Diabetes Flashcards
Entrada de glucosa
- Absorción intestinal
- Producción hepática de glucosa por glucogenólisis y gluconeogénesis hepática
- Aporte renal de glucosa: Reabsorción tubular (ahorro de glucosa) y gluconeogénesis renal (15% de la producción endógena de glucosa)
Salida de glucosa
- Destinación oxidativa: Extracción celular de glucosa (gasto) y extracción por tejido adiposo (síntesis de glicerol-fosfato y lipogénesis)
- Destinación no oxidativa: Extracción hepática de glucosa (glucogenogénesis y en menor medida síntesis de glicerol fosfato y lipogénesis) y extracción muscular de glucosa (glucogenogénesis muscular, es un 80% de la extracción post-prandial)
Regulación de la glicemia
Fase anabólica y catabólica
Fase anabólica
La insulina predomina por sobre las hormonas contrarregulatorias (aumenta la relación insulina/HCR). Aquí la glicemia está determinada por los mecanismos de extracción post-prandiales insulinosensibles, es decir, la síntesis de glicógeno hepático y muscular y la lipogénesis.
Fase catabólica:
Las hormonas contrarregulatorias predominan. La glicemia estará determinada por la producción hepática de glucosa.
II o post absortiva (6-10 hrs):
activación de producción hepática de glucosa (hígado glucogénico). Hay glicogenolisis hepática. Predominancia de glucagón
III o ayuno temprano (8-12 hrs):
gluconeogénesis hepática (con oxalacetato del ciclo de Krebs) y glicerol (de lipolisis de tejido adiposo). Predomina glucagón y GH en sueño no REM.
IV o ayuno intermedio (12-24 hrs):
gluconeogénesis (hepática y renal) y lipólisis (formando glicerol). Predominio de glicerol y catecolaminas hasta 24 horas. Después de 24 horas predominio de cortisol.
V o ayuno tardío (>3 días):
proteólisis y lipólisis mediada por cortisol.
Síntesis de insulina:
1) Expresión génica forma preproinsulina
2) En el retículo se corta el péptido señal del extremo amino y se generan 3 puentes disulfuro, formando preinsulina
3) La preinsulina ingresa a vesículas de secreción y forma insulina madura (se le saca el péptido C a la macromolécula). La insulina madura consiste en una cadena A y una B unidas por 2 puentes disulfuro. Hay un tercer puente disulfuro en la cadena A
El péptido C es útil para cuantificar la secreción de insulina por la célula beta,
Pues se produce en la misma proporción que esta y tiene una vida media mayor (la vida media de la insulina es de 6-8 minutos, mientras que la del péptido C es de 4-6 horas)
Secreción de insulina:
a) Secreción fásica (50%) → Es en respuesta a un estímulo glicémico
a. Fase 1: Hay un peak de insulina por liberación de gránulos rápidos (15min)
b. Fase 2: Se reclutan gránulos tardíos y se sintetiza nueva insulina (2-3horas)
b) Secreción basal o tónica (50%): No responde a un estímulo, sino que es constante. Tiene un rol importante en la limitación de la acción del glucagón
Regulación de la insulina inducida por glucosa (GSIS)
- Transportadores GLUT-1 y GLUT-3 rápidamente igualan la concentración intracelular y la concentración plasmática de glucosa
- Glucokinasa de baja Km (hexoquinasa, no se satura fácilmente) deriva a la glucosa a la vía glicolítica y el ciclo de Krebs
- Se genera ATP, que suprime canales de K+ sensibles a ATP (Kir.6.2/SUR). Esto despolariza la membrana.
- La despolarización activa canales de calcio gatillados por voltaje (VDCC). El calcio que entra activa la fusión de vesículas preformadas con la MP. Esto causa la secreción de insulina, péptido C e IAPP (polipéptido amiloide de los islotes).
