Célula Beta y Vías Moleculares de la secreción y acción de Insulina.
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Efectos Metabolicos de la Insulina
- El metabolismo muscular basal depende generalmente de ácidos grasos
Este utiliza glucosa en dos casos principalmente:
a)durante el ejercicio debido a un aumento en la permeabilidad a la glucosa
b)las dos horas post-prandiales debido a hiperinsulinemia
Si el músculo no esta en estado de ejercicio, la glucosa que entra es convertida en glucógeno.
Este glucógeno será utilizado cuando se requiera energía extrema en condiciones anaerobias
La deficiencia en insulina aumenta el uso de grasas como sustrato energético
EFECTOS sobre los carbohidratos
EFECTOS sobre los carbohidratos
La insulina promueve la captación hepática de glucosa, su almacenamiento y su uso a través de:- Inactivación de la fosforilasa hepática, la enzima que convierte el glucógeno
en glucosa.- Aumento de la retención de glucosa, aumentando la actividad de la
glucocinasa que la atrapa en el hepatocito.- Aumento en la actividad de proteínas involucradas en la síntesis de
glucógeno.- El efecto neto es un aumento de glucógeno
La disminución en la concentración de glucosa plasmática disminuye la secreción de insulina y:
- disminuye la captación de glucosa y la formación de glucógeno- aumento de la actividad de la fosforilasa hepática, convirtiendo el glucógeno
en glucosa- disminuye la fosforilación de la glucosa- El efecto neto es regresar la glucosa a la sangre
EFECTOS sobre los carbohidratos
- Cuando el exceso de glucosa excede la capacidad de su almacenamiento en forma de glucógeno, la insulina promueve:
- la conversión del exceso en ácidos grasos.
- transporte de ácidos grasos a los adipocitos.
- inhibe la gluconeogénesis:- disminuyendo la síntesis y actividad de enzimas involucradas en este
proceso.- disminuyendo la disponibilidad de aa de tejidos extrahepáticos.
- El metabolismo muscular basal depende generalmente de ácidos grasos
Este utiliza glucosa en dos casos principalmente:
a)durante el ejercicio debido a un aumento en la permeabilidad a la glucosa
b)las dos horas post-prandiales debido a hiperinsulinemia
Si el músculo no esta en estado de ejercicio, la glucosa que entra es convertida en glucógeno.
Este glucógeno será utilizado cuando se requiera energía extrema en condiciones anaerobias
La deficiencia en insulina aumenta el uso de grasas como sustrato energético
EFECTOS sobre los carbohidratos
La insulina tiene poco efecto sobre la captación de glucosa en el cerebro
Las neuronas son permeables a la glucosa y no necesitan de la insulina
A diferencia de otras células, las neuronas utilizan la glucosa y difícilmente otro tipo de sustrato energético.
Ello hace particularmente importante mantener niveles adecuado de glucosa en la sangre.
La hipoglicemia severa (20-50 mg/dL) provoca pérdida de la consciencia, convulsiones y coma.
EFECTOS sobre los carbohidratos
La insulina promueve la síntesis de grasa y su almacenamiento al:
- aumentar la utilización de glucosa en la mayor parte de los tejidos y automáticamente disminuir la utilización de grasas
- promover la síntesis de ácidos grasos después de que la concentración en glucógeno aumenta por encima de 5-6%, lo que provoca un aumento en acetil CoA
Un exceso de iones citrato e isocitrato activan la acetilCoA carboxilasa, conviertiendo la acetilCoA en malonilCoA, la primera etapa en la síntesis de ácidos grasos
La mayor parte de los ac.grasos se sintetiza en el hígado y son liberados en forma de lipoproteínas que llegan hasta los adipocitos para ser almacenados en forma de ácidos grasos después de la acción de una lipoprotein-lipasa endotelial que es activada por la insulina
EFECTOS sobre el metabolismo de grasas
La insulina:
- Inhibe la lipasa sensible a hormonas, enzima que causa hidrólisis de los triglicéridos almacenados en los adipocitos, inhibiendo así su liberación
- Promueve la entrada de glucosa a los adipocitos: formando ácidos grasos y grandes cantidades de alfa-glicerol que aporta el glicerol que se combina con los ácidos grasos para formar triglicéridos, la forma de almacenamiento de grasas en los adipocitos.
