Regulacion de La Glucemia-EnD

Regulación de la Glucemia

Inma Castilla de Cortázar Larrea

[email protected]

1. La glucosa es la principal fuente de energía para las

células, especialmente para las neuronas.

2. Glucemia

2.1. Rango.

2.2. Efectos de la hipoglucemia y de la hiperglucemia

3. El páncreas endocrino

3.1. Insulina. Receptores para la insulina. Utilización de

glucosa por las células: transportadores

3.2. Glucagón

3.3. Somatostatina (SS) y Polipéptido Pancreático (PP)

4. Control de la Glucemia

5. Fisiopatología: Diabetes Mellitus

Control de la Glucemia

Rango El control de la glucemia se ejerce de forma estricta por

dos hormonas pancreáticas (insulina y glucagón) en un rango

de valores imprescindibles. La glucosa es el único sustrato que

utilizan las neuronas en condiciones normales. La glucemia

normal se sitúa entre 90 – 110 mg/dL.

Estos valores aumentan con la ingesta que

desencadena la secreción de insulina, con el fin de facilitar la

utilización de glucosa por los tejidos y retorna la glucemia a la

normalidad.

En el ayuno, al contrario, desciende la glucemia lo que

desencadena la secreción de glucagón que moviliza las

reservas hepáticas de glucógeno y retorna la glucemia a la

normalidad.


Hipoglucemia e Hiperglucemia

Hipoglucemia: es la urgencia metabólica más

frecuente. Aparece en general con valores de glucemia por

debajo de 50 mg/dL. Pero en ocasiones por encima o por

debajo de este rango existe manifestaciones clínicas: mareo,

cefalea, confusión, palidez, ansiedad, temblor, sudoración

fría, hipotermia, palpitaciones,…

Hiperglucemia: denominada clínicamente como

diabetes mellitus obedece al déficit de insulina o a una

respuesta anormal a esta hormona.




2. Glucemia

2.1. Rango.





3.2. Glucagón

3.3. Somatostatina y Polipéptido Pancreático




• El páncreas es una glándula, tanto exocrina como endocrina,

lobulada, cónica, como un racimo, retroperitoneal situado detrás de la

parte inferior del estómago.

Páncreas endocrino

Su longitud oscila entre 15 y 20 cm, tiene una anchura de unos 3,8 cm y un grosor de

1,3 a 2,5 centímetros. Pesa 85 g y su cabeza se localiza en la concavidad del

duodeno llamada asa duodenal o segunda porción del duodeno.

Función endocrina:

Regular la cantidad de glucosa en

sangre (glucemia).

Segrega insulina, glucagón y

somatotastina.

También polipétido pancreático

Páncreas endocrino

Páncreas exocrino

• La parte exocrina contiene unas glándulas

llamadas acinos serosos que son redondos u

ovalados con células epiteliales.

• Produce el jugo pancreático con enzimas

que participan en la digestión (hidrólisis) de

los alimentos.

Páncreas: glándula endocrina y exocrina

Páncreas endocrino

Páncreas: glándula endocrina y exocrina

Páncreas endocrino

• Situado en los denominados Islotes de Langerhans. Cuya masa

corresponde al 1 % del peso total del páncreas. Están formados por

células, con comunicaciones intercelulares:

• Células alfa producen glucagón, que eleva la glucemia.

• Células beta producen insulina.

• Células delta: producen somatostatina.

• Células F: producen PP y de las que poco se sabe.

• Posee una fina red vascular y dotados de un sistema venoso tipo

portal, orientado desde las células beta hacia las alfa y delta.

• Están inervados por el sistema nervioso autónomo.

Páncreas endocrino


La parte endocrina se agrupa en islotes de Langerhans. Dichos islotes son microórganos

compuestos por subunidades:

Célula alfa (Alfa cell)

• Estas células alfa sintetizan y liberan glucagón, hormona que eleva la glucemia (glucosa en sangre).

• Representan entre el 10 - 20% del volumen del islote y se distribuyen de forma periférica.

Páncreas endocrino

Célula beta (Beta Cell)

• Producen y liberan insulina, hormona que regula

el nivel de glucosa en la sangre (facilitando la utilización de glucosa por parte de las células, y retirando el exceso de glucosa, que se almacena en el hígado en forma de glucógeno).

• En la diabetes tipo I las células beta han sido dañadas y no son capaces de producir esta hormona.

Páncreas endocrino



2. Glucemia

2.1. Rango.





3.2. Glucagón





Páncreas endocrino

Insulina

• Insulina: del latín insula, "isla“.

• Es una hormona polipeptídica, formada por 51 aminoácidos.

• Segregada por las células beta de los Islotes de Langerhans del páncreas, en forma de precursor inactivo (proinsulina), que es transformado en el aparato de Golgi, donde se elimina una parte (L-guía y cadena C) y uniendo los otros dos fragmentos restantes (A y B) mediante puentes disulfuro.

