Insulina y diabetes: la tríada hormonal parte (I)

Contenido del artículo

      • Origen y liberación de la insulina
      • Funciones de la insulina
      • ¿Qué consecuencias tiene la insulinorresistencia o la ausencia de insulina?
      • Conclusión

Esta es una entrada que, como amante de la fisiología, tenía muchas ganas de escribir. Voy a tener que dividirla en dos partes para poder explicar todo lo que quiero que sepas y que puedas entender tanto el funcionamiento normal como el problema en la enfermedad.

A estas alturas ya debes saber la importancia que tienen las hormonas en el buen funcionamiento del organismo. Una hormona es una molécula liberada por una serie de células del cuerpo especializadas cuyo fin es cambiar o influir en el comportamiento de otras células.

Por hacer un símil comparativo, estas células especializadas son el perro pastor que modifica la dirección a la que se dirige un rebaño de ovejas (otras células) mediante sus potentes e intimidantes ladridos (la hormona).

Hay decenas de hormonas en el cuerpo humano, y muchas de ellas relacionadas con la alimentación o con capacidad para alterar la glucemia o la oxidación de glucosa y grasa.

No obstante, en estas entradas voy a centrarme en 3 hormonas que son claves para entender al paciente diabético y que además están profundamente interrelacionadas. Son la insulina, el glucagón y la leptina.

Agárrate, que vienen curvas.

Origen y liberación de la insulina

En el páncreas hay unas zonas llamadas islotes pancreáticos donde se liberan hormonas a la sangre. En estos islotes hay células de muchos tipos, aunque mayoritariamente células α (35-40%) y células β (50%). Las células α se encargan de segregar glucagón, que veremos en la siguiente entrada.

Las células β, como habrás adivinado, son las encargadas de producir y liberar insulina. Estas son las células que son atacadas por el propio cuerpo en la diabetes tipo 1, o que son “exprimidas” hasta la extenuación y muerte en la diabetes tipo 2.

Los primeros síntomas de diabetes aparecen cuando aproximadamente el 50% de las células β han desaparecido, lo que impide producir suficiente insulina. Este proceso, es mucho más rápido en la diabetes tipo 1, ya que la causa es distinta: son nuestros propios anticuerpos los que atacan y matan a nuestras células porque las confunden con cuerpos extraños. En cambio, en la diabetes tipo 2 mueren de agotamiento, proceso que es mucho más prolongado.

Pues bien, estas células β son extremadamente sensibles a la toma de alimentos. Cuando tras la digestión se elevan en sangre los nutrientes dietéticos, especialmente glucosa, liberan insulina en una cantidad dosis-dependiente. Es decir, a mayor elevación en sangre de estos nutrientes, mayor liberación de la hormona insulina.

Funciones de la insulina

A la insulina se la considera una hormona anabólica. Es decir, que promueve el crecimiento y desarrollo celular. Entre sus funciones: activación de la síntesis proteica muscular, síntesis de lípidos a partir de hidratos (proceso conocido como lipogénesis de novo) o inhibición de la lipólisis (oxidación de grasa) en músculo y tejido adiposo, fomentando en su lugar la oxidación de glucosa.

Como habrás visto, su función es la de acumular energía para su uso posterior. Es decir, se eleva cuando ingerimos energía para poder acumularla y utilizarla cuando no tengamos comida disponible.

¿Cómo funciona? Bien, como he dicho, se libera tras la ingesta al elevarse ciertos nutrientes en sangre, especialmente la glucosa. Nada más liberarse, gran parte de la insulina se une a receptores de las células α productoras de glucagón, para frenar su producción, ya que la insulina y el glucagón tienen acciones opuestas.

Desde el páncreas y tras esta primera parada en las células α, la insulina sale hacia el hígado. Aquí frena la síntesis hepática de glucosa (lo que hace que deje de liberar glucosa a la sangre, puesto que hay suficiente), aumenta la captación de la glucosa desde la sangre hacia el hígado y facilita su almacenamiento al promover la síntesis de glucógeno hepático, que será una fuente de glucosa para liberarla a la sangre en aquellos momentos donde no ingiramos energía, como el ayuno nocturno.

Este paso es muy importante, porque sin este freno a la producción hepática y sin el aumento en la captación, los niveles de glucosa en sangre se mantendrían demasiado elevados y durante demasiado tiempo. Esto es justo lo que pasa en diabéticos tipo 2. La resistencia a la insulina que sufre el hígado provoca que este mecanismo no funcione correctamente y que el hígado continúe produciendo y liberando glucosa incluso cuando los niveles de esta en sangre están elevados.

Después de pasar por el hígado, donde por segunda vez gran parte de la insulina queda retenida, esta sale a circulación sistémica, es decir, queda disponible para el resto del organismo. La naturaleza, sabia como nadie, ha preparado al resto de tejidos (como el músculo) para que necesiten menos cantidad de insulina que el hígado o que el páncreas.

Esto es muy importante en diabéticos tipo 1, ya que las dosis inyectadas de insulina exógena son bajas para que los músculos no capten demasiada glucosa y no se produzca una hipoglucemia. Pero a la vez, son demasiado bajas para que el hígado o el páncreas respondan a esta cantidad tan baja de insulina, lo que provocará que no se inhiba correctamente ni la producción hepática de glucosa ni la liberación de glucagón, que explicaré más adelante.

Una vez la insulina llega a la circulación sistémica, llega hasta los distintos tejidos, como el músculo o el corazón, se une a su receptor, y se promueve una cascada de señales celulares que termina provocando que el transportador de glucosa que se hallaba escondido dentro de la célula salga para captar la glucosa de la sangre e introducirla en dicha célula.

