INTOLERANCIA A LA LACTOSA.

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Universidad

“San Martin de Porres”

Facultad de Medicina Humana

SEMINARIO N° 04 :

DIABETES MELLITUS: CETOACIDOSIS

2015 – II / 2015

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Objetivos:

• Conocer la estructura del principal regulador del metabolismo de carbohidratos y su función bioquímica y clínica en la enfermedad de la diabetes y en complicaciones como Cetoacidosis diabética.
• Resaltar que la importancia de la insulina no solo radica en disminuir la glicemia, sino que también transporta la glucosa necesaria para realizar cualquier actividad ya que nos otorga energía en forma de ATP.
  
• Conocer las diferencias entre CAD y EHH.

Caso clínico

DIABETES MELLITUS: CETOACIDOSIS

Un sujeto de 24 años con diagnóstico de Diabetes mellitus desde hace cinco años, ha estado controlado hasta hace dos días en que ingresa al Hospital por presentar fiebre, náuseas y vómitos. No se ha aplicado insulina porque las últimas 24 horas no ha comido.

A su ingreso estaba semiinconsciente, su aliento era como el olor a las manzanas y además de halla gravemente deshidratado.

El examen de Laboratorio demostró:

Orina: Glucosuria ++++

Cetonuria: ++++

Glicemia: 450 mg/dl

Sangre: pH 7,05 HC03 10mmol/L

El caso clínico corresponde a un paciente con Cetoacidosis Diabética, que es una complicación aguda de la diabetes, más frecuente en diabetes tipo 1. Es necesaria la combinación de un déficit de insulina y aumento de hormonas contrarreguladoras (glucagón), esta combinación provoca alteraciones metabólicas como el metabolismo hidrocarbonado que produce hiperglucemia, glucosuria, perdida de electrolitos y deshidratación; el metabolismo lipídico aumentando la lipolisis; metabolismo proteico aumentando el catabolismo proteico especialmente de tejido muscular ;y metabolismo hidroelectrolítico donde el potasio y fosforo salen al espacio extracelular lo que favorece su depleción por perdidas urinarias y aumentan perdidas renales de sodio. Podemos ver en el desarrollo clínico los siguientes signos característicos: Fetor cetosico (olor a manzana), disnea y respiración de Kussmaul, nauseas, vómitos, dolor abdominal, infección intraabdominal (raro) como apendicitis o colecistitis, signos de deshidratación, hipotensión arterial y también alteración del nivel de conciencia, desde confusión hasta coma. La gravedad de la CAD viene definida por el pH, niveles de bicarbonato y el nivel de conciencia. Podemos deducir por los factores antes mencionados que se trata de una CAD moderada o grave pues el pH es relativamente 7 y puede bajar, además que el nivel de bicarbonato es 10 mEq/L y además el estado de conciencia del paciente pudo empeorar en su estadía en el hospital.

CUESTIONARIO

1. ¿Qué tipo de molécula es la insulina?

La insulina es una hormona polipeptídica "Anabólica" por excelencia: permite disponer a las células del aporte necesario de glucosa para los procesos de síntesis con gasto de energía. De esta manera, mediante glucólisis y respiración celular se obtendrá la energía necesaria en forma de ATP.

1. ¿Cuál es su peso molecular y su estructura?

El monómero de la insulina consta de 51 aminoácidos y tiene una masa molecular (PM) de 5,5 kDa, casi la mitad de lo que pesan las enzimas más pequeñas; sin embargo, posee las propiedades típicas de toda proteína globular.

En las proteínas se distinguen distintos niveles estructurales, en el caso de la insulina son los siguientes:

• Estructura primaria: Secuencia de aminoácidos. Durante la biosíntesis de la insulina en el páncreas se sintetiza en primer término una cadena peptídica precursora de 84 residuos, la proinsulina. Luego del plegado de la molécula se forman los tres puentes disulfuro, antes de que los residuos 31 a 63, que constituyen el llamado péptido C, sean separados en forma proteolítica. El resto de la molécula que permanece consta de dos cadenas polipeptidicas, la cadena A (21 residuos) y cadena B (30 residuos). Uno de los puentes disulfuro se encuentra en el interior de la cadena A, los otros dos unen una cadena con la otra.
• Estructuras secundarias: En la insulina predominan las regiones con estructura de hélice α, presentes en el 57% de la molécula, en tanto el 6% corresponde a las estructuras de hoja plegada β y el 10%  los bucles β. El resto no tiene estructura definida.
• Estructura terciaria: En la insulina es compacta en forma de cuña. El vértice de la cuña está formado por la cadena B, que en este sitio cambia de dirección.
• Estructura cuaternaria: La insulina también puede adoptar una estructura cuaternaria pero en la sangre se encuentra principalmente como dímero, complejo con simetría binaria. Además se pueden encontrar hexámeros estabilizados por iones Zn2+ (de color azul claro) que representan la forma de almacenamiento de la insulina en el páncreas.

1. ¿Dónde se secreta la insulina, bajo qué forma se libera?

La insulina se produce en las células beta de los islotes de Langerhans del páncreas. La proinsulina lleva un péptido de señal que dirige la cadena polipeptídica hacia el interior del retículo endoplasmático. Allí se produce la proinsulina después del rompimiento del péptido de señal y la formación de puentes disulfuro. La proinsulina llega al aparato de Golgi y ahí es empacada en vesículas (gránulos beta) en las que tras el rompimiento del péptido C se forma la insulina madura, que se almacena en forma de hexámeros que contienen cinc hasta su liberación. Se secreta en el páncreas en las células beta de los islotes de Langerhans. Se libera bajo la forma monomérica.

1. ¿Cuál es la función de la insulina en el metabolismo de los carbohidratos?

• Incrementa la actividad de la vía del monofosfato de hexosa: cuando la célula además del NADPH + H requiere energía en forma de ATP la célula tiene la posibilidad de incorporar a la glucolisis los productos de la fase regenerativa y después, a través del ciclo del ácido cítrico y de la cadena respiratoria, degradarlos hasta CO2 y agua. De ese modo se ganan 12 moléculas de NADPH + H y unos 150 mol de ATP a partir de seis moléculas de glucosa-6-fosfato.
• Insulina activa el complejo de la PDH (por medio de inhibición de la proteincinasa) y favorece la degradación de la glucosa y su transformación en ácidos grasos.
• Aumenta la síntesis de glucógeno e inhibe su degradación. Mediante varios productos intermedios inhibe a la proteincinasa GSK-3 y de ese modo impide la inactivación de la glucogenosintasa.
• Desciende el nivel sérico de cAMP mediante la actuación de la enzima cAMP-fosfodiesterasa (PDE).
• Activa la glucógeno sintasa e induce la actividad de muchas enzimas de la glucolisis.
• Regula el GLUT-4.

5. ¿Cuál es su papel en el transporte de membrana?

La insulina es la hormona hipoglucemiante. Como tal, su función primaria es reducir la concentración de glucosa en sangre (glucemia) promoviendo su transporte al interior de las células, pero sólo actúa en este sentido sobre el tejido adiposo (adipocitos), el músculo (fibras musculares o miocitos) y el corazón (fibras cardiacas o miocardiocitos). La insulina realiza esta función activando el transportador de glucosa GLUT4, que sólo se encuentra en la membrana plasmática de esas células. La glucosa es una sustancia poco polar, y como tal puede difundir libremente por las membranas de las células. Sin embargo, todas las células tienen transportadores específicos de glucosa para acelerar su tránsito a través de sus membranas, pero el único transportador dependiente de insulina está sólo en las células citadas, las cuales tienen además transportadores no dependientes de insulina.

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