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DIABETES JUVENIL Y DEL ADULTO

DRA. ALICIA FERNÁNDEZ GIUSTI

MG. HELDA DEL CASTILLO

Agosto 2009

Teoría Complementaria Clase 4

Dra. Alicia Fernández Giusti 2

OBJETIVOS Al término de la conferencia, el alumno

será capaz de: Conocer las acciones metabólicas de la

insulina y el glucagon Correlacionarlas con los cambios

bioquímicos Señalar y relacionar los síntomas de la

diabetes juvenil y del adulto

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CHARLES BESTFREDERICK BANTING

DESCUBRIDORES PREMIO NOBEL DE MEDICINA 1923

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La insulina es una hormona producida por el páncreas, la cual es necesaria para que las células puedan utilizar la glucosa sanguínea

EL PÁNCREAS

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Islotes de Langerhans

Los islotes de Langerhans contienen células beta y se localizan dentro del páncreas.

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TRANSPORTADORES DE GLUCOSA

Dra. Alicia Fernández Giusti 7

UBICACIÓN DEL TEJIDO FUNCIONES

T. bidireccionales facilitadores

GLUT 1 Riñones, colon, placenta, GR Captación de glucosa

GLUT 2 Hígado, Cel. B páncreas, ID, riñones

Captación rápida y liberación de glucosa

GLUT 3 Cerebro, riñones, placenta Captación de glucosa

GLUT 4 Corazón, M. esquelético, tejido adiposo

Captación de glucosa estimulada por insulina

GLUT 5 Intestino delgado Absorción de glucosa

T. Unidirecionaldependiente Na

SGLT 1 Intestino delgado y riñones Captación activa de G, y reabsorción en TP renal

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Estructura de la Insulina La insulina es una pequeña proteína (51 aa) con dos

cadenas polipeptídicas A y B unidas por puente disulfuro.

Se sintetiza en el páncreas como un precursor inactivo de una sola cadena polipeptídica, la preproinsulina con una secuencia señal amino-terminal, que determina su incorporación a vesículas secretoras.

La eliminación proteolítica de la secuencia señal y de la formación de tres puentes disulfuro produce la proinsulina.

Cuando en aumento de glucosa produce secreción de insulina, la proinsulina es convertida a insulina activa por proteasas, que cortan dos enlaces peptídicos para formar insulina madura.

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Receptor de la insulina Es una tetrámero presenta dos unidades α y β

unidas por s-s lo produce un solo gen en la subunidad alfa se une la insulina es codificado por exones 1,2,3.

La unidad β presenta dominio Extracelular (rol de unión con la unidad α) Transmenbrana ( estructura helicoidal rol de

transmisión del mensaje hormonal) Intracelular (Tiene un sitio de fosforilación , la que

es necesaria para la regulación y transmisión del mensaje ,la insulina estimula la regulación)

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La actividad catalítica del receptor de insulina es regulada por la unión al ligando La auto fosforilación del receptor es necesaria para la regulación y transmisión del mensaje hormonal .

Esta auto fosforilación se realiza en cascada de hasta 5 aas de tirosina

Receptor de Insulina

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MECANISMO DE ACCIÓN

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Mecanismos de acción de la Insulina

Estimula la captación de Glucosa por el músculo ( de Glu a Glu6P)

Activa la oxidación de G6P -Piruvato -AcetilCoA (-) de los niveles IC del AMPc, modula la actividad de

las hormonas dependientes de AMPc Estimula el almacenamiento de grasa Estimula las vías que dan lugar a la producción de

energía a partir de glucosa El efecto de la insulina potencia la transformación del

exceso de Glucosa en glucógeno y grasa

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Estructura y función del glucagón

Presenta 29 aa. Es sintetizada y secretada por las células alfa de la parte endógena del páncreas.

La proglucagon posee 160 aa, codificados por un gen y ARN m únicos.

Respecto a su función frente a niveles bajos de glucosa es estimulada.

