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| Figura 1.- Símbolo de la Diabetes |
Desde que la globalización es un fenómeno aceptado, no paramos de oír grandes cifras a las que nos estamos acostumbrando y que están perdiendo así su impacto social. Sin embargo, más allá de que los millones sean de personas o de euros, hay ciertas cifras que tenemos que analizar porque nos hablan de verdaderas epidemias. Es el caso de los números asociados a la Diabetes.
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| Figura 2.- Prevalencia mundial de Diabetes. Tomado de la Federación Internacional de Diabetes (FID) |
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| Figura 3.- Previsión de incidencia mundial de Diabetes en 2035. Tomado de la Federación Internacional de Diabetes (FID) |
¿Por qué es tan importante
controlar la glucosa en sangre?
¿CÓMO SE REGULA LA GLUCOSA EN
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| Figura 4.- Estructura de la insulina |
Una de las
hormonas implicadas y, de hecho, la principal responsable es la insulina, una
pequeña hormona cuyas virtudes ya hemos apreciado en este blog (enlaces). Ahora
es el momento de entrar en algo más de detalle.
La insulina la
fabrican y liberan unas células especializadas denominadas células beta que se
encuentran en los islotes de Langerhans. Éstos son estructuras diferenciadas
que se localizan dentro del páncreas y que constituyen aproximadamente el 2-5%
de todas las células del páncreas. Estos islotes están diseminados por todo el
páncreas. Además de células beta (65-80%), que son mayoritarias en el islote
(en rojo en la imagen), también hay células alfa (15-20%), que producen glucagón
(en verde en la imagen); células delta (3-10%), que producen somatostatina y
células PP (1-2%), que producen polipéptido P. En los últimos años se ha
descrito, además, la presencia de células productoras de grelina.
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| Figura 5.- Imagen de un islote de Langerhans obtenida por microscopía confocal. En rojo están marcadas las células beta productoras de insulina y en verde las alfa secretoras de glucagón. Autora: Ana B. Ropero |
Recordemos de
forma breve que tras una comida aumentan de forma importante los niveles de
glucosa y otros nutrientes en sangre. Estos nutrientes deben pasar a los
tejidos para asegurar su mantenimiento, mientras que el exceso se almacena para
los periodos en ayunas. Para que esto suceda, las células beta del páncreas
secretan insulina que vierten a la sangre, desde donde llega a todas las
células de nuestro cuerpo. Al detectar la insulina, las células dejan pasar la
glucosa a su interior, donde se metaboliza para dar energía. Esta captación de
glucosa hace que sus niveles sanguíneos disminuyan y vuelvan a los que había
antes de comer.
En este proceso
hay cuatro tejidos que son especialmente importantes y que trabajan de forma
coordinada, sin olvidar al resto de órganos y células, que también necesitan
glucosa para vivir.
- El páncreas,
porque sus células beta secretan insulina.
- El hígado,
porque es el maestro de orquesta del metabolismo de la glucosa: la produce en
los periodos de ayuno y la almacena tras una comida.
- El tejido
muscular y el adiposo, porque son los grandes almacenes de glucosa: el músculo
la guarda en forma de glucógeno (cadenas de glucosa), mientras que el tejido
adiposo en forma de grasa.
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| Figura 6.- Regulación de los niveles de glucosa en sangre por la insulina. [Ver la sección 'Imágenes' para los créditos] |
Esto es lo que
sucede durante las siguientes dos horas después de una comida. Sin embargo,
pasado ese tiempo los niveles de glucosa en sangre se normalizan y el consumo
de ésta por los tejidos debe reponerse. El objetivo en todo momento es que la
glucosa se mantenga estable para que todas las células funcionen correctamente,
especialmente el cerebro. Este órgano es particular porque sólo se alimenta de
glucosa de forma habitual, sólo siendo capaz de consumir cuerpos cetónicos
cuando hay urgencia (las grasas/lípidos para él están de más como fuente de
energía). Para asegurar el aporte de energía para las funciones vitales, cuando
el cerebro detecta que los niveles de glucosa en sangre están bajos (en
personas sanas en torno a 47 mg/dl de glucosa), ‘se apaga’, como también
diríamos, se pone en ‘modo económico’. De esta forma, las funciones vitales
siguen en marcha, pero no aquellas prescindibles, como por ejemplo, el estado
de consciencia, razón por la que una bajada de la glucosa en sangre puede
provocar un mareo. A pesar de este mecanismo de protección, si la glucemia
sigue bajando, el cerebro puede quedar dañado, incluso de forma irreversible,
por lo que asegurar una cantidad suficiente de glucosa en sangre es fundamental
para su supervivencia y la nuestra.
