Eje hipotálamo-hipófisis-ovario

¿Qué es el eje hipotálamo-hipófisis-ovario?

El eje hipotálamo-hipófisis-ovario es el sistema neuroendocrino que controla y regula los ciclos reproductores femeninos. El hipotálamo libera GnRH, que estimula a la hipófisis para producir las hormonas FSH y LH, que actúan sobre el ovario para regular el ciclo menstrual, la ovulación y la producción de progesterona y estrógenos, en un ciclo que se repite hasta el fin de la época reproductiva.

Se trata de organizaciones jerárquicas porque tienen tres niveles: uno superior, representado por un grupo de neuronas del sistema nervioso central a nivel hipotalámico, uno intermedio en la hipófisis y uno inferior, o periférico, en la glándula en cuestión, en donde se encontrarían los elementos endocrinos regulados.

La comunicación entre los distintos niveles es química. Neuronas hipotalámicas sintetizan y liberan en el sistema porta hipotálamo-hipofisario sustancias que llegan a la hipófisis y promueven la liberación de hormonas que favorecen, a su vez, la liberación periférica de hormonas específicas.

Estructura del eje hipotálamo-hipófisis-ovario

• Componente “hipotálamo”. Es el nivel superior del eje, representado por un conjunto de neuronas a nivel del núcleo infundibular del hipotálamo mediobasal y de la región preóptica del hipotálamo anterior. Esas neuronas sintetizan la hormona liberadora de gonadotropinas, o GnRH, por sus siglas en inglés. La hormona gonadotropina es un decapéptido liberado por los axones hipotalámicos en la eminencia media. De allí difunde a la sangre y llega por el sistema porta hipotálamo-hipofisario hasta la adenohipófisis, en donde ejerce su efecto sobre las células productoras de gonadotropinas. La secreción hipotalámica de gonadotropinas no es continua, sino que ocurre en forma de pulsos que duran entre 5 y 20 minutos y se repiten cada 1 o 2 horas. Su secreción aumenta al aumentar la frecuencia de los pulsos. Su liberación continua carece de efectos sobre la liberación de gonadotropinas.
• Componente “hipófisis”. Son dos agrupaciones celulares especiales y diferenciadas de la adenohipófisis, las cuales producen, cada una, una hormona diferente. Ambas hormonas se denominan en conjunto “gonadotropinas hipofisarias” porque modifican la actividad gonadal. Las hormonas gonadotropas incluyen la hormona estimulante de los folículos, o FSH, y la hormona luteinizante, o LH. Ambas son pequeñas glicoproteínas con un peso molecular de alrededor de 30 kDa, y se liberan a la sangre en el sector hipofisario del sistema porta hipotálamo-hipófisis. Las fluctuaciones cíclicas en la liberación hipofisaria de FSH y hormona luteinizante son responsables de los procesos ejecutados durante la maduración folicular cíclica y las variaciones en las secreciones hormonales ováricas que producen los distintos cambios que ocurren durante el ciclo sexual femenino.
• Componente “ovario”. Se trata de las dos gónadas del aparato reproductor femenino y se encuentran en la cavidad pélvica, a cada lado del útero y cerca de las trompas de Falopio, incluidas en los ligamentos peritoneales que unen el útero a la pared pélvica. En ellos están las células cuya maduración progresiva puede llegar hasta el final y terminar produciendo un óvulo que, al ser liberado, penetrar una trompa y ser fecundado por un espermatozoide, alcanzaría el estatus de cigoto para la producción de un nuevo individuo. Si la fecundación no ocurre, el óvulo liberado muere, los cambios producidos en preparación para el embarazo regresan y el ciclo de maduración se repite, dándole la oportunidad a otro óvulo, y así sucesivamente durante el período de vida fértil femenina, que va desde la pubertad hasta la menopausia.

Funciones del eje hipotálamo-hipófisis-ovario

El eje hipotálamo-hipófisis-ovario, como se ha visto, es el sistema de regulación hormonal que controla la función reproductiva femenina. Sus funciones principales se entienden mejor según cada uno de sus componentes y su interacción:

• Hipotálamo
  • Secreta la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) de forma pulsátil. La secreción pulsátil de GnRH es esencial para el funcionamiento normal del eje.
  • Regula el inicio de la pubertad y la ciclicidad menstrual.
  • Integra señales del sistema nervioso central (estrés, nutrición, ejercicio).
• Hipófisis (adenohipófisis)
  • Responde a la GnRH liberando FSH (hormona foliculoestimulante).
    • Estimula el crecimiento y maduración de los folículos ováricos.
    • Favorece la producción de estrógenos.
  • LH (hormona luteinizante)
    • Desencadena la ovulación.
    • Estimula la formación y función del cuerpo lúteo.
    • Promueve la secreción de progesterona.
• Ovario
  • Gametogénesis: producción y maduración del ovocito.
  • Función endocrina: secreción de hormonas sexuales:
    • Estrógenos → desarrollo de caracteres sexuales secundarios y proliferación endometrial.
    • Progesterona → preparación y mantenimiento del endometrio para la implantación.
    • Inhibina → regula la secreción de FSH.
• Mecanismos de retroalimentación (feedback)
  • Feedback negativo: Estrógenos y progesterona inhiben la secreción de GnRH, FSH y LH durante la mayor parte del ciclo.
  • Feedback positivo: Niveles altos de estrógenos en la fase folicular tardía provocan el pico de LH, responsable de la ovulación.