Su principal función es la activación del sistema fosforilasa dependiente de AMPc

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Funciones del Glucagon

Aumenta la gluconeogénesis, incrementa los precursores de glucosa

Activa la lipólisis y tiene rol en la cetogenesis En la célula grasa estimula la lipasa dependiente

de AMPC el tiempo medio de la activación del glucagón es de 5 minutos en hígado y riñón

Los efectos del glucagon son opuestos a la acción de la insulina

VIA INSULINA: ANABÓLICA

GLUCAGÓN: CATABÓLICO

Metabolismo carbohidratos

Glucógeno la síntesis de glucógeno en M , H

rotura de glucógeno en hígado

Glucólisis/gluconeogénesis glucólisis gluconeogénesis

Captación de glucosa >captación por tej periféricos Sin efecto

Vía de la pentosa fosfato PPP, produce NADPH

Metabolismo de los lípidos

Lipólisis y B oxidación Inhibe Activa

Síntesis de cuerpos cetónicos Inhibe Activa

lipogénesis activa inhibe

Metabolismo de proteínas

Captación de Aa. Por tejidos captación captación H. para la gluconeogénesis

Síntesis de proteínas en la mayoría de tej disminuye

Degradación de proteínas estimula la rotura

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Efectos de la insulina y Glucagón

en el metabolismo de Glucosa

En la glucólisis hay tres enzimas fundamentales:

- Glucoquinasa, hexoquinasa

- Fosfofructoquinasa-1

- Piruvato quinasa

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Glucólisis

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Insulina , glucagon y G6P

Para la formación de este intermediario en el hígado se usa la Glucoquinasa > afinidad por la Glucosa, estimulada por la insulina y su antagonistas es la G6Pasa estimulada por el glucagon, genera glucosa a partir de G6P

De esta forma se mantiene el nivel de glucosa y no se llega a usar todo el ATP disponible para la acción de la glucoquinasa

En la diabetes hay deficiencia de glucoquinasa hepática

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glucosa

G6PATP

ADP

Pi

H2O

Glucoquinasa

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Fosfofructoquinasa-1 Insulina Glucagon

Es la enzima limitante del flujo metabólico, y el sitio de regulación mas importante de la Glucólisis

Sus efectores Alostericos (+) : La FBP 2,6 y Pi, AMP

Sus efectores Alostericos (-) : ATP; citrato

El FBP 2,6 ; generado de la G6P por la PFK-2, actúa sobre la PFK –1 y activa la ruta de la glucolisis.

Cuando baja el glucagon en sangre, disminuye el AMPc ya que la enzima que lo genera esta menos activa y de AMPc pasa a AMP

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Fosfofructoquinasa-1 Insulina Glucagon

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Piruvato Quinasa

Enzima inhibida por altas concentraciones de ATP

Es activada por la FBP1,6 de modo que si las condiciones favorecen la acción de la PFK-1 , la FBP1,6 incrementa y actúa como activador para el piruvato Kinasa

Es inactivada por fosforilación a cargo de la Protein Kinasa dependiente de AMPc

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REGULACIÓN DE LA GLUCEMIA

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DIABETES MELLITUS

Enfermedad crónica que aparece como consecuencia de la deficiencia absoluta o relativa de insulina

El metabolismo de la glucosa es regulado por el páncreas endocrino mediante sus hormonas glucagon e insulina

TIPO I TIPO IIEdad de inicio <15 años >40 años

Estabilidad Inestable Estable

Insulina Nula Hiperinsul.

Sensibilidad a I. Alta Resistencia

Tendencia acidosis Alta Moderada

Estado nutrición Delgadez Obesidad

R. con enf. virales Positiva Negativa

R. con ag. histocom Positiva Negativa

Frec. manif. crónicas Alta Moderada

Trans. hereditaria Ninguno Heterogéneo

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DIABETES MELLITUS TIPO IEnfermedad crónica no transmisible mas prevalentes en

la población infantil. Constituye el 5% de los sujetos con diabetes, producida por destrucción de las células B que conducen a una deficiencia absoluta de insulina.