• Frederick Grant Banting, Charles Best, James Collip y JJR. Macleod de la Universidad de Toronto (Canada) descubrieron la insulina en 1922. El Dr Banting recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por descubrir esta hormona.

Páncreas endocrino

Síntesis y secreción de insulina

Proinsulina: precusor inactivo

Páncreas endocrino

Proinsulina: precusor inactivo

Páncreas endocrino

Insulina: a partir del precusor inactivo

Páncreas endocrino

Receptor de la insulina Páncreas endocrino

- Glucosa

- Ácidos grasos, cuerpos cetónicos, aminoácidos…)

- Hormonas gastrointestinales

- Otras hormonas

- Relaciones paracrinas

Páncreas endocrino

Regulación de la Insulina

Regulación de la Insulina

Utilización de glucosa por las células

Transportadores


Transportadores

En ausencia de insulina las células no pueden utilizar la glucosa


Transportadores


Transportadores

Se expresa en: Eritrocitos; Astrocitos; Células Endoteliales; Células de la

retina; Barrera hematoencefálica; Placenta; Riñón; Músculo esquelético

durante la gestación Transporta además galactosa

GLUT 1


Transportadores

GLUT 2


Transportadores

GLUT 3 se expresa en:

Sistema Nervioso Central; Placenta; Hígado; Riñón; Corazón;

Tejido muscular durante la gestación


Transportadores

GLUT-4 se expresa en: Corazón; Tejido muscular esquelético; Tejido

adiposo. Dependiente de Insulina


Transportadores


Acción de la insulina

• Es la hormona "anabólica" por excelencia; es decir, permite disponer a las células del aporte necesario de glucosa para los procesos con gasto de energía, que luego por glucolísis y respiración celular se obtendrá la energía necesaria en forma de ATP para dichos procesos.

• En resumen, permite disponer a las células de la "gasolina" (glucosa) necesaria, manteniendo su concentración regular en sangre.

• Cuando la glucemia está elevada el páncreas la libera a la sangre. Su función es favorecer la captación celular de la glucosa.

Función de la insulina (I)

• Interviene en el aprovechamiento metabólico

de los nutrientes, sobre todo con el

anabolismo de los hidratos de carbono.

• Su déficit provoca la diabetes mellitus y su

exceso provoca hiperinsulinismo con

hipoglucemia.

Función de la insulina (II)

Acciones biológicas de la insulina



2. Glucemia

2.1. Rango.





3.2. Glucagón





• El glucagón es una hormona peptídica de 29 aminácidos.

• Tiene un peso molecular de 3485 Daltons.

• Fue descubierto en 1923 por Kimball and Murlin.

• Su estructura primaria es:

NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-

Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-

Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH

Estructura del Glucagón

Estructura del Glucagón

• Actúa en el metabolismo de los hidratos de carbono. Eleva el nivel de glucosa en sangre (glucemia), al contrario que la insulina.

• Cuando el organismo necesita más azúcar en la sangre, las células alfa del páncreas (en los islotes de Langerhans) elaboran glucagón. Este glucagón moviliza las reservas de glucosa presentes en el hígado en forma de glucógeno.

Función del Glucagón (I)

• Aunque en los músculos hay reservas de glucógeno no son movilizadas por el glucagón. En caso de necesidad la adrenalina, hormona de estrés, moviliza las reservas musculares.

• Una de las consecuencias de la secreción de glucagón es la disminución de la fructosa-2,6-bifosfato y el aumento de la gluconeogénesis.

• A veces se utiliza en clínica glucagón inyectable en casos de choque insulínico. La inyección de glucagón ayuda a elevar la glucemia. Las células reaccionan usando la insulina adicional para producir más energía de la cantidad de glucosa en la sangre.

Función del Glucagón (II)



2. Glucemia

2.1. Rango.





3.2. Glucagón






Acción de la insulina


Célula delta (Delta Cell)

• Las células delta producen somatostatina, hormona que se cree regula la producción y liberación de la insulina por las células beta y la producción y liberación del glucagón por las células alfa.

Célula PP (PP Cell)

• Estas células producen y liberan Polipéptido

Pancreático.

Páncreas endocrino

Somatostatina

Es un péptido cíclico de 14 aa, producido por las

células D pancreáticas. También se expresa en el cerebro

y el tracto intestinal.

Su acción es inhibitoria en todas las

localizaciones: en hipotálamo inhibe GH en

adenohipófisis; como neurotransmisor induce cierta

analgesia y sedación; posee efectos antiepilépticos y

disminuye el hambre, entre otras acciones.

En el páncreas, la SS inhibe tanto la secreción

de insulina como de glucagón. Parece integrar la

respuesta hormonal según la disponibilidad de

nutrientes.

