Bases Bioquímicas de la

Patología del PCélula''.jpgaciente

Normal Cell. [referencia electrónica en línea] 2009
[Acceso el 15 de junio de 2011. Disponible en: www3d4medical.com

Glucagon e Insulina. Efectos en el metabolismo

El Páncreas se encuentra compuesto principalmente por dos tipos de tejidos, los Acinos cuya función es secretar jugos digestivos que posteriormente se volcarán en el intestino, y los Islotes de Langerhans que a través de su secreción endocrina liberan insulina y glucagón hacia la sangre. Las células Alfa, Beta y Delta de los islotes de langerhans secretan glucagón, insulina y somatostatina respectivamente cuyas funciones serán analizadas a continuación.
INSULINA
La insulina es una hormona de origen proteico que ejerce determinados efectos sobre el transporte de los metabolitos. Por ejemplo, a nivel muscular y adiposo esta hormona aumenta la permeabilidad de la membrana para facilitar el ingreso de glucosa, aminoácidos, nucleósidos y fosfato a la células. No todos los tejidos responden sensiblemente a la presencia de insulina para que ésta desempeñe una función de "transporte" como sucede en el músculo, tejido adiposo y el corazón, sino que en el hígado y tejidos como el nervioso las membranas son permeables al ingreso de glucosa. Sin embargo, durante la actividad física, no se hace necesaria la presencia de insulina para permitir el ingreso de los nutrientes a través de la membrana en los tejidos.
A nivel de hidratos de carbono, la insulina, exceptuando los tejidos mencionados con anterioridad:
  • Aumenta el transporte de glucosa al interior celular produciendo una disminución de los valores de glucosa en sangre,
  • Promueve la glucógenogénesis,
  • Aumenta el trabajo de algunas enzimas como la glucogenosintetasa, por lo que disminuye a su vez la glucógenolisis.
A nivel de ácidos grasos, la insulina:
  • Aumenta el almacenamiento de estos en el tejido adiposo,
  • Promueve la inhibición de la Lipasa hormono sensible presente en el adiposito,
  • Evitando la hidrólisis de los triglicéridos almacenados,
  • Disminuye la concentración de ácidos grasos libres en el plasma,
  • Promueve la activación lipoproteína lipasa presente en la membrana de los capilares,
  • Facilita el transporte de ácidos grasos a los tejidos, especialmente el adiposo,
  • Promueve el transporte de glucosa al adiposito para sintetizar a parir de ella, ácidos grasos.
La insulina también ejerce sus efectos sobre el metabolismo de las proteínas. De igual manera que la glucosa y los ácidos grasos, la insulina:
  • Aumenta el transporte de aminoácidos al interior de la célula,
  • Disminuye la neoglucogénesis,
  • Aumenta la actividad ribosomal promoviendo la síntesis de nuevas proteínas,
  • Aumenta la transcripción del ADN celular, por lo que todos estos mecanismos,
  • Disminuyen el catabolismo de las proteínas.
Aparentemente la insulina y la STH actúan conjuntamente para promover el crecimiento; esto quizá podría deberse a que cada una de ellas promueve la captación de diferentes aminoácidos necesarios para promover el crecimiento.
Cuerpo_humano_2''.jpgCONTROL DE LA SECRECION DE INSULINA
Cuando las concentraciones de glucosa en sangre (70-110 mg por cada dl o 100 ml) aumentan más de dos a tres veces de lo normal, se incrementa diez veces la secreción de insulina en un plazo de tres a cinco minutos. Luego de quince minutos aproximadamente, la secreción de insulina aumenta aún más, no solamente por la descarga de insulina preformada, sino también nueva hormona sintetizada por algún sistema enzimático.Así como la insulina aumenta con gran rapidez frente al incremento de la glucemia, se comporta igualmente rápida en su descenso cuando los niveles de glucosa en sangre retornan a sus valores normales.Los aminoácidos también ejercen estimulación sobre la secreción de insulina, pero de manera muy deferente a como lo hace la glucosa. Sin embargo, cuando se administra conjuntamente aminoácidos y glucosa, puede incrementarse aún más la secreción de la hormona.
Existen también, otros factores que estimulan la secreción de insulina, tales como las hormonas gastrointestinales (gastrina, secretina, colecistocinina, péptido gástrico inhibidor), ya que mientras se van ingiriendo los alimentos, estas hormonas producen una descarga "anticipatoria" de insulina a manera de preparación para los nutrientes que van a ser absorbidos.

Human body. [referencia electrónica en línea]. 2010. [acceso el 02 de junio de 2011].
Disponible en: www.3d4medical.com

GLUCAGON

El principal mecanismo regulador para la secreción de glucagón es el nivel de glucosa en sangre. Es decir, cuando los niveles de esta aumentan, se produce una inhibición en la secreción de glucagón y un aumento en la secreción de insulina, mientras que cuando la glucemia disminuye aumenta la secreción de glucagón y disminuye la de insulina respectivamente.
A nivel de carbohidratos, el glucagón:
  • Promueve la glucogenólisis y la neoglucogénesis a partir de amino ácidos en el hígado, ya que estos dos procesos generan un aumento de los niveles de glucosa disponibles para el organismo.
A nivel de lípidos :
  • Genera estimulación de la lipasa hormono sensible por lo que,
  • Promueve el desdoblamiento de triglicéridos y,
  • Aumento de la concentración de ácidos grasos en sangre.
El glucagón produce también, un aumento en el catabolismo nitrogenado, promoviendo así, un incremento en la pérdida por orina de urea, creatinina y ácido úrico.