Por lo que en su ausencia de insulina el almacenamiento de ac. Grasos hepáticos en forma de lipoproteinas se encuentra bloqueada.
EFECTOS sobre el metabolismo de grasas
- Conversión hepática de ac. grasos circulantes en fosfolípidos y colesterol y liberados junto con triglicéridos sintetizado en el hígado
Ello causa ateroesclerosis en diabéticos no controlados
La deficiencia en insulina aumenta el uso de grasas como sustrato energético
Causa de cetosis y acidosis en ausencia de insulina debido a:
- Producción excesiva de ácido aceto-acético causado por un aumento en el transporte de ácidos grasos a la mitocondria y producción excesiva de acetil- coA a partir de la -oxidación de ácidos grasos
- Una gran proporción de acetil-CoA es convertida en ácido aceto-acético.
- El ácido aceto-acético pasa a la circulación y es convertido en acetilCoA en los tejidos periféricos
- Sin embargo, debido a la deficiencia de insulina existe una captación disminuida de este producto, provocando una acidosis metabólica.
- Se convierte en ácido hidroxibutírico y acetona, todos ellos llamados cuerpos cetónicos.
La deficiencia en insulina aumenta el uso de grasas como sustrato energético
La insulina promueve:
- el transporte de varios aa al interior de las células
- La maquinaria de transcripción de ARNm
- la transcripción de ADN La insulina inhibe:
- el catabolismo de proteínas
-la gluconeogénesis
LA INSULINA PROMUEVE LA SÍNTESIS Y CONSERVACIÓN DE PROTEÍNAS
Efectos de la insulina sobre le metabolismo de proteínas
En ausencia de insulina, existe un aumento en el catabolismo de proteínas y un alto en la síntesis de las mismas y un aumento en la concentración de aminoácidos circulantes.
Los aminoácidos son utilizados como sustrato energético o para gluconeogénesis.
LA PÉRDIDA DE PROTEÍNAS ES UNA CONSECUENCIA GRAVE DE LA DIABETES MELLITUS
Efectos de la insulina sobre le metabolismo de proteínas
Control de secreción de insulina
A la concentración en ayunas de glucosa de 80-90 mg/dL la secreción de insulina es de 25ng/min/Kg, lo cual tiene una mínima actividad fisiológica.
El aumento en la concentración de glucosa plasmática aumenta la secreción de insulina
- Secreción inmediata (3-5 min) a partir de vesículas preformadas (10 veces)
- Secreción a los 15 mins. Debido a liberación de insulina preformada y recién formada
Control de secreción de insulina
Los aminoácidos también estimulan la secreción de insulina, aunque en presencia de una glicemia normal, esta estimulación es ligera
En presencia de glicemia aumentada, los aminoácidos pueden aumentar la secreción de insulina hasta dos veces
Los principales aa que lo estimulan son la arginina y la lisina
Ello es importante ya que la insulina aumenta la formación de proteínas.
Control de secreción de insulina
Las hormonas gastrointestinales también estimulan moderadamente la secreción de insulina
- Gastrina- Secretina- CCK- Péptido gástrico inhibidor
Control de secreción de insulina
La insulina hace que las células pasen de utilizar ac. Grasos a carbohidratos, en caso de ausencia de insulina esto se invierte.
Lo que controla dichos cambios es la concentración en glucosa plasmática.
Si aumenta la glucosa, aumenta la secreción de insulina y el metabolismo celular utiliza carbohidratos
Si disminuye la glucosa, disminuye la secreción de insulina y el metabolismo celular utiliza ácidos grasos