REGULACIÓN DE LA FUNCIÓN CARDIOVASCULAR

En la zona posterior del hipotálamo se ubican áreas que, al ser estimuladas, también producen efectos cardiovasculares. Uno de los núcleos de esta zona que ha tomado relevancia en los últimos años es el NDM. Desde hace décadas se conoce el rol del NDM hipotalámico en la regulación de las respuestas de estrés autonómico, la ingesta de agua y alimentos, y en la liberación circadiana de corticoesteroides. Sin embargo, más recientemente se postuló que las neuronas en el NDM pueden ser un componente esencial de las vías centrales que favorecen los aumentos de la presión arterial y la frecuencia cardíaca asociados con el estrés agudo.

Diversos estudios han concluido que la activación de las neuronas en el NDM hipotalámico da como resultado una activación simpática generalizada, especialmente en los nervios simpáticos que inervan el corazón, el tejido adiposo pardo y los lechos vasculares renales.

Asimismo, se ha sugerido que el NDM ejercería un papel relevante en la génesis de la hipertensión en los casos en que el estrés sea el factor iniciador. Incluso, la inhibición experimental de las neuronas de este núcleo es capaz de atenuar significativamente el incremento de la presión arterial y de la frecuencia cardíaca en ratas sometidas a estrés.

 Teniendo en cuenta que el NDM del hipotálamo apenas posee proyecciones hacia la médula espinal, se postula que la respuesta activadora del sistema nervioso simpático se produciría a través de núcleos de relevo. En este caso, dicho núcleo podría ubicarse en la MVLR, que contiene neuronas que se dirigen selectivamente hacia las neuronas preganglionares simpáticas que controlan el corazón, el riñón, la médula suprarrenal y los vasos de resistencia y, por lo tanto, son esenciales para el mantenimiento y la estabilización de la presión arterial, desempeñando un papel fundamental en la regulación cardiovascular.

 

Esta hipótesis surge a partir de los resultados de experimentos en los cuales se estimuló el área dorsomedial, al mismo tiempo que se inhibieron uno a uno los núcleos hacia los cuales proyecta la misma, y en todos los casos, salvo al bloquear la MVLR, la respuesta simpática persistió. El NDM del hipotálamo posee además neuronas sensibles a leptina, hormona producida en el tejido adiposo que, conjuntamente a sus efectos reguladores de la ingesta de alimentos, es capaz de producir un incremento en la actividad de los nervios simpáticos renales, las glándulas suprarrenales y un aumento de la presión arterial y la frecuencia cardíaca cuando es sobreexpresada (fig. 4). Los efectos cardiovasculares de la leptina en el hipotálamo fueron estudiados mediante la aplicación de microinyecciones de la hormona en el NDM y el NVM en ratas.

En ambos casos, luego de la aplicación se obtuvieron incrementos tanto de la presión arterial como de la frecuencia cardíaca, en la retención de sodio y agua y en el tono vascular, produciéndose como resultado alteraciones renales y cardíacas. Por lo tanto, se postula que una hipersecreción de leptina, a través de una acción excesiva en el NDM y el NVM, podría ser uno de los mecanismos que explique la hipertensión en la obesidad.

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PAPEL DEL HIPOTÁLAMO LATERAL EN LA REGULACIÓN CARDIOVASCULAR.

El HL se extiende desde el área preóptica lateral hasta el área tegmental ventral situada alrededor del haz medial del prosencéfalo. Este núcleo contiene neuronas que proyectan hacia la columna celular IML de la médula espinal y los núcleos preganglionares vagales (NMDV y NAmb), así como otros sitios centrales autonómicos como la GPA, el núcleo parabraquial lateral (NPBL), el NTS y la MVLR (2). Este núcleo se caracteriza por contener neuronas orexinérgicas, las cuales se encuentran estrictamente localizadas en el área hipotalámica lateral. Estudios neuroanatómicos han revelado que las eferencias orexinérgicas se distribuyen de manera amplia a lo largo de todo el sistema nervioso central, incluidos los núcleos hipotalámicos cercanos como el NArc, el NVM, el supraquiasmático, el NDM y el NPV.

