La glucosa es la principal fuente de energía que necesita nuestro cuerpo para funcionar. Proviene de los alimentos que consume, y su cuerpo descompone la mayor parte de ese alimento en glucosa y la libera en el torrente sanguíneo. Cuando nos alimentamos, el cuerpo asimila los nutrientes de los alimentos y la glucosa pasa a la sangre, que transporta la glucosa a las células. La insulina secretada por las células del páncreas es la encargada de promover la asimilación de glucosa por las células del organismo.
La Insulina: Mecanismo y Producción
La insulina es una hormona polipeptídica esencial para el metabolismo que consta de 51 aminoácidos. Desempeña un papel determinante en la vida, ya que, entre otras cosas, permite el control de la glucosa (azúcar) en el cuerpo. El páncreas es el órgano que produce la insulina, específicamente en las células beta que están en los islotes de Langerhans. En un inicio, las células beta producen una macromolécula llamada proinsulina. Luego, esta molécula se rompe dentro de la célula beta creando el péptido C y la insulina.
Al comer, incrementan los niveles de glucosa (azúcar) en sangre. Esta glucosa viaja por el torrente sanguíneo y es captada por las células beta del páncreas mediante el transportador GLUT2. Los altos niveles de azúcar en sangre son la principal causa de secreción de la hormona. La insulina se une a unos receptores que se encuentran en la membrana de los músculos -cardíaco y esquelético- y el tejido graso. Esto provoca la activación de los transportadores GLUT4 que facilitan el ingreso de la glucosa desde la sangre hacia el interior de las células. Cuando el azúcar (glucosa) ingresa a las células, se usa como combustible para producir energía de inmediato o se almacena para su uso posterior.
La Diabetes Mellitus y la Función de la Insulina
La diabetes mellitus es una enfermedad caracterizada por el alto nivel de glucosa en sangre resultado de defectos en la capacidad del cuerpo para producir o para usar la insulina. Esto es lo que se conoce como resistencia a la insulina. Cuando tiene diabetes, su cuerpo no produce suficiente insulina, no puede usarla tan bien como debería, o ambas cosas a la vez. Eso provoca que demasiada glucosa permanezca en la sangre y no llegue a las células. Con el tiempo, tener demasiada glucosa en la sangre puede causar problemas de salud serios, conocidas como complicaciones de la diabetes.
Existen diferentes tipos de diabetes que impactan la función de la insulina de distintas maneras:
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- Diabetes Tipo 1 (DT1): Diagnosticada generalmente a niños y adultos jóvenes, en este tipo de diabetes el cuerpo no produce insulina. Su sistema inmunológico trata por error a las células beta del páncreas que producen insulina como invasoras extrañas y las destruye. Cuando desaparecen suficientes células beta, el páncreas deja de producir insulina o produce tan poca insulina que es necesario administrarte insulina para vivir.
- Diabetes Tipo 2 (DT2): El cuerpo produce insulina pero no la usa eficientemente. A esto se le llama resistencia a la insulina. Al principio, las células beta producen insulina extra para compensar. Pero, con el tiempo, el páncreas no puede producir suficiente insulina para mantener tu glucosa (azúcar) en sangre en niveles normales. En algunos pacientes diabéticos tipo 2, las células han desarrollado resistencia a la insulina y aunque haya suficiente en el torrente sanguíneo, no responden adecuadamente a su presencia, impidiendo que se abran para que la glucosa entre. Cuando la glucosa no puede entrar a la célula porque no hay suficiente insulina o porque el cuerpo es el que se resiste, empieza a aumentar en el torrente sanguíneo y toda esa energía es desperdiciada.
En la ausencia de insulina (Diabetes Tipo 1), las concentraciones de glucosa en el organismo pueden elevarse (hiperglicemia) o reducirse (hipoglicemia) de las condiciones normales (euglicemia). Este padecimiento al no ser tratado de manera adecuada puede ocasionar diferentes complicaciones a largo plazo como: retinopatía, neuropatía, nefropatía y daño de tejido.
Otras Hormonas Involucradas en la Regulación Glucémica
Si bien la insulina es la hormona protagonista de la diabetes, no es la única. La regulación glucémica natural tiene por objetivo asegurar un perfecto equilibrio entre la producción de glucosa y su consumo, donde las principales hormonas implicadas en el control son la insulina, el glucagón, la hormona del crecimiento, los glucocorticoides, la adrenalina y la tiroxina.
- Glucagón: Normalmente, el glucagón se libera a lo largo del día para regular los niveles de glucosa y energía del cuerpo. Una persona sin diabetes tendría una menor liberación de glucagón durante y después de una comida. En el organismo, ayuda a regular el apetito.
- Amilina: Las células beta también liberan otra hormona llamada amilina. Sin células beta funcionales, el cuerpo tampoco puede producir amilina. La amilina funciona como un GLP-1, ralentiza la velocidad con la que los alimentos pasan del estómago al intestino delgado y ayuda a detener la liberación de glucagón. Ambas acciones evitan que los niveles de glucosa en sangre suban demasiado después de comer o beber. Cuando la amilina y el GLP-1 funcionan correctamente para reducir la liberación de glucagón al comer, el cerebro y el cuerpo saben que no necesitan seguir comiendo.
- Incretinas (GLP-1 y GIP): El GLP-1 (péptido similar al glucagón) y el GIP (polipéptido insulinotrópico dependiente de glucosa) actúan como directores de tráfico para la insulina y el glucagón. Los GLP-1 también actúan para ralentizar la velocidad con la que se vacía el estómago. En la diabetes tipo 2 (DT2), este efecto puede verse afectado, lo que dificulta el control de los niveles de glucosa en sangre durante las comidas.