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| Figura 7.- Estado de conciencia cuando la glucosa en sangre en normal y pérdida de conciencia cuando los niveles son muy bajos (hipoglucemia). [Ver la sección 'Imágenes' para los créditos] |
En este proceso
de producción de glucosa en ayunas (más de 2 horas tras la ingesta), el hígado
es fundamental. Éste se encarga de romper (hidrolizar) el glucógeno en sus
componentes, que no son más que unidades de glucosa, en un proceso denominado
glucogenolisis. Este proceso también tiene lugar en el músculo esquelético; sin
embargo, con una salvedad: la glucosa que produce el músculo sólo la puede
utilizar él mismo para obtener energía, mientras que la que produce el hígado
la vierte a la sangre y puede llegar a todos los tejidos. Otro mecanismo que
utiliza el hígado para producir glucosa es a partir de otros nutrientes
(gluconeogénesis): determinados aminoácidos provenientes de las proteínas y el
glicerol procedente de los lípidos o grasas acumuladas en el tejido adiposo. Gracias
a estos procesos, la glucemia no varía desde que se restablecen los niveles dos
horas tras una ingesta hasta que se vuelve a comer que, por la noche, pueden
pasar más de 8 horas.
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| Figura 8.- Papel del hígado en la regulación de la glucemia (glucosa en sangre). [Ver la sección 'Imágenes' para los créditos] |
El que el hígado
produzca glucosa o, por el contrario, la guarde en la reserva, depende de un
fino equilibrio hormonal y nervioso. La insulina secretada por las células beta
del páncreas hace que el hígado capte glucosa y la guarde pero, además, que
deje de producir glucosa. Por el contrario, la hormona glucagón, que se
sintetiza en las células alfa del páncreas, mucho menos numerosas que las beta,
tiene el efecto contrario. Durante el periodo de ayuno, los niveles de glucagón
en sangre aumentan, lo que estimula la producción de glucosa por parte del
hígado. Cuando se ingiere una comida, deja de producirse glucagón y, en su lugar,
es la insulina la hormona determinante. Otras hormonas, como la adrenalina, la
hormona del crecimiento, los glucocorticoides y las hormonas tiroideas, también
tienen un efecto similar al glucagón para satisfacer las necesidades de glucosa
en situaciones especiales, como el estrés o el crecimiento.
¿Qué falla en la
Diabetes ?
No es el objetivo
de este blog pretender proporcionar una respuesta definitiva a una pregunta que
investigadores de todo el mundo llevan tratando de responder durante muchos años.
El modelo clásico de la enfermedad se centra en la INSULINA como el factor
determinante en el desarrollo de la Diabetes.
Aquí
De modo que para
que el sistema de regulación de la glucosa en sangre funcione correctamente,
son necesarias dos condiciones fundamentales en relación a la insulina:
- Que las
células beta del páncreas secreten insulina
- Que el resto
de células de nuestro cuerpo, especialmente músculo, hígado y tejido adiposo
respondan a esa insulina y capten la glucosa de la sangre, además de que el
hígado deje de producir glucosa. Como consecuencia, los niveles de glucosa en
sangre disminuyen y vuelven a los que había antes de comer.
Diabetes tipo 1
En este tipo de Diabetes el fallo
reside enteramente en la primera condición: no se producen cantidades
suficientes de insulina o incluso puede ser que haya ausencia total. Esto se
debe a una reacción autoinmune en la que el sistema inmune de vigilancia ataca,
por equivocación, las células beta, provocando su destrucción. Aquí juegan un
papel fundamental dos factores importantes:
- La susceptibilidad genética
- Los factores ambientales, entre
ellos, infecciones por virus
El ataque autoinmune de las
células beta se desencadena por factores ambientales en individuos con cierta
predisposición genética. La progresión a Diabetes puede ser más o menos rápida,
aunque también puede suceder que no se desarrolle la enfermedad. El tratamiento
para este tipo de diabéticos es administrar insulina.
