Homeostasis De La Glucosa

Los carbohidratos y en especial la glucosa son una fuente importante de energía para la mayoría de organismos vivos. Tejidos como el cerebro necesitan glucosa de manera constante. Bajas concentraciones de ella pueden llevar a convulsiones y aún a coma. E la misma manera concentraciones elevadas y persistentes de glucosa ocasionan ceguera, falla renal y enfermedad vascular periférica crónica Por lo tanto es importante que la glicemia se mantenga dentro de un rango adecuado.

Esto se logra mediante un fino ajuste y regulación entre la captación periférica y la producción hepática de la glucosa que mantiene niveles en ayuna de 60-110 mg/dl que se consigue por los siguientes mecanismos:

1.-Regulación hormonal

2.- Participación del hígado y tejidos extrahepáticos.

3.- Regulación enzimática por hormonas y dieta.

La dinámica interna de un organismo responsable de la homeostasis es un proceso continuo en donde el aporte exógeno de nutrientes se lleva a cabo de manera discontinua dando lugar a los siguientes periodos :

1.-Estado post-prandial: la disponibilidad de nutrientes es superior a la demanda, hay una síntesis neta de la sustancias de reserva.

2.- Estado post-absortivo: (6 a 12 Horas) , se produce una degradación neta de las sustancias de reserva.

ESTADO POST-PRANDIAL

En el estado post-prandial, la concentración sérica de la glucosa es elevada y la relación insulina/glucagón es alta.

La síntesis y secreción de insulina por parte de las células beta del páncreas involucra varios pasos fundamentales que incluyen la producción de la pro-hormona conocida como pre-proinsulina, la separación de un péptido señal de 23 aminoácidos para dar lugar a la proinsulina y el procesamiento de ésta última hasta insulina por acción de proteasas específicas. Esta secuencia de eventos termina con la secreción (dependiente de estímulos) de cantidades equimoleculares de insulina y peptido C

La secreción de la hormona guarda una estrecha relación con la disponibilidad de sustratos (glucosa) así como con la fosforilación de la misma y la actividad metabólica de las células beta, que aumenta la producción de ATP. Esta molécula a su vez promueve la activación de los canales iónicos de la membrana, hecho que permite la subsecuente liberación de insulina

Un páncreas funcionando normalmente puede fabricar y liberar diariamente de 40 a 50 unidades de insulina. Además tiene varios cientos de unidades almacenadas y disponibles para ser segregadas cuando se necesiten.

La secreción de insulina es estimulada por las sulfonilúreas y la repaglinida que actúan como hipoglicemiantes.

La acción de la insulina involucra varios pasos secuenciales posteriores a la unión de la hormona con su receptor. Este es un tetrámero formado por 2 subunidades alfa , extracelulares y 2 subunidades beta, transmembrana y citoplasmática. La insulina se une a la subunidad alfa y produce fosforilación de residuos de tirosina en las subunidades beta, lo cual desencadena una cascada de fosforilaciones tanto del mismo receptor como de otras moléculas intracitoplasmáticas, de las cuales la más importante es el denominado sustrato del receptor insulínico tipo 1 o IRS 1.

Si la fosforilación tiene lugar sobre los residuos de treonina o de serina del receptor insulínico, lo que ocurre es una disminución de la acción insulínica. Los antihiperglicemiantes, como metmorfín y troglitazona , inducen un incremento en la fosforilación de tirosina.

Tal cadena de eventos conduce a varios fenómenos que van desde la translocación a la membrana plasmática de transportadores de glucosa ( GLUT 4), hasta la activación de vías enzimáticas implicadas en el almacenamiento de las reservas energéticas .

La insulina cumple 5 funciones importantes:

1.- Inhibe la liberación de ácidos grasos del tejido adiposo.

2.- Promueve la síntesis de glucógeno.

3.- Acelera el transporte de glucosa a través del GLUT 4, en músculo y tejido adiposo.

4.- Activa la síntesis de triacilglicerol en tejido adiposo.

5.- Inhibe la síntesis de glucosa en el hígado

La sensibilidad de la insulina puede definirse en términos sencillos como la relación entre el grado de utilización de la glucosa plasmática y los cambios en la concentración de la hormona Varios mecanismos pueden afectar la sensibilidad a insulina, tales como defectos pre-receptor ( bien sea por problemas en la unión insulina-receptor o por la presencia de insulinas con estructuras anómalas), defectos de los receptores y alteraciones post-receptor, que involucran defectos en los sustratos del receptor insulínico o en la cascada de señales intracelulares desencadenadas por la unión de la insulina al receptor.

ESTADO POST ABSORTIVO

En el estado post-absortivo y en el ayuno los mecanismos que se ponen en marcha son debidos principalmente a la presencia de glucagón.

El glucagón es una hormona polipeptídica formada por 29 aminoácidos que se sintetiza en las células alfa del páncreas bajo la forma de una prohormona.Su secreción está estimulada por una dieta rica en proteínas.

Cuando la hormona se une al receptor de las células hepáticas promueve una serie de eventos intracelulares en los que participa una proteina G estimuladora, La adenil ciclasa que se activa y el aumento de la concentración intracelular de AMPc. Esto conlleva a una serie de fosforilaciones de proteinas intracelulares entre las que destaca la proteina-quinasa.

En el estado post-absortivo y en el ayuno los mecanismos que se ponen en marcha son debidos principalmente a la presencia de glucagón que cumple las siguientes funciones:

1.- Degradación del glucógeno hepático.

2.- Activación de la gluconeogénesis.

3.- Movilización de las reservas lipídicas.

Los combustibles metabólicos serán glucosa, lactato, piruvato, glicerol, ácidos grasos, cuerpos cetónicos y triacilgliceroles.

METABOLISMO HEPÁTICO

El hígado de una persona bien nutrida se dedica en forma activa a procesos que favorecen la síntesis de glucógeno y de grasa; un hígado de este tipo es glucogénico, glucolítico, lipogénico y colesterogénico. El hígado de un individuo en ayunas es un órgano totalmente diferente, pues es glucogenolítico, gluconeogénico, cetogénico y proteolítico.

La estrategia del hígado consiste en almacenar calorías cuando hay alimento, pero al mismo tiempo es capaz de movilizar estos depósitos cuando

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