REGULACION DE LA GLUCEMIA

A partir de lo expuesto anteriormente, se puede decir, entonces, que el hígado constituye un "sistema amortiguador de la glucemia" ya que al aumentar los niveles de glucosa en sangre, esta se almacena inmediatamente por acción de la insulina (excepto en los tejidos anteriormente mencionados), por lo que la glucemia disminuye. Posteriormente cuando los niveles de glucosa y de insulina se encuentran ya disminuidos, se produce un aumento en la liberación de glucosa hacia la sangre desde el hígado por la acción glucógenolítica del glucagón por lo que la glucemia retorna a sus valores normales.
Por otro lado, existen otras hormonas que pueden ser secretadas para contrarrestar el efecto de hipoglucemia como por ejemplo la adrenalina secretada por la médula suprarrenal, que promueve la glucogenólisis hepática incrementando los niveles de glucosa en sangre. Si la hipoglucemia se manifiesta en forma prolongada aumenta la secreción de STH y cortisol disminuyendo la utilización de glucosa por la mayoría de las células del organismo.
Los niveles de glucosa deben mantenerse constantes ya que la disminución de la glucemia afectaría particularmente al cerebro, la retina y el epitelio germinativo ya que estos utilizan la glucosa como nutriente para abastecerse energéticamente. Por lo contrario, si los niveles de glucosa en sangre fueran muy altos (hiperglucemia), se produciría un incremento en la deshidratación celular por el efecto osmótico de la glucosa en la sangre; un aumento en la pérdida de glucosa por orina y a consecuencia de ello una disminución de los líquidos y electrolitos en el organismo por un mecanismo de diuresis osmótica provocada a nivel del riñón.

A fin de integrar los aspectos abordados en los trabajos anteriores y hacer comprensible el aspecto que se trata en este trabajo, se expondrán algunos aspectos a considerar relativos al tema, algunas definiciones pertinentes con el tema abordado y posteriormente se explicaran los efectos de las principales hormonas encargadas de la regulación del metabolismo de la glucosa, sobre los principales tejidos de reserva o de acumulación de la glucosa. También es importante señalar que la glucosa es la principal fuente de energía del organismo.
Algunos aspectos a considerar, relativos al tema son:
  • La glicemia (niveles de glucosa en la sangre), se mantiene en un intervalo de variación muy estrecho, aún cuando la dieta de una persona, o la ingesta de alimentos puede variar ampliamente. Incluso en circunstancias en que se deja de comer durante períodos prolongados, la glicemia se reduce sólo ligeramente.
  • Las principales hormonas que regulan la glicemia son la insulina y el glucagón.
  • Tras una comida, los carbohidratos de la dieta proporcionan glucosa que pasa al torrente circulatorio. Sin embargo, durante el ayuno, el hígado mantiene la glicemia gracias a la glucogenólisis y gluconeogénesis.
  • Todas las células obtienen energía a partir de la glucosa; sin embargo, la producción de glucosa durante el estado de ayuno es particularmente importante para tejidos como el cerebro y los eritrocitos.
  • La absorción de los monosacáridos (azucares simples) puede ser por difusión facilitada y por transporte activo, ambos procesos son realizados por proteínas de membrana transportadoras (GLUT) y en la difusión facilitada es a favor de un gradiente de concentración (de mayor a menor concentración) y no necesita energía, mientras que en el transporte activo es en contra de un gradiente de concentración (menor a mayor concentración), necesita energía y necesita de la bomba Na+/K- ATPasa.
  • Los GLUT son glicoproteínas integrales de membrana que permiten la entrada y salida de la glucosa a la célula
  • Existe una familia de glucotransportadoras (GLUT 1, 2, 3, 4 y 5), codificados por distintos genes y localizados en distintos tejidos.
  • Las vías metabólicas de la glucosa incluyen: Glicolisis (que puede ser aeróbica y anaeróbica); gluconeogénesis; vía de las pentosas y glucogénesis y glucogenólisis.
  • En situación postprandial se libera insulina; y en situación de ayuno se libera glucagón.

Definiciones
  • Glicólisis: deriva de la palabra gluco que significa azúcar y lisis que significa ruptura, en consecuencia es una vía catabólica donde se obtiene energía química a partir de la glucosa.
  • Neoglucogénesis: es una vía anabólica referida a la síntesis de nueva glucosa a partir de fuentes que no son carbohidratos. Los sustratos en este proceso son aa glucogénicos (alanina, glutamato, aspartato, entre otros) y los tejidos donde ocurre son; el hígado (en condiciones normales de ayuno) y en el riñón (en condiciones de inanición). Su importancia es que mantiene la glicemia durante el ayuno y durante el ejercicio intenso.
  • Glucógeno: macromolécula de reserva de glucosa en los animales. Polimero de glucosa unida por enlaces alfa 1-4 en las cadenas lineales y alfa 1-6 en las ramificaciones. Estas ramificaciones son importantes porque aumentan su solubilidad y facilitan tanto la velocidad de síntesis como de degradación.
  • Glucogenogénesis: Formación de Glucógeno.
  • Glucogenolisis: Degradación del glucógeno.
  • Insulina: Hormona de naturaleza peptídica producida (como prehormona) por las células Beta de los islotes de Langerhans del Páncreas, que tiene como principal función la disminución de los niveles de azúcar en la sangre. Además de su importante papel en la regulación del metabolismo de la glucosa, la insulina estimula la lipogénesis, disminuye la lipólisis, e incrementa el transporte de aminoácidos a la célula; también modula la trascripción, alterando el contenido celular de numerosos RNAm; igualmente estimula el crecimiento, la síntesis de DNA, y la replicación celular, efectos que son comunes a los de los factores de crecimiento similares a la insulina (IGFa) y a la relaxina. Por el hecho de ser una hormona hidrosoluble no puede atravesar la membrana plasmática libremente y para poder entrar en las células y desencadenar la respuesta esperada, la hormona se une a unos receptores específicos que existen en la membrana plasmática (GLUT), que les facilitan la entrada a la célula; la unión hormona-receptor provoca la liberación en el interior celular de lo que se conoce como segundos mensajeros que van a modificar y alterar la función celular desencadenando la respuesta hormonal (incremento de la entrada de glucosa a las células con la consecuente disminución del azúcar en la sangre).
  • Glucagón: Hormona de naturaleza peptídica producida por las células Alfa de los islotes de Langerhans del Páncreas, que posee efecto hiperglicemiante, es decir un efecto antagónico al de la insulina. El glucagón activa una enzima hepática (fosforilasaquinasa) que desdobla el glucógeno, liberando glucosa dentro del torrente sanguíneo
  • Glucogenólisis: Transformación de glucógeno en glucosa-1-fosfato y glucosa por hidrólisis α 1-4 de las moléculas distales de glucosa. El proceso se encuentra regulado por la enzima fosforilasaquinasa.
La función fisiológica de la insulina es regular el nivel de glucosa en sangre. Por lo general, esta valor oscila entre 80 - 90 miligramos por decilitro, sin embargo tras una comida, el nivel puede elevarse de manera importante. Una comida compuesta en su mayor parte de proteínas, grasa y muy pocos carbohidratos, producirá una respuesta glucemica reducida, mientras que una comida rica en monosacaridos (carbohidratos simples, como el azúcar) causara una gran respuesta glucemica y cuanto más elevada sea esta respuesta, mayor será la presencia de azúcar en la sangre y, por lo tanto, más insulina se secretará.