En la siguiente
imagen se presentan dos islote de Langerhans. En la imagen de la izquierda se
ve un islote procedente de un ratón normal, con una cantidad importante de células
beta (en verde). El islote de la derecha es de un ratón al que se le ha
provocado la destrucción de las células beta y por ello apenas hay marcaje en
verde. Este tipo de ratón se utiliza como modelo de Diabetes tipo 1, lo que
permite estudiarla, ya que no se pueden utilizar muestras humanas.
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| Figura 9.- Imágenes de dos islotes de Langerhans de páncreas de ratón. Las células beta están en verde y las alfa en rojo. El islote de la izquierda proviene de un ratón normal, mientras que el de la derecha de un ratón tratado con estreptozotocina, modelo de Diabetes tipo 1. Imágenes tomadas de la referencia 8 (Le May 2006) |
Diabetes tipo 2
Este tipo de Diabetes es la de
mayor prevalencia mundial. En este caso el modelo clásico actual se basa en la
combinación de “Resistencia a la
Insulina ” y “Disfunción en la Célula Beta
Cuando una persona se hace
resistente a la insulina, ya sea por diferentes razones como embarazo,
obesidad, etc, ésta es capaz de secretar esta hormona sin dificultad. Sin
embargo, los tejidos responden peor a esta insulina, por lo que captan menos
glucosa de la sangre y ésta permanece elevada durante más tiempo. Es como si
estos tejidos se hicieran “duros de oídos” a la señal que es la insulina.
En consecuencia, las células beta del páncreas producen y secretan más hormona para que finalmente, los tejidos consigan captar toda la glucosa necesaria para mantener el equilibrio. Esto genera lo que se denomina hiperinsulinemia, debido a los niveles más elevados de insulina presentes en la sangre y que son necesarios para conseguir una buena respuesta por parte de los demás tejidos.
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| Figura 10.- En la Resistencia a la Insulina los tejidos son menos sensibles a la hormona y, por lo tanto, captan menos glucosa, lo que mantiene la glucemia elevada. [Ver la sección 'Imágenes' para los créditos] |
En consecuencia, las células beta del páncreas producen y secretan más hormona para que finalmente, los tejidos consigan captar toda la glucosa necesaria para mantener el equilibrio. Esto genera lo que se denomina hiperinsulinemia, debido a los niveles más elevados de insulina presentes en la sangre y que son necesarios para conseguir una buena respuesta por parte de los demás tejidos.
Esto requiere un sobre-esfuerzo
por parte de la célula beta que con el tiempo puede fallar. En el momento en el
que ésta ya no es capaz de compensar esa resistencia a la insulina secretando
más hormona, es cuando se produce intolerancia a la glucosa. Si esta situación no se trata convenientemente,
se desarrolla Diabetes tipo 2.
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| Figura 11.- La Resistencia a la Insulina obliga a la célula beta del páncreas a secretar más insulina. Si esto no sucede, se desarrolla Diabetes tipo 2. [Ver la sección 'Imágenes' para los créditos] |
En los últimos
años se está poniendo de manifiesto la importancia del cerebro en la regulación
de la glucosa en sangre. De hecho, en modelos animales con deficiencia
importante en insulina, una adecuada estimulación del cerebro mejora los
parámetros glucémicos. En este proceso, la leptina es la hormona que emerge
como mediadora de este papel del cerebro. De esta forma, el sistema de
regulación por la insulina vendría apoyado por uno gobernado por el cerebro
que, de forma independiente a esta hormona, asistiría en mantener el equilibrio
glucémico. [Para más detalles, consultar la referencia 5]
Diabetes gestacional
Es Diabetes tipo 2 que se
desarrolla durante el embarazo. Para que el feto pueda utilizar la glucosa que
circula por el torrente sanguíneo de la madre, ésta desarrolla resistencia a la
insulina, lo que constituye un proceso de adaptación fisiológico. En
consecuencia, las células beta de la madre secretan más insulina para
compensar; sin embargo, si este proceso de adaptación falla, se desarrolla
Diabetes gestacional. Ésta desaparece tras dar a luz, aunque estas mujeres son
más propensas a padecer Diabetes tipo 2 en el futuro.