• Función global del eje
  • Regula el ciclo menstrual.
  • Permite la ovulación.
  • Mantiene la fertilidad femenina.
  • Controla los cambios hormonales del ciclo reproductivo.

Ciclos reproductivos femeninos regulados por el eje hipotálamo-hipófisis-ovario

• Ciclo ovárico. Incluye, como su nombre lo sugiere, todos los cambios que ocurren en el ovario durante el ciclo sexual femenino, y que de alguna manera son promovidos por los cambios en las secreciones de gonadotropinas hipofisarias (FSH y LH) en respuesta a la gonadotropina hipotalámica. La menstruación es un proceso de sangramiento uterino que ocurre dentro del ciclo menstrual, y que se toma como punto de partida tanto para este ciclo como para el ovárico. El primer día de menstruación se inicia el ciclo ovárico, que va a durar 28 días, se prolonga hasta la nueva menstruación y se divide en dos fases que abarcan 14 días cada una: una fase folicular y una fase luteal, separadas por el día 14, cuando ocurre la ovulación.
  • Fase folicular. Al inicio de dicha fase empieza a producirse un pequeño incremento en la secreción de FSH, cuyos niveles se encontraban muy bajos durante el último día del ciclo anterior. Esta hormona promueve el inicio de la maduración de un grupo de folículos primordiales, conteniendo cada uno un oocito u ovocélula. Durante esta fase, uno solo de los folículos en desarrollo se hace dominante y alcanza la madurez apropiada, convirtiéndose en un folículo de De Graaf que posee células granulosas (que producen estrógenos) y tecales (que producen progesterona), y dentro del cual se encuentra el óvulo que será liberado. Cerca del día 12, la producción de estrógenos aumenta considerablemente y promueve la liberación de la hormona luteinizante y de FSH en la hipófisis. La intensa liberación (pico) de hormona luteinizante promueve entonces la ovulación y el fin de la fase folicular.
  • Fase luteal. Se inicia inmediatamente después de la ovulación y se llama así porque el resto del folículo que liberó el óvulo permanece en el ovario y adquiere una coloración amarillenta, por la cual se le denomina cuerpo lúteo. Este continúa produciendo estrógenos y empieza a producir, además, grandes cantidades de progesterona. Si en el plazo de 8 a 10 días no llega ninguna señal al cuerpo lúteo de que el óvulo liberado ha sido fecundado y se ha implantado exitosamente, esta estructura degenera rápidamente y deja de producir estrógenos y progesterona, y los efectos producidos por estas hormonas regresan. Durante la fase luteal, los estrógenos y la progesterona producidos, junto con otra sustancia llamada inhibina (producida también por las células granulosas), mantienen inhibida la producción de FSH y la hormona luteinizante por parte de la hipófisis, probablemente haciendo insensible a la hipófisis a la acción de la gonadotropina. Al suprimirse la producción de hormonas sexuales por la degeneración del cuerpo lúteo, la inhibición que ellas ejercían sobre la hipófisis desaparece, los niveles de FSH vuelven a subir un poco y se inicia un nuevo ciclo.

• El ciclo menstrual o ciclo uterino. Su inicio lo marca, igual que el ovárico, el primer día de la menstruación. Su duración es idéntica (28 días) a la del ciclo ovárico, puesto que sus características dependen de las variaciones en las hormonas sexuales que ocurren durante este último. Se reconocen tres fases distintas durante el ciclo menstrual: la menstruación, la fase proliferativa y la fase secretoria.
  • Menstruación. Esta es, en realidad, la fase final de un ciclo sexual, pero se toma como la fase inicial del ciclo siguiente porque coincide con el inicio del ciclo ovárico y porque es, obviamente, un signo fácilmente identificable. Su duración es en promedio de unos 4 o 5 días. La menstruación es el resultado del proceso de sangrado y de “descamación” y eliminación de todo el tejido endometrial acumulado durante el ciclo ovárico anterior. Se produce por la atrofia e involución del cuerpo lúteo, que no produce más estrógenos y progesterona.
  • Fase proliferativa. Inicia inmediatamente después del fin de la menstruación, cuando ya se ha iniciado el ciclo ovárico y las células granulosas del folículo en desarrollo han iniciado una nueva producción de estrógenos que impulsan la proliferación de las estructuras de la mucosa endometrial. Bajo el efecto de los estrógenos, la mucosa uterina se va engrosando progresivamente y aumentando su vascularización, proceso que se prolonga hasta la época de la ovulación y dura, por tanto, entre 10 y 12 días.
  • Fase secretora. Comienza después de la ovulación, cuando ya se ha formado el cuerpo lúteo y sus células tecales han empezado a producir progesterona, hormona que añade su acción a la de los estrógenos, que se siguen produciendo, y que promueve la acumulación de material nutritivo glandular. El resultado de las fases proliferativa y secretoria es la modificación de la mucosa uterina para que esta adquiera las condiciones apropiadas que le permitan servir de asiento a un óvulo fecundado que, al implantarse adecuadamente, crezca y se desarrolle como embrión.