La secreción de insulina por las células-β es regulada principalmente por los niveles de glucosa, por lo que un incremento en el ingreso de glucosa a las células-β del páncreas, conduce a un correspondiente incremento en el metabolismo de la célula. El incremento en el metabolismo, lleva a una elevación de la relación ATP/ADP; esto a su vez lleva a la inhibición de un canal de potasio sensible al ATP (canal K-ATP), dando como resultado neto la despolarización de la célula llevando a un influjo de Ca2+ y a la secreción de insulina.

La insulina, secretada por las células-β del páncreas, entra directamente al Hígado por vía de la vena porta, en donde ejerce efectos metabólicos profundos. Estos efectos son la respuesta de la activación del receptor de la insulina que pertenece a la clase de receptores de la superficie celular que tienen una actividad de tirosina quinasa intrínseca. Estos efectos de la activación de este receptor son eventos específicos de fosforilación que llevan a un incremento en el almacenamiento de glucosa, originando glucosa -6- fosfato. La principal razón que explica esta rápida fosforilación de la glucosa tras su entrada en la célula, es prevenir su difusión al exterior, ya que la fosforilación añade un grupoFosfato cargado que impide que la glucosa-6-fosfato pueda atravesar la membrana plasmática.

Acción de la Insulina y el glucagón en el Hígado.
En el hígado,en condiciones normales, el ingreso de glucosa se incrementa dramáticamente debido a la actividad aumentada de las enzimas glucocinasa, fosfofructocinasa-1 (PFK-1), y piruvato cinasa (PK), (las enzimas claves reguladoras de la glucólisis). Los últimos efectos de este proceso de regulación de la glucólisis son inducidos por la activación dependiente de la insulina de la fosfodiesterasa, con disminución de fosforilación de la piruvato quinasa y la fosfofructocinasa-2,. La actividad de quinasa de la PFK-2 convierte la fructosa-6-fosfato en fructosa-2,6-bifosfato (F2,6BP). La F2,6BP es un activador alostérico potente de la enzima limitante de la glucólisis la PFK-1, y es un inhibidor de la enzima gluconeogénica, fructosa-1,6-bifosfatasa. Además, bajo la influencia de la insulina, fosfatasas especificas para las formas fosforiladas de las enzimas glucolíticas aumentan su actividad. Todos estos eventos llevan a la conversión de las enzimas glucolíticas a sus formas activas y consecuentemente a un incremento significativo de la glucólisis. Además, la actividad de la glucosa-6-fosfatasa se disminuye. El efecto neto es un aumento en el contenido de glucosa en el hepatocito y de sus derivados fosforilados, con la disminución de la glucosa sanguínea

Además de los eventos descritos anteriormente, la disminución del AMPc y el aumento de la actividad de la proteína fosfatasa se combinan para convertir a la glucógeno fosforilasa y a la glucógeno sintasa a su forma inactiva, dando como resultado que la glucosa es dirigida a productos glucolíticos y se incrementa el contenido del glucógeno.
Con respecto al Glucagón se puede señalar que su secreción esta mediada por la disminución de los niveles de glicemia, con la consecuente activación de la enzima que degrada el glucógeno, en glucosa-1-fosfato y glucosa por hidrólisis α 1-4 de las moléculas distales de glucosa, liberando glucosa a la sangre. El hecho mencionado puede ocurrir debido a que las células hepáticas expresan la enzima glucosa-6-fosfatasa, que elimina el grupo fosfato de la glucosa-6-fosfato producida en la ruta de la glucogenolisis o de la gluconeogénesis. Esta glucosa libre pasa a la corriente sanguínea donde podrá ser utilizada por otras células del organismo.




