Fisio II Capítulo 79: Insulina, Glucagón y Diabetes Mellitus, PDF

INSULINA GLUCAGÓN Y DIABETES MELLITUS. Dra María del Carmen Villalobos Candia Intensivista Pediatra. PÁNCREAS ❖ Tiene dos grandes tipos de tejidos : o Los Ácimos : secretan jugos digestivos al duodeno. o Los islotes de Langerhans: que secretan insulina y glucagón a la sangre. PÁNCREAS ❖ ISLOTES DE L...

INSULINA GLUCAGÓN Y DIABETES MELLITUS. Dra María del Carmen Villalobos Candia Intensivista Pediatra. PÁNCREAS ❖ Tiene dos grandes tipos de tejidos : o Los Ácimos : secretan jugos digestivos al duodeno. o Los islotes de Langerhans: que secretan insulina y glucagón a la sangre. PÁNCREAS ❖ ISLOTES DE LANGERHANS. ❖ Tiene 3 tipos de células. o Alfa: representan el 25% y secretan glucagón. o Beta: representan el 60% y secretan insulina y amilina en paralelo se localizan en el centro de los islotes. o Delta: representan el 10% y secretan somatostatina ** Células PP de función incierta : secreta polipéptido pancreático. Química y síntesis de la insulina ❖ Se sintetiza como preproinsulina en el retículo endoplásmico ahí se divide y forma la proinsulina ❖ La proinsulina está formada por el péptido C y la insulina. ❖ En el aparato de Golgi la proinsulina se encapsula en vesículas y pasan a la membrana celular justo para su liberación. ❖ En el aparato de Golgi la proinsulina se divide : insulina y el péptido C ❖ El 5-10% se libera como proinsulina ❖ La proinsulina y el péptido C no tiene actividad insulínica Química y síntesis de la insulina ❖ Son dos cadenas de aminoácidos dos unidos por enlaces disulfuros. ❖ La vida media plasmática es de 6 min. ❖ Desaparece por completo en 10-15 min ❖ Una parte de insulina se unirá a receptores de las células ❖ Otra se degradará por la insulinasa que se encuentra en hígado riñones y músculo Receptores para la insulina en las células efectoras Es un receptor unido a enzimas ✓ En segundos permite la entrada de glucosa → célula. ✓ Permite la entrada de aa, iones potasio y fosfatos. ✓ La traducción de ARNm y la transcripción de ADN del núcleo se ven en horas o días. EFECTO DE LA INSULINA ❖ Sobre el metabolismo de los carbohidratos. Favorece la captación y el metabolismo muscular de la glucosa. Facilita la captación , el almacenamiento y la utilización de la glucosa por el hígado. **** Falta de efecto de la insulina sobre la captación y utilización de glucosa por el encéfalo ❖ Sobre el metabolismo de las grasas ❖ Sobre el metabolismo de las proteínas y el crecimiento INSULINA Y LOS CARBOHIDRATOS MÚSCULO ❖ La energía que utilizan los músculos en reposo proviene de los ácidos grasos , porque la membrana celular en reposo es poco permeable a la glucosa ❖ Los músculos utilizan la glucosa en dos momentos Durante el ejercicio moderado o intenso. Casi en ausencia de insulina. La contracción muscular → moviliza el GLUT4 de la célula a la membrana celular. Después de una comida abundante en carbohidratos se libera insulina por el páncreas y esta introduce la glucosa al miocito ❖ La glucosa en exceso en los músculos se almacena como glucógeno INSULINA: y los carbohidratos HÍGADO: Depósito rápido de glucógeno. ❖ Inactiva a la fosforilasa hepática : evitando que el glucógeno se degrade a glucosa. ❖ Incrementa la actividad de la enzima glucocinasa : aumenta la captación de glucosa ( fosforilada ) por el hepatocito ( almacenamiento transitorio ) ❖ Favorece la actividad de la enzima glucógeno sintetasa : En el hígado se pueden almacenar hasta 100 gr de glucógeno que equivalen al 5% de la masa hepática. INSULINA CARBOHIDRATOS HÍGADO : disminución de glucosa entre las comidas. ❖ La falta de insulina : activa a la enzima fosforilasa que produce la degradación de glucógeno → glucosa fosfato ❖ También activa a la enzima glucosa fosfatasa logrando separar a la glucosa del radical fosfato y logrando difundir la glucosa de la célula a la sangre el 60% de la glucosa de la dieta se almacena o deposita en el hígado para ser liberada posteriormente INSULINA Y CARBOHIDRATOS ❖ La insulina convierte la glucosa en ácidos grasos, cuando el depósito de glucógeno en el hígado es suficiente. ❖ Además inhibe la gluconeogenia. ❖ Las células encefálicas son permeables a la glucosa sin presencia de insulina. ❖ En las células adiposas la glucosa aporta la fracción glicerol. La insulina favorece el depósito de grasa. INSULINA Y LAS GRASAS ❖ La insulina favorece la síntesis de ácidos grasos ✓ La glucosa en exceso en el hígado se degrada a piruvato → acetil CoA. ✓ El ciclo del ácido cítrico forma iones citrato