- La mantención de las corrientes de entrada de calcio y la liberación de calcio desde reservorios intracelulares activan posteriormente la liberación de gránulos tardíos y la síntesis de insulina
La modulación de GSIS está dada por:
✓ Acetilcolina: Se une a receptores M2 (acoplados a proteína Gq), aumentando el calcio intracelular y por lo tanto la liberación de insulina
✓ AG libres, glucagón e incretinas: Potencian la vía canónica de GSIS mediante aumento del AMPc y activación de la PKA. Esto aumenta la liberación de insulina
✓ Catecolaminas (se unen a receptores alfa-2 adrenérgicos) y somatostatina: Actúan sobre proteína Gi y disminuyen el AMPc. Esto disminuye la liberación de insulina.
¿QUÉ OCURRE CUANDO SE DERIVA LA GLUCOSA A LA VÍA GLICOLÍTICA?
Cuando se deriva la glucosa a la vía glicolítica disminuye el poder reductor de la célula, exponiendo a la célula beta a daño oxidativo
Efecto incretina
La potenciación de la secreción de insulina por administración de glucosa no solo tiene que ver con la glicemia
Potenciación de la secreción de insulina
Cefálico (aumenta la insulina y en menor medida el glucagón por estimulación vagal), gástrico (en el estómago se produce gastrina, que potencia la secreción de insulina) e intestinal. Este último está dado por las incretinas, y es una gran potenciación mediada por
• GIP (péptido insulinotrópico dependiente de glucosa) → producido por células K.
• GLP-1 (péptido similar al glucagón 1) → producido por células L. No solo aumenta la secreción de insulina, sino que además disminuye la glicemia de otras maneras (VG más lento, disminución de la secreción del glucagón y protección contra la apoptosis de las células beta pancreáticas).
Secretagogos
Glucosa
Manosa
Neural → Acetilcolina (estimulación vagal)
Fármacos → Sulfonilureas y metiglinidas → depolarización de membrana Independiente de glucosa
Potenciadores
Regulación paracrina: Glucagón
Hormonas gastrointestinales: Incretinas (GLP-1 y GIP), CCK, gastrina, secretina
Neural: B-adrenérgicos → célula B pancreática posee muy pocos receptores de estos,
por lo que en general este proceso predomina en secreción de glucagon
Metabólicos: Arginina y Lisina → aa catiónicos → inducen depolarización con adecuado
estimulo glicémico de base
Inhibidores INSULINA
Regulación paracrina: Somatostatina
alfa2-adrenérgicos (SNS) ante hipoglicemia
Fármacos_ Diazóxido, Fanitoina, Vinblastina y Colchicina
Efectos:
➢ Inserción de GLUT4 en la membrana de músculo esquelético y tejido adiposo
➢ Aumento del anabolismo → glucogenogénesis, lipogénesis en tejido adiposo e hígado, síntesis
y exportación de VLDL en hígado lipogénico, síntesis de colesterol y síntesis de proteínas en el
músculo esquelético
➢ Disminución del catabolismo → Menos gluconeogénesis, lipólisis y cetogénesis
➢ Aumento de la captación celular de K+
➢ Aumento de la glicólisis → gastando la glucosa
¿Cómo lleva a cabo sus efectos?:
Receptor con actividad tirosina-kinasa (InsR) → hay fosforilación y transactivación, acoplada a sustrato de receptor de insulina (IRS) → se sigue por 2 posibles vías de transducción
✓ PI3 kinasa-Akt: Es una vía de supervivencia general que aumenta inserción de GLUT4, activa FOXO (inhibiendo las vías gluconeogénicas hepáticas), suprime GSK3 y activa la enzima glucógeno sintasa (inhibiendo la glucogenogénesis hepática)
✓ Vía RAS-MAPK: Vía clásica de proliferación celular (vía mitogénica)
Glucagón
(+) Glucogenollsls hepática (etapa II)
(+) Gluconeogénesis hepática (etapa III en adelante) y renal (etapa IV)
(+) Lipólisis en TA
Catecolaminas (NE y E)
(+) Gluconeogénesis hepática y renal (+) Glucogenolisis hepática y muscular (+) Lipólisis → liberación de ÁG y Glicerol (sustrato gluconeogénico) Sensibilidad periférica de la insulina (+) Cetogénesis hepática
Cortisol (presente en etapas IV y V)
(+) Gluconeogénesis hepática
(+) Lipólisis
(+) Proteólisis → liberación de aa gluconeogénicos
(+) Glucogénesis → efecto anabólico
Menor sensibilidad periférica de la insulina → favorece aumento de glicemia
GH (potencia efectos del glucagón)
(+) Gluconeogénesis hepática
(+) Lipólisis
(+) Síntesis de proteínas
Menor sensibilidad periférica de la insulina
Estimuladores de la secreción de glucagón →
aminoácidos libres, beta adrenérgicos (aumentan en
hipoglicemia), acetilcolina, cortisol y hormonas gastrointestinales (CCK, secretina, GIP)
Inhibidores de la secreción de glucagón →
AG libres y cetonas (retroalimentación negativa), glucosa, alfa adrenérgicos, insulina, GABA y GLP-1
Mecanismos neurales →
El hipotálamo censa la caída glicemia mediante glucorreceptores hipotalámicos. No se tienen claras las vías neurales, pero incluirían la inervación y el sistema
nervioso somático. Los nervios periféricos, coordinados por el hipotálamo, tienen acción a nivel hepático (mayor producción hepática de glucosa) y pancreático (menor secreción de insulina y mayor secreción de glucagón).