Glucagon e insulina. [Referencia electronica en linea] 2007. [acceso el 15 de junio de 2011]. Disponible en: http://www.google.co.ve/imgres?imgurl=http:img.thebody.com/legacyAssets/03/23/aninsulina-glucagon.gif
Hechos los señalamientos anteriores es necesario mencionar que un desbalance en el metabolismo de la glucosa podría explicar la patología conocida como resistencia a la insulina.
La Resistencia a la insulina (RI) se refiere a la situación de interacción mediante la cual la unión hormona receptor (GLUT-insulina) no desencadena la serie de eventos que normalmente se dan y que fueron antes señalados. Metabólica y clínicamente los efectos más severos de la RI se deben a trastornos en el control de la insulina mediada por la glucosa y a su relación con la homeostasis de los lípidos en los tejidos primarios que responden a la insulina: hígado, esqueleto músculo y tejido adiposo.
Se puede mencionar de manera ilustrativa que al no desencadenarse los eventos que conducen al incremento de las enzimas claves reguladoras de la glucólisis, la glucosa no puede penetra a las células, el exceso de glucosa es desviado en el hígado a la producción de ácidos grasos libres (AGL), estos AGL son depositados en las células adiposas a manera de reserva energética. Hay hipótesis que señalan que dentro de las células hepáticas el exceso de ácidos grasos libres (AGL) se acumulan debido a un proceso de reesterificación que incluye la formación de Acetil COA y diacilglicerol (DAG); este exceso de AGL parece que participa en el traslado de algunas proteínas quinasas isomorfas desde el citosol a las membranas de compartimientos en la célula; por su parte el DAG parece actuar como un potente activador de la fosforilación de las quinasas en su porción intracelular, lo que se traduce en un deterioro del receptor y en su incapacidad para efectuar de manear adecuada los procesos de señalización (cadena de eventos que una vez acoplado el receptor y la hormona dan como resultado la formación de segundos mensajeros y la incorporación de la glucosa a la célula). El resultado de este desbalance es la patología conocida como Resistencia a la Insulina.
En resumen, en situación Postprandial la insulina estimula el transporte de glucosa al interior de la célula hepática gracias a un aumento de transportadores GLUT- asociados a la membrana; esto ocurre gracias a las cascadas de señalización activadas por la hormona.En post-prandial en el Hígado se sintetiza glucógeno (Glucogenogénesis) que es la forma como se almacena la glucosa. Este glucógeno en condiciones de ayuno se transforma rápidamente en G6P para entrar en la glucólisis y restablecer los valores energéticos de la célula.

Acción de la insulina en el músculoaccion_de_insulian_musculo.gif

Como el hígado absorbe alrededor de un 50 % de la insulina de la sangre, el resto permanece en la corriente sanguínea, con una vida media de entre 5 y 8 minutos en personas sanas
Insulina. [referencia electrónica en linea] 2009. [acceso el 02 de junio] Disponible en:
http://www.saludyfuerza.net/articulos/pancreas.html

Las comidas que hacemos habitualmente pueden elevar la concentración de glucosa en sangre a 140 miligramos por decilitro. Las células beta del páncreas son capaces de reconocer el incremento de glucosa y liberar insulina en 30 segundos, que se une a un transportador de proteína de la sangre que conduce los macronutrientes y los micronutrientes a los miocitos (las células musculares), los hepatocitos (las células del hígado) y los adipocitos (las células del tejido adiposo). Al Introducir la glucosa en esas células, la insulina logra restablecer el nivel de glucosa en sangre en dos horas.
Respecto a la actividad que desempeña la insulina en las células musculares se puede señalar que en primer lugar, para que la insulina tenga algún efecto en el músculo, debe unirse a un receptor de insulina. Este receptor está compuesto de dos unidades alfa, situadas en el exterior de la célula, y dos unidades beta, que atraviesan la membrana y llegan al citoplasma celular. Cuando la insulina se une a una unidad alfa, autofosforila (añade un fosfato) a la proteína tirosina quinasa. La ahora más activa tirosina quinasa actúa como otro importante mensajero y estimula otras reacciones bioquímicas intracelulares. Una de las más significativas reacciones en el musculo es la translocación de los receptores Glut-4, que se desplazan del citoplasma a la membrana celular. La translocación de la proteína Glut-4 incrementa el número de receptores de insulina activos en la membrana celular, lo que permite que la célula absorba más nutrientes. El resultado es que la glucosa y otros nutrientes se introducen en la célula y desaparecen de la sangre, con lo que el nivel de glucosa en sangre recupera la normalidad. Cabe destacar que lo fundamental no es la cantidad de moléculas de glucosa, aminoácidos y creatina que llega al exterior de la membrana celular, sino la cantidad de esos compuestos que pueden ser absorbidos por los transportadores celulares. En los miocitos (células musculares), existen dos transportadores de glucosa, los Glut-1 y los Glut-4. Se considera a las proteínas Glut-1 los transportadores básales de la glucosa porque su presencia en la membrana celular no varía. En otras palabras, las células musculares poseen un número determinado de proteínas Glut-1 en la membrana celular para transportar glucosa. Sin embargo, las proteínas Glut-4 reciben el nombre de transportadores inducibles de glucosa, pues se desplaza a la superficie de la célula en respuesta a la insulina o a la contracción muscular. De hecho, el ejercicio físico aumenta el número de proteínas Glut-4 de la membrana celular y, por consiguiente, la sensibilidad a la insulina.
En el musculo el glucagón también promueve la degradación del glucógeno en glucosa-1-fosfato y glucosa por hidrólisis α 1-4 de las moléculas distales de glucosa, proceso que se encuentra regulado por la enzima fosforilasaquinasa, sin embargo, a diferencia de los hepatocitos, los miocitos no expresan la enzima glucosa-6-fosfatasa y en consecuencia la glucosa liberada no puede traspasar la membrana plasmática, por lo que, la energía química liberada por la degradación de la glucosa en el interior de las células musculares, es utilizada por las mismas para sus procesos de contracción muscular.
Finalmente es necesario señalar que la glucosa-6-fosfato no puede convertirse en glucosa por la acción inversa de la hexoquinasa o la glucoquinasa ya que la trasferencia de fosfato desde el ATP hace a la reacción virtualmente irreversible y como ya se mencionó, esta fosforilación pretende impedir que la glucosa pueda salir de la célula, con lo cual se garantiza el suministro energético.
Resumiendo, la insulina estimula el transporte de glucosa al interior de la célula muscular gracias a un aumento de transportadores GLUT-4 asociados a la membrana; esto ocurre gracias a las cascadas de señalización activadas por la hormona. En reposo en músculo sintetiza glucógeno (Glucogenogénesis) que es la forma como se almacena la glucosa. Este glucógeno se transforma rápidamente en G6P para entrar en la glucólisis y restablecer los valores energéticos de la célula.
En situación de ayuno prolongado el músculo necesita energía para su buen funcionamiento; y la consigue degradando algunas proteínas hasta sus aminoácidos constituyentes para poder oxidarlos hasta CO2 y agua. Luego que esto ocurre, los cetoácidos de los aminoácidos oxidados (mayormente valina, glutamato y alanina) sufren reacciones de transaminación para utilizar el grupo amino y así poder sintetizar alanina y glutamina las cuales van a ser liberadas al torrente sanguíneo. Luego de ocurrir esto, la alanina puede incorporarse a otros tejidos, para que en ellos, sus esqueletos carbonados puedan ser utilizados para la sintetizar glucosa.
Acción de la insulina sobre los adipocitos.//