Inclusive, neuronas originarias del HL que contienen orexina como neurotransmisor actúan con neuronas preganglionares simpáticas, que inervan de manera directa la eferencia simpática en la médula espinal. Teniendo en cuenta la extensa distribución y las conexiones del sistema orexinérgico, el HL está involucrado en la regulación de múltiples funciones fisiológicas, incluidos el apetito, el ciclo de sueño/vigilia, la excitación, el estrés, la recompensa y las funciones autónomas.

Respecto a la función cardiovascular, la estimulación de neuronas orexinérgicas hipotalámicas aumenta la actividad de los nervios simpáticos, regulando las funciones neuroendocrinas y autonómicas, como el tono vasomotor y la presión arterial. El aumento de la actividad de las neuronas orexinérgicas localizadas en el HL conduce al incremento de la presión arterial y de la frecuencia cardíaca a través de diferentes mecanismos que incluyen:

1) la estimulación de neuronas del NPV que proyectan hacia la glándula pituitaria, favoreciendo la liberación de la hormona adrenocorticotrópica con la consecuente liberación de cortisol desde la corteza suprarrenal;

2) la estimulación de la MVLR y la consecuente activación simpática indirecta, y

3) la activación directa de neuronas preganglionares simpáticas ubicadas en la médula espinal.

Diferentes líneas de evidencias de modelos experimentales sugieren un papel del sistema orexinérgico hipotalámico, al demostrar una regulación al alza de este sistema y un aumento del número de neuronas orexinérgicas en animales espontáneamente hipertensos y en modelos transgénicos. Por otro lado, el bloqueo del receptor orexinérgico OX1 en el NPV induce una reducción de la presión arterial y de la actividad simpática renal en ratas obesas sin efectos evidentes en animales sin sobrepeso (39). La estimulación de receptores de orexina OX1 y OX2 en regiones cerebrales que regulan la actividad simpática, incluidos el NPV, la MVLR y el NTS, promueve la liberación de noradrenalina periférica y el aumento de la presión arterial y la frecuencia cardíaca, efecto que es superior en animales hipertensos en comparación con normotensos.

PAPEL DEL HIPOTÁLAMO VENTROMEDIAL EN LA REGULACIÓN CARDIOVASCULAR

El NVM del hipotálamo representa otra estructura involucrada en la regulación cardiovascular y, en especial, en el balance energético. En lo que respecta a la función cardiovascular, evidencias estructurales han establecido que neuronas localizadas en el NVM proyectan hacia núcleos cerebrales involucrados en la regulación de la actividad autonómica, incluidos el NPV, la región perifomical del hipotálamo anterior y la MVLR. La estimulación del NVM del hipotálamo ejerce efectos tanto inhibitorios como excitatorios sobre el sistema cardiovascular.

Así, una población discreta de neuronas del hipotálamo ventromedial que se activa de manera episódica, principalmente durante la fase de luz, induce la reducción de la presión arterial sin cambios en la frecuencia cardíaca. El efecto supresor simpático ejercido por este grupo de neuronas de la región ventromedial del hipotálamo está relacionado con la inhibición de la excitabilidad de neuronas vasomotoras en la MVLR.

En los últimos años ha aumentado el interés por el NVM del hipotálamo en la regulación cardiovascular a raíz del descubrimiento del papel de la leptina en la hipertensión arterial asociada a la obesidad. El aumento de la adiposidad promueve un incremento en las concentraciones circulantes de leptina, la cual atraviesa la barrera hematoencefálica y activa receptores en núcleos hipotalámicos involucrados en la regulación del balance energético.