Causas:a) Auto inmune (Genes del Complejo mayor de

histocompatibilidad MHC, en brazo corto del cromosoma 6)

b) Idiopática (HLA )c) Ambientales (50% en gemelos homocigotos )Factores de riesgo:

Factor geográfico?, mayor incidencia con la lejanía de la línea ecuatorial

Factor racial, frecuente en raza caucásica, rara en japoneses, chinos, filipinos, indios asiáticos

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DIABETES MELLITUS TIPO II De presentación en el adulto, representa el

cuadro hiperglicémico mas frecuente en el 90-95% de afectados

Causado por:a) Insulino deficienciab) Insulino resistencia en órganos blanco como el

músculo, hígado y tejido grasoFactores de riesgo: Factores genéticos, poblaciones nativas de NA

y el Pacífico Factores socio ambientales: obesidad,

inactividad física

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Otros tipos de diabetes

Diabetes gestacional Diabetes secundaria: pancreatitis,

hemocromatosis, exceso de hormonas catabólicas, por ejemplo en acromegalia, síndrome de Cushing

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SÍNTOMAS

Hiperglicemia: polifagia, poliúrea, polidipsia y pérdida de peso

Manifestaciones crónicas: Cardiovasculares, oftalmopatía, nefropatía, neuropatía, dermatopatía y manifestaciones orales o estomatológicas

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<insulina: glucagon

>degradación de proteínas(músculo)

>gluconeogénesis>degradación de

glucógeno>lipólisis

>Ácidos grasos libres

>Producción hepática de glucosa

< Captación de glucosa por t. perifèricos

Hiperglicemia

> VLDL

> QM

Hipertrigliceridemia

Producción de CCcetogénesis

Cetoacidosis

Efecto del aumento del cociente glucagón:insulina en la diabetes

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Falta de insulina

Formación de CC Hiperglicemia

Acidosis metabólica Glucosuria

Estimula el centro respiratorio

Hiperventilación(Kussmaul)

Diuresis osmóticaDeshidratación

Depleción de líquidos

Shock, coma y muerte

CETOACIDOSIS DIABÉTICA

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Control Metabólico

Glucemia en ayunas de 60 – 100 mg/dl Glucemia post prandial menor de 140

mg/dl Evitar que la glucemia sea menor de 55

mg/dl Hemoglobina glicosilada menor de 7% Test de tolerancia a la glucosa oral, a 2

hs. <200mg/dl

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DIETOTERAPIA Cálculo calórico: Actividad sedentaria: 30cal por Kg por día Actividad mediana: 35 cal por Kg por día Actividad intensa: >40 cal por Kg por día Distribución: Hidratos de carbono 50% Proteínas 15%, no < 1mg/Kg/día Grasas 35%, no > 100 gr por día

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Alimentos convenientes para el diabético A partir de 1,982 Jenkins probó el efecto de alimentos

aislados en ayunas mediante el índice glucémico.

área glucémica de alimento de prueba

Índice glucémico = X 100

área glucémica de alimento referencia

El índice glicémico mide la capacidad que un glúcido dado tiene de elevar la glicemia después de la comida, con respecto a una referencia estándar que es el glucosa puro.

  

Figura 1. Cambios en la glucemia postprandial tras el consumo de glucosa, pan blanco y pan integral. Utilizando la glucosa como patrón, el área bajo su curva glucémica se establece en un valor arbitrario de 100 unidades. Al comparar las áreas de las curvas asociadas a otros alimentos con esa área, se obtienen los índices glucémicos de dichos alimentos

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Los índices glucémicos de las harinas eran:

Pan blanco/centeno 100%Avena 78%Arroz 83 - 96%Tallarines 66%Papa 70 - 135%

RESUMEN La insulina y el glucagon mantienen la homeostasis

de la glucosa La insulina aumenta la síntesis de las enzimas GK,

PFK-1 y piruvatocinasa y el glucagon disminuye la síntesis

En la diabetes mellitus I, propia de los adultos, hay poca insulina o insulina resistencia

En la diabetes mellitus II, propia de los jóvenes, no hay insulina

Determinar el índice glucémico de los alimentos es importante para prescribir una dieta en el diabético

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