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Cuando la cantidad de glucosa que penetra en la célula hepática es mayor de la que puede almacenarse como glucógeno, la insulina promueve la conversión de todo el exceso de glucosa en ácidos grasos. Estos ácidos grasos son integrados como triglicéridos y son transportados al tejido adiposo donde se depositan como grasa.En el tejido adiposo la insulina promueve por vía indirecta, el depósito de grasas en forma de triglicéridos (ácidos grasos + glicerol)
El transporte de glucosa en los adipocitos, mediado por la insulina, es esencial para suministrar la porción glicerol.


Adipocitos. [referencia electrónica en línea] 2010. [Acceso el 02 de junio de 2011].
Disponible en: http://www.continents.com/diabetes32.htm

Observaciones finales
En síntesis, se puede concluir que durante el período postprandial, al ser liberada la insulina, se activan las vías glucolítica y glucogenogénica. Ahora bien ¿Qué hace que se activen unas vías metabólicas y no otras? La respuesta a esa pregunta es que tanto la glicólisis, la Glucogenogénesis, como la glucogenolisis, son reguladas por acciones enzimáticas principalmente; eso no lleva a inferir que la acción de la inulina hace que se activen algunas enzimas y se inhiban otras. Esto quiere decir que, por acción de la hormona, se activa la glucógeno sintasa (enzima reguladora más importante de la Glucogenogénesis) y se inhibe la fosforilasa quinasa que es la principal reguladora de la glucogenolisis.
Entonces, cuando acabamos de comer, aumenta la concentración de glucosa en sangre y se segrega insulina por las células beta del páncreas. Esta hormona, llega a las células y se inician una serie de reacciones que hacen que los transportadores de glucosa GLUT se localicen en la membrana plasmática permitiendo la entrada de la misma al medio intracelular, se empieza a almacenar glucosa (principalmente en hígado) a manera de glucógeno (glucogenogenesis) para tenerla de “reserva” y para formar glucosa 6-P para que entre a la glicólisis. En situación de ayuno, las células necesitan energía para su buen funcionamiento; y la consigue degradando por acción del glucagón el glucógeno.





Efecto de la insulinemia sobre la expresión génica de las enzimas glucolíticas y lipogénicas.


Se sabe que la insulina es capaz de modular la expresión a nivel transcripcional de unos 150 genes. En el hígado, la insulina modula la transcripción de la mayoría de las enzimas metabólicas. Los genes que codifican para enzimas implicadas en la conversión del exceso de glucosa de la dieta en grasa están controlados por factores de transcripción, cuyos niveles intracelulares y/o actividad dependen del ambiente hormonal y de la disponibilidad de nutrientes, en particular glucosa y ácidos grasos. Es decir, la capacidad lipogénica del hígado depende de factores hormonales y nutricionales.

La insulina produce la activación de la transcripción de todos los genes que regula, excepto de las enzimas gluconeogénicas, que se inhiben. Se sabe que la insulina inhibe la transcripción de la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa y de la glucosa-6-fosfatasa. La insulina estimula la transcripción de los genes que codifican las hexoquinasas II y IV, la PFK-1, la piruvato quinasa y la enzima bifuncional PFK-2/FBPasa-2 (todas ellas relacionada con la glucólisis y su regulación). También, estimula la transcripción de varias enzimas implicadas en la síntesis de ácidos grasos y dos enzimas que generan equivalentes reductores en la vía de las pentosas fosfato (glucosa 6-fosfato deshidrogenasa y 6-fosfogluconato deshidrogenasa). DNA-httpwww.animadosgifs.comMedicinaAdn201011277672.html.gif

Algunos de los efectos activadores de la insulina sobre la expresión de genes de enzimas glucolíticas y lipogénicas están mediados por dos factores de transcripción críticos para la inducción de los mismos en el hígado. Estos son la proteína de unión a elementos regulados por esteroles (SREBP-1c, sterol regulatory binding protein-1c) y la más recientemente descubierta: proteína de unión al elemento de respuesta a hidratos de carbono (ChREBP). Los promotores de muchos genes lipogénicos contienen elementos de respuesta a estos dos factores.