isocitrato → activan a la acetil Co A carboxilasa → malonil-CoA → ácidos grasos. ✓ Los ácidos grasos en el hígado → triglicéridos → sangre → unidos a las lipoproteínas ✓ La insulina activa a la lipoproteína lipasa que desdobla los triglicéridos a ácidos grasos para almacenarlos en los adipocitos. INSULINA Y LAS GRASAS ❖ La insulina favorece el depósito de grasa en las células adiposas ✓ Inhibe la acción de la lipasa : enzima encargada de hidrolizar los triglicéridos y liberarlos a la sangre. ✓ Fomenta el transporte de glucosa → células adiposas → glicerol → une a los ácidos grasos y forma triglicéridos. DÉFICIT DE INSULINA y LAS GRASAS ❖ Efectos : aumenta el uso de las grasas como energético Lipolisis de las grasas almacenadas con liberación de los ácidos grasos: por activación de la lipasa sensible a la insulina. Aumenta las concentraciones plasmáticas de colesterol y fosfolípidos. En los diabéticos favorece la aterosclerosis. Y cuando el consumo de las grasas es exagerado se produce cetoacidosis : hay formación de ácido acetoacético → ácido B hidroxibutírico y acetona llamados cuerpos cetónicos Reduce el uso de ácido acetoacético por los tejidos INSULINA Y LAS PROTEÍNAS ❖ La insulina facilita la síntesis y el depósito de proteínas ✓ Estimula el transporte de algunos aa → células. Aumenta la traducción del RNAm ya que la insulina activa a los ribosomas. Acelera la transcripción del ADN. Inhibe el catabolismo proteico. Disminuye el ritmo de la gluconeogenia en el hígado. ❖ La insulina y la hormona del crecimiento actúan de forma sinérgica para favorecer el crecimiento ❖ La deficiencia de insulina favorece el catabolismo de las proteínas y el incremento de aminoácidos en la sangre SECRECIÓN DE INSULINA La glucocinasa es el paso limitante del metabolismo de la glucosa en las células Beta. La somatostatina y noradrenalina inhibe exocitosis de insulina la la Los fármacos como sulfonilurea favorecen despolarización. la la Control de la secreción de insulina El aumento de glucemia estimula la liberación de insulina. Los aminoácidos : arginina y lisina potencian el aumenta en la secreción de insulina Hormonas gastrointestinales: la gastrina, la secretina, CCK, el péptido parecido al glucagón 1 ( GLP 1) y el péptido insulino dependiente de la glucosa ( GIP) El glucagón, la hormona del crecimiento, el cortisol, progesterona y estrógenos. Control de la secreción de insulina Adrenalina: se libera ante hipoglucemias graves. ✓ En minutos libera glucosa a partir del hígado. ✓ Activa a la lipasa y libera ácidos grasos hacia la sangre desde el tejido adiposo. ✓ Estimula la utilización de los lípidos ante el ejercicio, el shock circulatorio y la ansiedad. GLUCAGÓN ❖ Es un polipéptido grande ❖ Sintetizado por las células alfa de los islotes de Langerhans. ❖ Su función es la de aumentar los niveles de glucosa en sangre. ❖ Se conoce como hormona hiperglucemiante GLUCAGÓN Y GLUCOSA ❖ Los principales efectos del glucagón sobre el metabolismo de la glucosa consisten en ✓ Provoca la degradación del glucógeno hepático (glucogenólisis). Activa a la adenilato ciclasa → aumentan el AMPc → estimula la proteína cinasa → fosforilasa b → fosforilasa a → degrada el glucógeno formando glucosa fosforilada → glucosa → sangre. Es un efecto amplificador. ✓ Aumenta la gluconeogenia hepática. ❖ Además activan a la lipasa de las células adiposas e inhibe el depósito de los triglicéridos. Aumenta los ácidos grasos en sangre. Regulación de la secreción de glucagón La hiperglucemia inhibe la secreción de glucagón. La hipoglucemia favorece la secreción de glucagón. El aumento en los aa en sangre estimula la secreción de glucagón ( alanina y arginina). El mismo efecto sobre la secreción de insulina. El ejercicio agotador favorece la secreción de glucagón → para evitar la caída de glucemia. Tal vez por la estimulación adrenérgica en los islotes. SOMATOSTATINA ❖ Secretada por las células delta del páncreas ❖ Hormona polipeptídica de acción muy corta ( 3 min). ❖ Se libera a la sangre: ✓ Incremento de glucosa, grasas, aminoácidos y de varias hormonas gastrointestinales ❖ Inhibe la liberación de insulina y glucagón y reduce la motilidad del estómago , duodeno y vesícula biliar , disminuye la secreción y absorción del tubo digestivo. Importancia en la regulación de la glucemia La glucosa es el único nutriente utilizado por: ✓ Encéfalo, retina y el epitelio germinal de las gónadas. La hiperglucemia → incrementa la osmolaridad sérica → deshidratación celular. La hiperglucemia → diuresis osmótica renal La