- Hormonas del Estrés (Adrenalina, Cortisol, Hormona del Crecimiento): La adrenalina (epinefrina), el cortisol y la hormona del crecimiento (también conocida como hormona del crecimiento humano o HGH), conocidas como hormonas del estrés, aumentan los niveles de azúcar en sangre. Cuando el cortisol se eleva demasiado, puede hacer que el cuerpo sea resistente a los efectos de la insulina que requiere. Un nivel elevado de cortisol hace que la grasa y los músculos sean más resistentes a la insulina, lo que aumenta la liberación de glucosa en el hígado. Al igual que el cortisol, la hormona del crecimiento equilibra la insulina en las células musculares y grasas y ayuda al metabolismo y niveles de energía.
- Hormonas Sexuales: El papel de las hormonas sexuales y la diabetes está vinculado. Los niveles bajos de estrógeno en mujeres mayores parecen aumentar el riesgo de diabetes tipo 2, ya que el estrógeno afecta la producción de GLP-1 y la liberación de glucagón.
- Fabkin: Investigadores de la Escuela de Salud Pública TH Chan de Harvard identificaron recientemente un complejo hormonal llamado Fabkin (compuesto por la proteína transportadora de ácidos grasos 4 + ADK + NDPK) que regula la energía en las células grasas e influye en la función de las células beta.
Manejo y Tratamiento de la Diabetes: Estrategias de Insulinización
El objetivo prioritario del tratamiento de la diabetes es evitar la aparición/progresión de las complicaciones crónicas de la diabetes. Es esencial mantener la concentración de glucosa dentro de condiciones normales (70-120 mg/dl) durante las 24 hrs., y además evitar casos extremos tanto de hipoglucemia como de hiperglucemia. La insulina es el tratamiento más eficaz para reducir la hiperglucemia. El tratamiento con insulina intenta reproducir la secreción fisiológica de insulina, induciendo picos de insulina tras la ingesta y manteniendo niveles basales estables entre comidas y durante el periodo nocturno.
Monitoreo de Glucosa
Si tiene diabetes, es probable que deba controlar su glucosa en sangre todos los días. La forma más común de verificar su nivel de glucosa en sangre en el hogar es con un medidor de glucosa en sangre. El monitoreo continuo de glucosa (MCG) es otra forma de verificar sus niveles de glucosa. Su profesional de la salud también controlará su glucosa en sangre con un análisis de sangre llamado hemoglobina glicosilada (HbA1c o A1C), que comprueba su nivel promedio de glucosa en sangre durante los últimos tres meses.
Tipos de Insulina y Regímenes Terapéuticos
La administración exógena de insulina se realiza habitualmente en el tejido celular subcutáneo. El proceso de absorción al torrente sanguíneo produce un retraso inherente, por lo que el efecto de la infusión nunca podrá ser inmediato. Para ser más efectivos, se han desarrollado diferentes formulaciones de insulina, que se clasifican por la duración de su acción:
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| Tipo de Insulina | Inicio de Acción | Duración | Uso Principal |
|---|---|---|---|
| Ultrarrápida (Lispro, Aspart, Glulisina, Faster Aspart) | 15 minutos (Faster Aspart: 4 minutos) | 2-4 horas | Durante aperitivos y comidas para corregir picos. Permite inyección justo antes o al terminar la ingesta. |
| Rápida (Regular) | 30 minutos | 3-6 horas | Terapia 30 a 60 minutos antes de las comidas. Misma estructura que la insulina humana. |
| Intermedia (NPH) | 2-4 horas | 12-18 horas | Control del azúcar en la sangre en las noches o en ayunas. |
| Lenta / Ultralenta (Glargina U100/U300, Detemir, Degludec) | 2 horas (Degludec: 6 horas) | Hasta 24 horas (Degludec: 36 horas) | Proporciona insulina de forma constante por largos periodos, con pico de efecto mínimo y estable. |
| Premezclada | Varía según la mezcla | Varía según la mezcla | Combina acción intermedia y corta en una misma jeringa, usada antes de desayuno y cena. |
Estudiando las propiedades de absorción de cada insulina, se pueden sugerir varios regímenes terapéuticos. En todos los esquemas propuestos, el objetivo es proveer una alta concentración de insulina durante la absorción post-prandial por medio de una insulina de acción rápida (Lispro o Regular), en conjunto con una concentración constante a través de una insulina de lenta liberación (NPH, Lenta o Ultralenta). La estrategia basal-bolus o MDI (Múltiples Dosis de Insulina) es la que mejor reproduce la secreción fisiológica de insulina, aunque requiere generalmente ≥ 3 inyecciones diarias. Como alternativa existe el tratamiento con ISCI (Infusión Subcutánea Continua de Insulina), indicado en algunos pacientes con DM-1, que utiliza solo AIAR para reproducir tanto el componente basal como prandial.
Sistemas de Control Automático
En la comunidad de control se ha buscado atacar el problema de regulación de glucosa desde su perspectiva. Dos estrategias se vislumbran: (a) control basado en una bomba de infusión que provea en tiempo real una tasa de insulina variable, la cual pueda ser ajustada por medio de un controlador que reciba las lecturas de un sensor continuo, (b) control por medio de un esquema de múltiples infusiones diarias de insulina. Estos sistemas buscan mantener la glucosa en sangre dentro de unos niveles de seguridad para evitar así las complicaciones de la diabetes, con la menor variabilidad posible y sin influencia de las incertidumbres del sistema metabólico. El modo más efectivo de minimizar el error producido por el retardo de la acción de la insulina es administrarla cierto tiempo antes de que se produzca la ingesta.
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