Los factores de transcripción de la familia SREBP son encontrados normalmente fuera del núcleo. Al producirse el estímulo necesario, se induce la proteólisis parcial del factor de transcripción, liberándose la forma activa la cual puede unirse en el núcleo a sus elementos de respuesta, denominados elementos de respuesta a SREBP. En el hígado de rata, se ha demostrado que la expresión y la presencia de la forma madura del SREBP-1c en el núcleo se incrementan cuando animales en ayuno se alimentan con una dieta rica en carbohidratos.

En efecto, la insulina aumenta le expresión del gen de la glucoquinasa en el hígado y el mecanismo parece ser la inducción por la insulina del precursor del SREBP-1c y el incremento de su activación. El incremento de la glucoquinasa contribuye a rellenar los depósitos de glucógeno para proporcionar glucosa en periodos de ayuno.
DNA. [referencia electrónica en línea] 2007. [acceso el 02 de junio de 2011]. Disponible en:
http://www.ahiva.info/Gifs-Animados/DNA.php?crnt=1&type=1
Los efectos antes mencionados de la insulina sobre la expresión genética de las enzimas glucolíticas y lipogénicas se dan en periodos de tiempo más largos que los que se producen por alteración covalente de las enzimas, pero su impacto sobre el metabolismo es muy significativo. Al proporcionar un exceso de glucosa al organismo a través de la dieta, el aumento resultante de insulina incrementa la síntesis de proteínas metabolizadoras de glucosa y la glucosa se convierte en el combustible de elección para el hígado, músculo y tejido adiposo.




Determinación: Hemoglobina Glucosilada y Lípidos. Bases bioquímicas.


Eritrocitos-leucocitoshh.jpgLa Hemoglobina glucosilada es una evaluación que analiza directamente la concentración de glucosa en sangre en función de evaluar y controlar a un paciente en relación a la glicemia. Se la puede encontrar en la literatura con otros nombres, como por ejemplo: Índice de control diabético; HbG; Gluco-hemoglobina; A1C.
El examen permite cuantificar los niveles de glucosa en sangre en un período previo de cuatro meses. Esto se debe a que el eritrocito, cuya vida promedio es 120 días, posee la hemoglobina en su superficie. Esta proteína cuya función principal es el transporte de oxígeno tiene una característica bioquímica muy particular: la forma HbA1c permite la incorporación de la glucosa en su porción N-terminal. A esta hemoglobina se le denomina glucosilada.
Eritrocito. [referencia electrónica en línea] 2009. [acceso el 15 de junio de 2011]. Disponible en: www.3d4medical.com
El rango normal del examen oscila entre 4% y 6%, indicando glicemias entre 60 mg/dL a 120mg/dL. Cuando el resultado de la hemoglobina glucosilada supera los rangos normales, se considera a la persona un blanco para la diabetes, porque se expresa alta la concentración de glucosa en sangre durante un período prolongado de tiempo.

Es importante resaltar, que el estudio de la hemoglobina glucosilada no sustituye las glicemias o exámenes de evaluación de glucosa en sangre diarios, ya que ambos se complementan. Los exámenes diarios permiten evaluar, ajustar la dieta y consumo de insulina de manera cotidiana.
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Por otro lado, la determinación de lipidos se lleva a cabo a partir de un examen denominado perfil lípidico, en el cual se extrae una muestra de sangre y se miden los niveles de colesterol total, triacilgliceridos, LDL y HDL. La expresión de las LDL y HDL indica, que dichas lipoproteinas en la sangre transportan lípidos a los tejidos. Un aumento de las lipoproteínas de baja densidad y una disminución de las lipoproteinas de alta densidad indica que el paciente sufre dislipidemia. Esto, considerando también que puede ocurrir una aumento de la concentración de triacilgliceridos en sangre.
Las LDL que se encuentran en la sangre aumentan las posibilidades de ocasionar enfermedades cardiovasculares, porque contribuyen a la formación de placas o ateromas que bloquean el paso de sangre como consecuencia de la disminuciión del diámetro de las arterias. Las HDL por su lado, se encuentran en sangre y viajan al higado para ser utiizados o eliminados.
La dislipidemia expresa un mal funcionamiento del metabolismo de los lípidos en el indivudio y por lo tanto una concentración anormal de lípidos en sangre, que es base de muchas enfermedades cardiovasculares, entreb ellas: ateroesclerosis, arterioesclerosis, enfermedad coronaria.
LDL and HDL. [referencia electrónica en línea] 2010. [acceso el 02 de junio de 2011]. Disponible en: www.3d4medical.com







Estado Nutricional del Sr. Amadeus Apetitus

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La diabetes mellitus es un síndrome que se expresa por afección familiar determinada genéticamente, en la que el sujeto puede presentar:
  • Alteración en el metabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas

  • Deficiencia relativa o absoluta en la secreción de insulina.
  • Resistencia en grado variable a la insulina.


Desafortunadamente la diabetes mellitus no sólo consiste en la elevación de glucosa sino que es un síndrome complejo que debe enfocarse desde un punto de vista integral debido a las repercusiones agudas y crónicas que frecuentemente sufren los sujetos que la padecen.
La etiología de la diabestes mellitus 2 (DM 2) es desconocida y ha sido más difícil de delimitar en sus componentes genéticos que la DM 1. Los genes candidatos propuestos son el de la insulina, del receptor de insulina, de la glucuquinasa y del genoma mitocondrial. Se ha establecido una herencia autosómica dominante en la variedad conocida antiguamente como MODY (diabetes mellitus del adulto de aparición en la juventud). Los factores genéticos del individuo reconocidos como determinantes son el sobrepeso y la obesidad relacionados con el sedentarismo, el estrés emocional, la alimentación rica en fructosa y ácidos grasos saturados, el tabaquismo, alcoholismo y la falta de control de enfermedades concomitantes (trastornos del metabolismo del colesterol y triglicéridos).