En este contexto, la microinyección de leptina en el NVM hipotalámico induce un aumento significativo de la presión arterial y de la actividad simpática renal sin cambios significativos de la frecuencia cardíaca. Aunque la leptina ejerce su efecto simpático-excitatorio central a través de la interacción con receptores en otras áreas hipotalámicas, como el NDM y el NPV del hipotálamo, se ha establecido que el incremento de la presión arterial asociado a la hiperleptinemia en animales obesos depende de la activación de neuronas que contienen hormona estimulante de a-melanocortina que proyectan hacia el NVM.

Específicamente, la microinyección selectiva de un antagonista del receptor de leptina o un bloqueante del receptor de melanocortina 3/4 en el hipotálamo ventromedial disminuye la presión arterial, la frecuencia cardíaca y la actividad simpática renal en animales obesos. Estos hallazgos han llevado a postular que el NVM representa el origen de la acción simpático-excitatoria de la leptina en la hipertensión inducida por obesidad.

Conclusiones

El hipotálamo cumple un papel relevante en el procesamiento e integración de una gran variedad de estímulos de la periferia con la finalidad de mantener la presión arterial, a través del adecuado control del tono simpático y del sistema renina-angiotensina. Diversos núcleos de esta estructura cerebral heterogénea, como el NPV, el NDM, el NArc, el HL y el NVM, regulan la función cardiovascular, en especial al controlar la actividad autonómica. Entre ellos, destaca el NPV, producto de sus múltiples proyecciones tanto directas como indirectas hacia las neuronas preganglionares simpáticas.

Aunque se han descrito acciones depresoras y supresoras de la función cardiovascular por estimulación de las diferentes regiones hipotalámicas, en líneas generales, el hipotálamo ejerce una influencia tónica activadora sobre el sistema nervioso simpático. Más importante aún es el hecho de que diferentes regiones hipotalámicas han sido identificadas como componentes necesarios en la fisiopatología cardiovascular.

En este contexto, la sobreactividad del NPV representaría un mecanismo central en la hipertensión neurogénica, en la elevación de la presión arterial secundaria a la obesidad (fig. 4-5) y la apnea del sueño, yen la hiperactividad simpática en la insuficiencia cardíaca. Por su parte, tanto el HL como el NDM y el NVM han sido implicados en la génesis de la hipertensión arterial asociada a la obesidad (v. fig. 4-5).

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

MAPA CONCEPTUAL

1.- Elabore un mapa conceptual en el establezca las principales funciones del hipotálamo y remita su actividad por correo electrónico.

2.- COMPRENSIÓN DE LECTURA:

Desarrolle el siguiente cuestionario y remita sus respuestas por correo electrónico.

Es muy importante tomar en consideración que los plazos para la entrega de actividades, aparecerán a un costado del botón que permite el acceso a esta unidad situado en el menú de este diplomado.

a.  Investigue que son las siguientes sustancias y cuales son sus funciones: vasopresina; gltamato; oxitocina; corticotrofina; encefalina; dopamina; acido y-aminobutírico; neuropéptidos opioides; leptina; melanocortina

b. ¿Qué son los mecanorreceptores cardiopulmonares?

c. ¿Cuál es el papel del hipotálamo en la regulación de la función cardiovascular?

d. ¿Cómo influye la región parvocelular del NPV en la actividad de los nervios simpáticos?

e. ¿Qué es el parenquima cerebral y en qué región del cerebro se encuentra?

f. ¿Cuál es la función del núcleo arcuato?

g. ¿Qué son las neuronas orexinérgicas y cuál es el efecto de la hiperactividad de éstas en el hipotálamo lateral?

h. ¿Cuáles son los efectos cardiovasculares de la leptima en el hipotálamo?

i. ¿Cuál es la vinculación de la función hipotalámica en la obesidad?

j. ¿Cómo contribuye el hipotálamo a la hipertensión arterial? 

Requieres apoyo?

Realizar una reserva con un docente (recuerda que es necesario realizarla con un mínimo de 48 horas de anticipación)

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