Fuente: Nutrient regulation of insulin secretion and action

Esta glucosa estará disponible para obtener energía (mediante su oxidación) o para almacenarse como glucógeno (que es la forma en la que almacenamos las moléculas de glucosa).

Además de los músculos, otro importante órgano donde viaja la insulina es al cerebro. Aquí cumple varias funciones. Por un lado, produce la liberación de leptina, la tercera hormona que forma parte de esta tríada hormonal y sobre la que te hablaré en la próxima entrada.

Por otro lado, la insulina tiene un rol crucial en las sensaciones de hambre y saciedad. Cuando se eleva la insulina transmite la señal al cerebro de que disponemos de energía suficiente y no necesitamos ingerir más, transmitiendo así la señal de saciedad.

Finalmente, otras acciones de la insulina en el cerebro son facilitar el aprendizaje, la memorización y mejorar el humor. De hecho, diabéticos tipo 1 y tipo 2 muestran tasas más altas de depresión y ansiedad.

¿Qué consecuencias tiene la insulinorresistencia o la ausencia de insulina?

Más arriba he adelantado ya alguna de ellas.

Lo primero que sucede es que no se inhibe la liberación de la hormona glucagón. Además, tampoco se frena la producción hepática de glucosa. Todo esto contribuye a mantener unos niveles de glucosa elevados y potencialmente dañinos.

Por si fuera poco, la falta de insulina o la insulinorresistencia causan que distintos órganos y tejidos no capten (o capten en menor medida) la glucosa de la sangre, de nuevo, contribuyendo a mantener la glucemia elevada.

Estos niveles de glucosa elevados son perjudiciales para la salud ya que provocan la glicación de las proteínas de los distintos tejidos. La glicación consiste la unión de una molécula de glucosa con una proteína, lo que causa que cambie su estructura y ya no pueda cumplir su función.

A la larga, esto causa daño en los distintos tejidos y órganos del organismo, como riñones, corazón o cerebro, que puede derivar en todas las complicaciones que ya te expuse en esta entrada.

Por otro lado, esta ausencia de insulina o insulinorresistencia inhibe la liberación de leptina. También impide el correcto funcionamiento del circuito hambre-saciedad, por lo que nuestras sensaciones no estarán adecuadamente reguladas y esto puede conducir a que comamos de más, contribuyendo de nuevo a niveles altos de glucosa en sangre y a un aumento de la ingesta, que puede agravar la resistencia a la insulina.

Finalmente, la insulinorresistencia fuerza al páncreas a liberar una mayor cantidad de insulina que obligue a las células a captar la glucosa. Por lo tanto, los niveles de insulina estarán elevados en estadios previos a la diabetes tipo 2. Este hecho de “forzar la máquina” provoca que las células encargadas de liberar insulina, las células β, vayan muriendo de agotamiento con el paso del tiempo (como expliqué en esta entrada).

La diabetes tipo 2 aparecerá cuando hayan muerto suficientes células β como para que no se produzca suficiente insulina que sobrepase la resistencia a la insulina, con lo que aparecerán los primeros síntomas. Además, a medida que las células β vayan muriendo, cada vez producirán menos insulina, por lo que de no poner remedio el paciente diabético tipo 2 terminará inyectándose insulina.

Estos efectos pernicioso del mal funcionamiento de la insulina son aún más marcados en los pacientes diabéticos tipo 1, ya que no producen insulina. Estos requerirán de insulinas exógenas para que cumplan sus funciones.

Pese a los grandes avances con las nuevas generaciones de insulina, su efecto nunca va a ser igual al de la insulina endógena por sus efectos sobre las células α productoras de glucagón y sobre el hígado, para los cuales necesita mayores concentraciones como ya te he dicho anteriormente. De ahí que mi recomendación es la de requerir la menor dosis de insulina posible, objetivo para el cual necesitamos vigilar la alimentación.

Fuente: Mechanisms for insulin resistance: common threads and missing links.

Conclusión

La hormona insulina es fundamental para el correcto funcionamiento del organismo. Es clave para la regulación de la energía en el sistema musculoesquelético y en el metabolismo y homeostasis de la glucosa.

Su ausencia o la resistencia a su acción influye de una manera importantísima en otras 2 hormonas, el glucagón y la leptina, y como consecuencia provoca altos niveles de glucosa en sangre que a medio y largo plazo pueden producir graves complicaciones de salud en el paciente diabético.

 

Referencias:

NEWSHOLME, Philip, et al. Nutrient regulation of insulin secretion and action. Journal of Endocrinology, 2014, vol. 221, no 3, p. R105-R120.

GONZÁLEZ‐GARCÍA, Ismael; GRUBER, Tim; GARCÍA‐CÁCERES, Cristina. Insulin action on astrocytes: From energy homeostasis to behaviour. Journal of Neuroendocrinology, 2021, vol. 33, no 4, p. e12953.

KOLB, Hubert, et al. Insulin: too much of a good thing is bad. BMC medicine, 2020, vol. 18, no 1, p. 1-12.

SAMUEL, Varman T.; SHULMAN, Gerald I. Mechanisms for insulin resistance: common threads and missing links. Cell, 2012, vol. 148, no 5, p. 852-871.

DA SILVA ROSA, Simone C., et al. Mechanisms of muscle insulin resistance and the cross‐talk with liver and adipose tissue. Physiological Reports, 2020, vol. 8, no 19, p. e14607.

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