Diabetes. [referencia electrónica en línea]. 2008 [Acceso el 13 de junio de 2011]. disponible en:
http://www.diabetesperu.com/2010/10/alimentacion-para-diabeticos.html


Todavía no se ha aclarado el mecanismo molecular preciso de la resistencia a la insulina en la diabetes de tipo 2. Los niveles de receptor de insulina y de actividad de quinasa de tirosina están disminuidos, pero lo más probable es que estas alteraciones sean secundarias a la hiperinsulinemia y no un defecto primario. Por tanto, se cree que en la resistencia a la insulina el factor predominante son los defectos posteriores al receptor. Los polimorfismos del IRS-1 pueden asociarse a intolerancia a la glucosa, lo cual produce la posibilidad de que se combinen polimorfismos en diversas moléculas pos-receptor para crear el estado de resistencia a la insulina. En la actualidad la patogénesis de la resistencia a la insulina se investiga centrándose en un defecto de la señalización de la quinasa de PI-3, que reduce la transposición de GLUT4 a la membrana plasmática, entre otras anormalidades. Cabe insistir en que no todas las vías de transducción de las señales de la insulina son resistentes a los efectos de esta hormona [p. ej., las que controlan la multiplicación y la diferenciación celulares y emplean la vía de la quinasa de proteína activada por mitógenos (mitogen-activated protein, MAP); como consecuencia, la hiperinsulinemia puede incrementar la acción de la insulina a través de estas vías, lo que aceleraría en potencia los trastornos relacionados con la diabetes, como la ateroesclerosis.
Otra teoría planteada recientemente propone que pueden contribuir a la patogénesis de la DM de tipo 2 las concentraciones elevadas de ácidos grasos libres, aspecto frecuente en la obesidad. Los ácidos grasos libres pueden obstaculizar el empleo de glucosa por el músculo esquelético, promover la producción de este azúcar por el hígado y trastornar la función de la célula beta.
En la mayoría de las personas que desarrollan diabetes hay un componente hereditario (genético). Sin embargo, en casi todos los casos el componente genético por sí mismo no desencadena la diabetes, sino que son las interacciones con el entorno de una persona que es genéticamente susceptible. Esto lo demuestra claramente la epidemia mundial de diabetes³.

Los factores de riesgo pueden presentarse en cualquier momento del desarrollo de la historia natural de la enfermedad y pueden modificarse a través del tiempo; por ello es importante realizar una búsqueda intencional periódica para detectar en forma temprana la enfermedad y facilitar el diagnóstico y tratamiento oportunos con el inicio de medidas preventivas potenciales como la educación para la salud en grupos de riesgo, el control específico de factores modificables y evaluación de las opciones terapéuticas apropiadas a las características de cada diabético, lo cual repercutirá favorablemente en la morbilidad y mortalidad inherentes a la enfermedad.
Collage_de_Picnikdiabetes.jpgCONSECUENCIAS FRECUENTES DE LA DIABETES
  • Con el tiempo, la diabetes puede afectar el corazón, los vasos sanguíneos, ojos, riñones y nervios.

  • La diabetes aumenta el riesgo de cardiopatía y accidente vascular cerebral (AVC). Un 50% de los pacientes diabéticos mueren de enfermedad cardiovascular (principalmente cardiopatía y AVC).

  • La neuropatía de los pies combinada con la reducción del flujo sanguíneo incrementan el riesgo de úlceras de los pies y, en última instancia, amputación.

  • La retinopatía diabética es una causa importante de ceguera, y es la consecuencia del daño de los pequeños vasos sanguíneos de la retina que se va acumulando a lo largo del tiempo. Al cabo de 15 años con diabetes, aproximadamente un 2% de los pacientes se quedan ciegos, y un 10% sufren un deterioro grave de la visión.

  • La diabetes se encuentra entre las principales causas de insuficiencia renal. Un 10 a 20% de los pacientes con diabetes mueren por esta causa.

  • La neuropatía diabética se debe a lesión de los nervios a consecuencia de la diabetes, y puede llegar a afectar a un 50% de los pacientes. Aunque puede ocasionar problemas muy diversos, los síntomas frecuentes consisten en hormigueo, dolor, entumecimiento o debilidad en los pies y las manos.

ENFERMEDADES CRÓNICAS
  • En ojos se incrementa el riesgo para desarrollar cataratas, retinopatía, glaucoma y es la principal causa de ceguera adquirida en los adultos de 20 a 74 años de edad.
  • Se incrementa 17 veces el riesgo de desarrollar daño renal, que se manifiesta por nefropatía (microalbuminuria) e insuficiencia renal crónica.
  • Se incrementa dos veces el riesgo de cardiopatía isquémica, enfermedad vascular cerebral e hipertensión arterial.
  • Se incrementa la probabilidad de insuficiencia vascular periférica, que a su vez condiciona pie diabético, el cual causa más de la mitad de todas las amputaciones que se llevan a cabo en el IMSS.
  • Se incrementa el riesgo de neuropatía autonómica en los sistemas cardiovascular, digestivo y genitourinario.
  • En piel y mucosas favorece infecciones oportunistas piógenas y micóticas crónicas

Diabetes mellitus. [referencisa electrónica en línea] 2009. [acceso el 15 de junio de 2011].
Disponible en: http://www.blogmedicinageneral.com.ar/diabetes-mellitus/