Páncreas endocrino

Somatostatina

Páncreas endocrino

Polipéptico pancreático

Es un polipéptido de 36 aa,

producido por las células PP

pancreáticas.

Su secreción se estimula

con la llegada de alimetos al

intestino y se suprime por la

vagotomía y los fármacos

anticolinérgicos.

Sus acciones son fundamentalmente digestivas: inhibe la

secreción pancreática de bicarbonato y enzimas; relaja la

vesícula biliar y disminuye la secreción de bilis.

Páncreas endocrino



2. Glucemia

2.1. Rango.





3.2. Glucagón





Hipoglucemia e Hiperglucemia

Hipoglucemia: es la urgencia metabólica más frecuente.

Aparece en general con valores de glucemia por debajo de

50 mg/dL. Pero en ocasiones por encima o por debajo de

este rango existe manifestaciones clínicas, secundarias a

la hipoglucemia:

1. Simpaticotonía: descarga de adrenalina, con ansiedad,

temblor, sudoración fría, palidez, palpitaciones,…

2. Depresión de la actividad del sistema nervioso: mareo,

cefalea, confusión, hipotermia, visión borrosa,…

Hiperglucemia: denominada clínicamente como diabetes

mellitus obedece al déficit de insulina o a una respuesta

anormal a esta hormona.

Fisiopatología

Hiperglucemia

Diabetes mellitus: consecuencia de una

deficiencia absoluta o relativa de insulina.

Fisiopatología

Resistencia a la insulina: situaciones que se

engloban en el llamado Síndrome metabólico o

Síndrome X. La resistencia a la insulina consiste

en una insensibilidad de los tejidos muscular,

hepático o adiposo a la insulina. Cursa con

hiperinsulinemia.

Diabetes mellitus:

Fisiopatología

2. Característica: hiperglucemia permanente.

1. Consecuencia de una deficiencia absoluta o

relativa de insulina que produce importantes

alteraciones en el metabolismo de los hidratos de

carbono, lípidos y proteínas.

Diabetes Fisiopatología

1. Diabetes Tipo I: debida a la destrucción (autoinmune o

idiopática) de las células b, que produce una deficiencia

absoluta de insulina. Requiere insulinoterapia. Comienza

antes de los 30 años. Antecedentes familiares en el 5-10 %

de los casos.

2. Diabetes Tipo II: predomina la resistencia a la insulina,

con deficiencia relativa de esta hormona. Aparece después

de los 40 años. Representa el 75 % de los diabéticos, de los

cuales más del 70 % son obesos en el momento del

diagnóstico.

3. Diabetes gestacional: en el embarazo con glucemia

plasmática basal superior a 105 mg/dl en dos o más

ocasiones.

Diabetes Fisiopatología

Deficiencia de insulina

Acceso de la glucosa a la célula

Glucogenólisis y Gluconeogénesis

Hiperglucemia

Glucosuria

Pérdida de agua y iones

(diuresis osmótica): Poliuria

Catabolismo proteico

Gluconeogénesis a

partir de proteínas

Deshidratación

Diabetes

Fisiopatología

Deficiencia de insulina

Acceso de la glucosa al tejido adiposo

Lipasa en adipocitos

Lipólisis

Ácidos grasos y glicerol Acceso de ácidos grasos

a las células energía

(excepto neuronas) Síntesis de colesterol,

triglicéridos y fosfolípidos)

Oxidación a acetil-coA:

cuerpos cetónicos

Hiperlipemia

Cetonemia

Cetonuria

Pérdida renal de agua, Na+, K+, Cl- Acidosis metabólica y

deshidratación

Oxidación a acetil-coA:

cuerpos cetónicos

Cetonemia

Cetonuria

Pérdida renal de agua, Na+, K+, Cl-

Acidosis metabólica

Ácidos grasos y glicerol

Cetonemia Cetonuria

Pérdida renal de agua, Na+, K+, Cl-

Acidosis metabólica

Sin embargo, operan menanismos

renales a

la disminución del pH y a la

disminución de la volemia:

1. Orina ácida

2. Aldosterona

Úlcera Plantar

Complicaciones de la Diabetes Mellitus

• Trastornos circulatorios: aterosclerosis, isquemias, coronariopatías, insuficiencia cardiaca, infarto de miocardio, …

• Neuropatías: SNP (entumecimiento, ardor, hormigueo, dolor, …)

• SNV: tubo digestivo (estreñimiento,

diarrea, retraso vaciamiento gástrico,…); trastornos funcionales en la vejida urinaria; impotencia, aparato genital.

• Nefropatía (engrosamiento capilares glomerulares)

• Retinopatía diabética (hemorragias retina, edemas, ceguera, …)

Diabetes

Fisiopatología

Libro de texto de

referencia

[email protected]

Muchas gracias

Documents

Regulacion de La Glucemia-EnD