DIAGNÓSTICO
Los síntomas de
Diabetes tipo 1 y 2 son los mismos, con la importante diferencia de que el
desarrollo de la enfermedad es más rápido en el primer caso y los síntomas pueden aparecer de repente. La
Sociedad Española de Diabetes (SED) en su "Tratado SED de Diabetes
Mellitus" establece tres condiciones para el diagnóstico de Diabetes
Mellitus:
- Síntomas
clínicos de Diabetes (gran cantidad de orina o poliuria, aumento anormal de la
sed o polidipsia y pérdida de peso sin explicación aparente) y glucemia en
plasma a cualquier hora del día igual o superior a 200 mg/dl
- Glucemia
plasmática en ayunas (mínimo 8 horas de ayuno) igual o superior a 126 mg/dl
- Glucemia
plasmática tras la prueba de sobrecarga oral de glucosa (PSOG) igual o superior
a 200 mg/dl. En esta prueba el paciente bebe una solución de 75 g de glucosa en
agua y se le mide la glucemia pasadas 2 horas.
La Diabetes tipo
2 suele venir precedida, durante años, de estadios pre-diabéticos en los que
existe alguna alteración en la glucemia. Si estos se detectan y se tratan
adecuadamente, se puede retrasar el desarrollo de la enfermedad. A continuación
se presentan los tests a realizar y las diferentes situaciones de alteración de
la glucemia que se pueden dar (tomados del texto de la SED; ver la sección de
"Referencias").
Medida de la
glucemia plasmática en ayunas
- Valor inferior
a 100 mg/dl: normal
- Valor entre
100 y 125 mg/dl: glucemia en ayunas alterada (GAA)
- Valor mayor o
igual a 126 mg/dl: diagnóstico provisional de diabetes que debe ser confirmado.
Prueba de
sobrecarga oral de glucosa (PSOG) y medida tras 2 horas
- Valor inferior
a 140 mg/dl: normal
- Valor entre
140 y 199 mg/dl: intolerancia a la glucosa (IG)
- Valor igual o
superior a 200 mg/dl: diagnóstico provisional de diabetes que debe ser
confirmado.
Referencias
2.- “Global status report on noncommunicable
diseases 2010” .
2011. Organización Mundial de la Salud (OMS).
3.- “Atlas de la Diabetes de la FID ”. 6ª edición. Federación Internacional de
Diabetes (FID)
4.- Medline Plus
5.- “Cooperation between brain and
islet in glucose homeostasis and diabetes”. MW Schwartz, RJ Seeley, MH Tschop,
SC Woods, GJ Morton, MG Myers, D D’Alessio. 2013. Nature 503: 59-66.
6.- "Tratado SED de Diabetes Mellitus". 2007. Gomis, Rovira, Feliu, Oyarzabal. Editorial Panamericana.
7.- “Anatomía y Fisiología”. Thibodeau y Patton. Elsevier Mosby. 6ª edición. 2008.
8.- “Estrogens
protect pancreatic beta-cells from apoptosis and prevent
insulin-deficient diabetes mellitus in mice”. 2006. C Le May, K Chu , M Hu, CS Ortega, ER Simpson, KS Korach, MJ Tsai, F
Mauvais-Jarvis. PNAS, vol 103 (24): 9232.
Imágenes
- Figuras 2 y 3.- Federación
Internacional de Diabetes (FID)
- Figura 5.- Autora: Ana B. Ropero
- Figuras 6, 10 y 11.- Imagen de la comida: autor DocteurCosmos en Wikipedia
Imagen del islote de Langerhans para ilustrar el páncreas: Ana Belén Ropero
- Figura 7.- Imagen del cerebro tomada de biologycorner en flickr
Imagen representativa del vahído tomada de "Diabetes"
Imagen de la mujer de pie tomada de "Mely Romero"
- Figura 8.- Imagen del islote de Langerhans para ilustrar el páncreas: Ana Belén Ropero
Imagen de la comida tomada de "Descubre el poder de comer sano"
- Figura 9.- Imágenes tomadas de la referencia 8
- Figuras 6, 10 y 11.- Imagen de la comida: autor DocteurCosmos en Wikipedia
Imagen del islote de Langerhans para ilustrar el páncreas: Ana Belén Ropero
- Figura 7.- Imagen del cerebro tomada de biologycorner en flickr
Imagen representativa del vahído tomada de "Diabetes"
Imagen de la mujer de pie tomada de "Mely Romero"
- Figura 8.- Imagen del islote de Langerhans para ilustrar el páncreas: Ana Belén Ropero
Imagen de la comida tomada de "Descubre el poder de comer sano"
- Figura 9.- Imágenes tomadas de la referencia 8