Otras menos frecuentes
o Alteraciones genéticas de la secreción de insulina (MODY) → Herencia autosómica
dominante, con formas de DM de aparición temprana por falla primaria en la secreción
de insulina
o Alteraciones genéticas de la acción de la insulina
o Enfermedades del páncreas (FQ, hemocromatosis, otros)
o Alteraciones endocrinas → Aumento de la respuesta HCR (hipercortisolismo,
acromegalia, feocromocitoma o glucagonoma)
o Secundaria a drogas o agentes químicos → Un ejemplo es DM corticoidal secundaria al
tratamiento con glucocorticoides. También puede darse por betabloqueadores,
diuréticos tiazídicos, ACO y antipsicóticos (clozapina y olanzapina)
o Infecciones → Algunas infecciones (rubeola, coxsackie y hepatitis C) se asocian con DM
o Otras formas genéticas → DM neonatal por mutación de Kir 6.2/SUR y DM mitocondrial
Diabetes gestacional:
DM que aparece en 2o o 3o trimestre del embarazo. En su patogenia está involucrado el efecto contrarregulador de insulina que ejerce la prolactina y hormonas producidas por la placenta como HGC, progesterona y cortisol.
Alteraciones de la homeostasis de la
insulina en DM →
Puede haber menor secreción de insulina, compromiso de la acción de la insulina (por ejemplo en insulinorresistencia) o alteración en secreción y acción de la insulina (DM2).
La insulinorresistencia no necesariamente evoluciona a DM, y en la mayoría de los estados de insulinorresistencia la homeostasis de glucosa es normal, pues no se supera la capacidad de compensación del cuerpo.
Alteraciones de la homeostasis de la glucosa en DM →
En la fase anabólica se ve una hiperglicemia postprandial relacionada con una intolerancia a la glucosa (hipoinsulinismo fásico). En la fase catabólica si hay hipoinsulinemia, habrá una hiperglicemia asociada al ayuno, que se debe a una contrarregulación inadecuada y exagerada (hiperglucagonemia por falta de regulación negativa dada por insulina).
La intolerancia a la glucosa se ve con la prueba funcional-clínica →
Prueba de tolerancia a la glucosa oral (PTGO) o endovenosa (PTGEV). Miden glicemia vs tiempo luego de la administración de glucosa oral o EV.
Diabetes hipoinsulinémicas
DM1 → destrucción autoinmune de células B (lleva a la insulinopenia) Diabetes MODY Insuficiencia pancreática Diabetes mitocondrial Diabetes neonatal
Diabetes hiperinsulinémica
Insulinorresistencia cuando se supera la capacidad de compensación por secreción de insulina.
Mutaciones del receptor de insulina
Diabetes lipoatróficas
Mutaciones PPARY
Honeymoon
Periodos asintomáticos de DM1. Se da entre episodios autolimitados de DM1, generalmente gatillados por estrés metabólico (infecciones).
Cuando tratamos la infección y damos insulina (cura glucotoxicidad), los pacientes recuperan la secreción normal de insulina de manera transitoria. El honeymoon tarda unos 6 meses.