Hormonas que intervienen en el apetito

Las ganas de comer son un instinto de supervivencia. La sensación de hambre está causada por insistentes señales del cerebro de que el cuerpo necesita alimento. Aunque sea incómoda, responde a la necesidad biológica de mantener el organismo bien nutrido. apetito.jpg
El apetito en cambio, es la placentera expectativa de la comida que uno se dispone a disfrutar. Si puede elegir, la mayoría de las personas combina los dos y satisface el hambre con algo gustoso.esta regulada por dos sistemas fisiológicos: El primer sistema, que se asocia con la regulación del peso en el corto plazo, controla el apetito y el metabolismo en forma cotidiana. Hace poco se han vinculado con este sistema dos hormonas pepiticas sintetizadas en el tubo digestivo, conocidas como ghrelina (un estimulante del apetito) y péptido YY (un supresor del apetito). El segundo sistema, que se asocia con la regulación del peso en el largo plazo, controla el apetito y el metabolismo en forma continua (durante meses o años). Dos hormonas principales, la leptina y la insulina, ejercen su efecto sobre este sistema junto con otras hormonas, entre las que figuran las hormonas tiroideas, los glucocorticoides y las hormonas hipofisarias.
Apetito. [referencia electrónica en línea] 02 de junio de 2011.
Disponible en: www.muydelgada./apetito.html1.com

La ghrelina y el péptido YY controlan el apetito como parte del sistema de regulación del peso corporal en el corto plazo.
El potente estimulante del apetito llamado ghrelina, descubierto no hace mucho, es un poli péptido pequeño, de 28 aminoácidos, producido por las células epiteliales gástricas. Además de su función estimulante del apetito la ghrelina actúa sobre el lóbulo anterior de la hipófisis para que esta libere hormona del crecimiento. En los seres humanos la ghrelina actúa a través de receptores ubicados en el hipotálamo para aumentar la sensación de hambre. Po lo tanto, se considera que es un factor “indicador de la alimentación”. Una mutación genética en el cromosoma 15 causa el síndrome de prader-willi, en el cual una producción excesiva de ghrelina conduce al desarrollo de obesidad mórbida.
Otra hormona gastrointestinal llamada péptido YY es producida por el intestino delgado y cumple una función importante en la promoción y el mantenimiento de la pérdida de peso porque induce una sensación de saciedad mayor poco después de una comida. También actúa a través de receptores hipotalámicos y disminuye la ingesta alimentaria porque induce la saciedad y el deseo de dejar de comer.
homronas-adelgazar.jpgComo bien es sabido más de la mitad de la población mundial padece de obesidad, así que para evitar que siga creciendo esta alarmante tendencia se investigó acerca de cómo podemos suprimir el deseo de comer sabiendo ya la acción de cada una de las hormonas:
1. Ghrelina: Esta hormona produce hambre y se segrega cuando el estómago está vacío. La clave para evitar la producción de ghrelina está en retrasar el vaciamiento del estómago, consumiendo fibra, proteína y grasa.
• Los carbohidratos pasan muy rápido por el estómago, provocando la producción de ghrelina. Para retrasar su absorción, necesitamos consumir proteínas y grasas cada vez que comamos carbohidratos. • Cuando vayas a comer un carbohidrato como arroz o espagueti, comienza por comerte la proteína. • Si comes pan, añádele un poco de aceite de oliva para retrasar su absorción. • Come a la misma hora todos los días y no te saltes comidas, pues los horarios fijos favorecen el control del hambre y la saciedad.
Apetito y peso. [referencia electrónica en línea].2007
[acceso el 02 de junio de 2011]. Disponible en: www.salood.com
2. Colecistoquinina: Esta hormona envía señales de saciedad. Se produce en el intestino y viaja por los nervios sensoriales.
• Se cree que la toronja es una productora de esta hormona y de ahí su reputación en el control del apetito. • Al consumir grasas ricas en Omega-3 se produce colecistoquinina, avisando que la comida ha terminado. Los alimentos que contienen Omega-3 son el aceite de linaza, semillas de linaza, chía, nuez, verdolagas, semillas de calabaza, girasol, ajonjolí, germen de trigo, vegetales verdes y pescados de agua fría. • Come despacio para permitir que los mensajes de saciedad lleguen al cerebro.
3. GLP1 y PYY: Cuando el estómago e intestino se distienden, estas hormonas mandan impulsos nerviosos al cerebro que evitan el apetito. La clave indispensable para darle volumen al estómago y tener sensación de saciedad es aumentar el consumo de fibra y tomar suficiente agua.
• Consume dos platos de ensalada al día. • Come leguminosas como frijoles, lentejas, garbanzo, habas y chícharos. • Elige fnicht_essenuioui.jpgrutas con mucha fibra como ciruelas, fresas, zarzamoras y duraznos.
4. Leptina y PPAR: Regulan la entrada y salida de los azúcares y grasas a las células y cuando están activos queman la rasa.
• Consume semillas de linaza, pues favorecen la quema de grasa. • Come pescados de agua fría como salmón, arenqu e, trucha y sardinas.
En Conclusión La mejor y única forma eficiente de regular el apetito es respetar una dieta equilibrada y balanceada fraccionada en 5 tomas diarias: desayuno, a media mañana una colación, comida, merienda y cena. De esta forma se regulará correcta y eficientemente el deseo de comer, ayudará a evitar el picoteo de alimentos (snacks) entre horas o la ingesta excesiva en una sola ración, quienes tienen como consecuencia un inevitable sobrepeso u obesidad.


Bebidas prohibido. [referencia electronica en línea]- 2006. [Acceso el 15 de junio de 2011.
Disponile en: www.nutricionpro.html177.com