Bioquimica Diabetes

La característica principal de la diabetes mellitus es la incapacidad para controlar la glucosa en sangre. Existen dos principales síndromes clínicos: una caracterizada por la dependencia a la insulina, debutar a temprana edad con pérdida de peso y cetonuria , y la segunda caracterizada por un inicio relativamente más tarde, insensibilidad a la insulina y la deficiencia parcial de la insulina.

 En esta revisión se usarán los términos descriptivos diabetes insulino-dependiente ( DMID ) y diabetes no insulino dependiente ( DMNID )

Estado en Ayuno

En sujetos normales, la glucemia en ayunas se mantiene constante mediante el control de la producción de glucosa hepática. Después de una noche de ayuno, aprox. 75% de la producción de glucosa hepática es proporcionada por la glucogenólisis y el resto por gluconeogénesis a partir de lactato, alanina, glicerol y piruvato ordenado de mayor a menor grado de importancia respectivamente. La producción de glucosa hepática es controlada por los niveles basales de insulina y glucagón. La extracción hepática basal de la insulina y glucagón es aprox. 500; por lo tanto las concentraciones de insulina y de glucagón en la circulación periférica son más bajas que en la vena porta. Al menos 70% de glucosa extrahepática es utilizada en tejidos no-insulinodependientes (cerebro, eritrocitos y médula renal).

En la DMNID, la glucemia en ayunas se eleva en proporción directa a la producción de glucosa hepática, y parece poco probable que sea una acción de la insulina como resultado de su disminución en la periferia, ya que no se ha demostrado que se correlacione estrechamente con la eliminación de glucosa estimulada por la insulina. Como la insulina plasmática en ayunas y las concentraciones de péptido C son normales en la DMNID, la salida elevada de glucosa hepática es probable que refleje un grado de insensibilidad a la insulina hepática.

Estado Postprandial  

En personas normales, la extracción de glucosa hepática de primer paso es baja y más del 90% de una carga de glucosa oral alcanza la circulación periférica. Sobre las subsecuentes pocas horas aproximadamente un tercio de glucosa es limpiada por el hígado.

Inciertamente persiste acerca la proporción de glucosa almacenada por el riñón es derivada de 3 carbonos precursores formados en la periferia, pero esto es actualmente pensado para ser considerable. En el periodo post absorbativo hiperinsulinemia inhibe la lipolisis y estimula el almacenamiento de glucosa y acidos grasos en forma de glucógeno en musculo, hígado y como triacilglicerol en tejido adiposo

En no insulino dependientes diabetes mellitus NIDDM, Estudios de niveles de insulina en plasma hasta el día de hoy han demostrado que aunque el incremento de respuesta a las comidas son disminuidas y retardadas, el prolongado estado postpandrial busca asegurar que los principales de insulina de plasma diurno estén elevados.

Las tasas postpandriales de gluconeogénesis no son suprimidas y el total de glucosa hepática liberada isotópicamente es excesiva. La gluconeogenesis de la dieta deriva de 3 carbonos precursores es de alguna manera mejor en NIDDM que en sujetos normales.

Después de la ingestión de glucosa, esplácnicos cambios de captación de lactato a la captación de salida de oxígeno en antebrazo y el equilibrio de lactato no cambian

Estos hallazgos sugieren que el intestino o hígado metabolizan glucosa a lactato, alguna parte es eventualmente almacenada por el riñón como glucógeno y ácidos grasos. Sin embargo, la mayoría de la glucosa tomada por el musculo, tendrá que ser almacenada. Demostrando un período transitorio de la captación de lactato en el músculo del antebrazo después de la carga de glucosa (probablemente un efecto de acción de masas relacionada con hiperlactatemia) y además mostró que no hubo una disminución marcada en la producción de lactato de la piel durante el mismo período.

Concentraciones rápidas de lactato en venas superficiales son mejores que en las arteriales o en las concentraciones de venas profundas, aun así la piel es uno de los principales órganos en la producción de lactato.

Aunque el incremento mediado por insulina en captación de glucosa en musculo es subnormal en NIDDM, las tasas absolutas postpandriales de captación de glucosa son normales cuando son medidos directamente por la técnica de antebrazo a concentraciones de glucosa en sangre que prevalece a pesar de la marcada insensibilidad a la insulina. Esto refleja el efecto de acción en masa de la absorción de glucosa en tejido.

Relativamente pocos estudios en enzimas musculares humanas han sido exitosos. Han encontrado decrementado en la actividad de ayuno de hexoquinasa y fosfofructocinasa, sugiriendo un potencial decremento en glucolisis de sujetos con NIDDM, pero la actividad de las enzimas glucosa 6 fosfato deshidrogenasa y malic estuvieron elevadas y al igual en musculo el triacilglicerol.

Sin embargo, los pacientes estudiados eran notablemente hiperinsulinemicos, con niveles de insulina plasmática en ayunas de 6 veces más elevada, y por lo tanto no son representativos en la mayoría de los pacientes con DMNID

En sujetos con DMID, la hiperglucemia posprandial es la consecuencia de la falta de un fuerte aumento correspondiente a los niveles circulantes de insulina, y refleja las deficiencias de la dinámica de la administración de insulina. La liberación hepática de glucosa es relativamente no inhibida y esto, junto con la comprobada resistencia a la insulina en los tejidos periféricos, da como resultado la hiperglucemia postprandial.

Los resultados de los estudios sobre las concentraciones de metabolitos intermedios circulantes se resumen en la Tabla 1. Una característica notable es la alta lactato en IDDM y en NIDDM mal controlada. Correlaciones fuertes se han reportado en 24 h entre concentraciones medias de insulina en plasma y de lactato.

La alta lactato persiste durante el establecimiento de la normoglucemia en un período de 24 h, aunque en esta situación la actividad medida del ciclo de Cori es suprimida. Es posible que la hiperlactatemia pueda representar un desequilibrio de la acción de la insulina en los tejidos periféricos en comparación con el hígado, como la administración subcutánea o intravenosa de insulina conduce a niveles iguales de insulina en la circulación periférica y en la vena porta, a diferencia de la situación normal.

La restauración del gradiente de insulina periférica portal revierte las concentraciones de lactato a niveles normales. En sujetos NIDDM mal controlados, el gradiente de la insulina portal-periférica se conserva, pero es posible que los tejidos periféricos se vuelvan relativamente más resistente a la acción de la insulina.

Proinsulin appears to have a slightly greater effect on the liver than on peripheral tissues in vivo and the rise in plasma lactate usually associated with insulin infusion is not seen when doses ofproinsulin are infused to produce similar increments in overall glucose disposal

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