hiperglicemia sostenida → causa daño en los vasos sanguíneos. ✓ Favorece ataques al corazón , ictus, insuficiencia renal y ceguera. DIABETES MELLITUS ❖ La diabetes de tipo I, también denominada diabetes mellitus insulinodependiente (DMID), se debe a la falta de secreción de insulina. ❖ La diabetes de tipo II, también denominada diabetes mellitus no insulinodependiente (DMNID), causada inicialmente por una resistencia a la insulina *** Hiperglucemia, disminuye la utilización de glucosa y aumenta la utilización de grasas y proteínas. DIABETES TIPO I ❖ Deficiencia en la producción de insulina ❖ Causas que contribuyen a la destrucción de las células beta o Hereditaria o Infecciones virales o Trastornos autoinmunes. DIABETES TIPO I ❖ También llamada DM juvenil ya que empieza a partir de los 14 años. Pero puede presentarse antes o incluso en la edad adulta. ❖ Puede abrir de forma brusca con : hiperglucemia; aumento de la utilización de las grasas ( con fines energéticos y para la síntesis de colesterol en el hígado) , y pérdida de las proteínas orgánicas. ❖ La Diabetes tipo I corresponde al 5-10% de las personas con diabetes mellitus. Cuadro clínico ❖ Incremento de la glucosa en sangre : o Hiperglucemia de 300 – 1,200 mg/ dl o Glucosuria : si la glucemia es > de 180 mg/ dl ( ya que rebasa el umbral de absorción a nivel renal. o Hiperglucemia → aumento en la osmolaridad sérica ✓ Deshidratación intracelular ✓ Poliuria → deshidratación extracelular. ✓ Polidipsia Cuadro clínico o En forma crónica provoca lesión tisular: en la vasculatura, neuropatía periférica y alteración en el sistema nervioso autónomo. Hipertensión. ❖ Metabolismo de las grasas o Acidosis metabólica o cetoacidosis diabética : debida al metabolismo de la grasas con la formación de ácido acetoacético y ácido B hidroxibutírico. o Aterosclerosis: por la utilización de ácidos grasos y liberación de colesterol a la sangre. o Coma osmolar o por acidosis ❖ Metabolismo de las proteínas o Pérdida de peso astenia y polifagia DIABETES TIPO II ❖ También llamada DM adulto ya que empieza a partir de los 30 años ❖ El 90% de los pacientes diabéticos son tipo II ❖ Causas o Obesidad. Es la causa más frecuente en la tipo II tanto en adultos como en niños. ( El número de receptores de la insulina es menor ) o Resistencia a la insulina, se debe a una anomalía en la señalización: genera hiperinsulinemia o Síndrome metabólico. DIABETES TIPO II ❖ Síndrome metabólico o Obesidad abdominal o Resistencia a la insulina o Hiperglicemia en ayunas o Triglicéridos altos o Disminución del colesterol unido a las proteínas de alta densidad. o Hipertensión. Causas de resistencia a la insulina: diabetes tipo DESARROLLO DE DIABETES TIPO II Algunos pacientes pueden tener hiperglucemias, pero no llegan a desarrollar una diabetes significativa. Los factores genéticos determinan si el páncreas podrá mantener la producción de insulina. El tratamiento inicial es ejercicio, adecuada alimentación y adelgazamiento. Metformina ( suprime la liberación de glucosa del hígado ), sulfonilureas ( estimulan la liberación adicional de insulina ) Diagnóstico: glucosuria, glucemia y determinación de insulina en sangre en ayunas > 110 mg/ dl = diabetes mellitus. HbA1c elevada. (Hb glucosilada) Curva de tolerancia la glucosa El paciente toma una carga de glucosa de 75 gr. ( 1 gr/kg) En pacientes sanos la glucemia en ayunas será menor de 90 mg. En diabéticos arriba de 110 mg/ dl En pacientes sanos la glucosa se elevará hasta 120 o 140 mg/ dl después de la ingesta de glucosa y en diabéticos 200-250mg/dl Y esta retorna a niveles normales a las dos horas en pacientes sanos y en diabéticos entre la 4-6ta. Hora o más tarde. Tratamiento ❖ Diabetes tipo I. ✓ Insulina regular vida media de 3-8 hrs. ✓ Insulina de acción prolongada : vida media de 10-48 hrs ❖ Diabetes tipo II ✓ Ejercicio. Alimentación saludable. ✓ Fármacos que aumentan la producción de insulina o su acción ✓ Fármacos para disminuir el colesterol Insulinoma : hiperinsulinismo. Por adenomas en los islotes de Langerhans. Del 10-15% son malignos. Shock insulínico e hipoglucemia : provocado por insulina elevada. Por el adenoma o por la administración alta de insulina. : ✓ La glucemia disminuye. 50-70 mg/ dl. Hay nerviosismo extremo, temblores generalizados y brotes de sudor. ✓ Glucemias de 20-50 mg/dl. Convulsiones tónicas y pérdida de conocimiento. Coma diabético y coma por hipoglucemia. ✓ La diferencia es el aliento a cetonas y la respiración en el coma diabético. ✓ Tratamiento : administración de glucosa.