Episodio 51. Alteraciones en la secreción de insulina

Episodio 51. Alteraciones en la secreción de insulina

Insulina

La insulina es una hormona muy potente liberada por las células beta del páncreas. Esta hormona es fundamental en la homeostasis de la glucosa. Pero también tiene un importante papel en el metabolismo de lípidos y proteínas.

Su forma de actuar es que cuando tenemos un aumento de glucosa en sangre las células beta del páncreas liberan insulina, esta hormona llega a los tejidos donde actúa y les señala que hay glucosa, lípidos o aminoácidos para que los capten y metan en la célula.

Gracias a la insulina nuestro cuerpo funciona correctamente.

Pero, ¿cómo se desregula todo esto y qué consecuencias tiene?

Hoy vamos a centrarnos principalmente en el páncreas, aunque en otros episodios hablaremos de otros tejidos para conectar todos los puntos posibles y tener una visión un poco más amplia.

Estrés oxidativo e inflamación

En primer lugar vamos a hablar del estrés oxidativo e inflamación, que posiblemente sean de los iniciadores.

El estrés oxidativo, tengo un podcast hablando sobre él, pero para que se entienda de forma rápida ahora lo voy a explicar de forma gráfica.

Dentro de las células tenemos una central nuclear llamada mitocondria, esta se encarga de transformar la glucosa o la grasa en energía, en ese proceso se producen lo que se conoce como radicales libres.

Estos radicales libres van destruyendo las estructuras celulares como la membrana celular, provocan defectos en el ADN o afectan la funcionalidad del retículo endoplasmático del que luego hablaremos. Para que visualices el radical libre, imagina que estás en una montaña y empiezas a tirar piedras, esas piedras irán golpeando a otras y a otras rompiendo todo lo que pillan a su paso.

Una de las formas de generarlo es con hiperglucemias o con un consumo excesivo de calorías de forma crónica. El procesamiento de los nutrientes va a generar esto, y si se hace con normalidad no hay ningún problema porque nuestro cuerpo está preparado para frenar estos radicales libres con antioxidantes. El problema viene cuando llevamos una dieta hipercalórica de forma crónica, donde estos radicales libres superan nuestras defensas antioxidantes provocando estrés oxidativo. Y mayor es el problema si además los alimentos que aportamos se encuentran desprovistos de estos antioxidantes que nos ayudan a combatir el estrés oxidativo, estos alimentos serán los ultraprocesados (estudio, estudio).

Estos radicales libres además son señalizadores de las células. Los radicales libres los utilizamos en nuestra propia defensa contra patógenos, si tenemos muchos radicales libres, nuestras células entienden que estamos luchando y se activan mecanismos de inflamación.

Nuestras células funcionan de la siguiente manera, tienen cientos de antenas parabólicas que captan todo tipo de señales, cuando captan una señal se lo comunican al ordenador central, el núcleo y este da una respuesta. En este caso como he dicho, activan una respuesta inflamatoria.

Qué es esto de la respuesta inflamatoria, al igual que los radicales libres es un sistema de defensa. Las células liberan unas sustancias que son captadas por células del sistema inmune avisándolas de que hay un peligro, y nuestras células inmunes empiezan a sacar su arsenal de ataque liberando más sustancias inflamatorias y atacando tejidos que no deberían atacar como el páncreas.

Es más, tenemos estudios y revisiones en grandes revistas como Nature, o de la propia Asociación Americana de Diabetes que plantean esta nueva visión de enfermedades metabólicas como la diabetes tipo 2 a enfermedades también de tipo autoinmune debido a que el sistema inmune adaptativo parece estar implicado en su patogénesis (estudio, estudios).

Bueno, sigamos, hemos dicho que el estrés oxidativo puede estar provocado el superávit calórico, también puede estar implicada la hiperglucemia de la que luego hablaremos.

Con las células beta, las que producen insulina tenemos un problema y es que son particularmente vulnerables a ese estrés oxidativo debido a que su sistema antioxidante es muy débil (estudio), resultando en un efecto tóxico para estas células.

Ahora, antes de que la gente se lance a tomar suplementos antioxidantes, mucho cuidado y precaución ya que los efectos de su consumo son bastante pobres en resultados, una explicación es que el consumo de antioxidantes pueden inferir daño por el lado contrario provocando daño reductivo en lugar de oxidativo.

¿Qué ha mostrado beneficios en la regulación del estrés oxidativo y la inflamación? Dieta mediterránea (estudio). No es exótica, pero posiblemente sea de los tipos de alimentación con más abundancia de antioxidantes y completa a nivel nutricional.

Abundante consumo de frutas y verduras, legumbres, cereales integrales, frutos secos, aceite de oliva, pescado, carne blanca y poca carne roja.

También un control de la ingesta, las dietas hipercalóricas provocan mayor oxidación (estudio).

Por si alguien tiene curiosidad, dejo el link de un estudio donde se puede ver el contenido en antioxidante de más de 3.000 alimentos (estudio). En general se observa que los alimentos de origen vegetal tienen una mayor capacidad antioxidante.

Por nombrar algunos de los alimentos con mayor cantidad de antioxidantes por 100 gramos, tenemos al café, los frutos secos pero especialmente las nueces, el chocolate con alto contenido en cacao, arándanos deshidratados. Y por añadir una curiosidad, la leche materna tiene una cantidad de antioxidantes varias veces superior a la leche de fórmula.

Lipotoxicidad

En una situación de normalidad, un aumento puntual de los ácidos grasos provocan un aumento de la insulina, no al nivel de la glucosa o los aminoácidos, pero son estimuladores. Pero cuidado, el estímulo crónico de elevadas cantidades de ácidos grasos inhibe la secreción de insulina estimulada por la glucosa.

Esto es algo que ocurre en la obesidad, en el contexto de la obesidad hay una gran cantidad de ácidos grasos libres circulando de forma constante por la sangre, esto va a impedir un correcto funcionamiento de las células beta por varios motivos.

Algunos de estos motivos son que la exposición prolongada de estos ácidos grasos promueven el estrés oxidativo en estas células, también el estrés del retículo endoplasmático del que a continuación te hablaré, o deterioro en la regulación de la autofagia.

Pero más allá de la cantidad hay un factor que también es importante y es la calidad (estudio). Los ácidos grasos saturados de cadena larga son posiblemente los que peores efectos tienen sobre la función de estas células, mientras que otras grasas como el ácido oleico del aceite de oliva no impactan de forma negativa

Entre estos ácidos grasos de cadena larga destaca el ácido palmítico (estudio). Y también íntimamente relacionada con este tipo de grasas hay unas sustancias llamadas ceramidas, estas sustancias cumplen distintas funciones en la célula, pero  como todo, si hay una desregulación en su producción y se elevan van a conllevar una serie de problemas, entre ellos inducir resistencia a la insulina en tejidos que responden a esta hormona como hígado o músculos y en el caso de las células beta su exceso promueve la inflamación y la apoptosis de la célula.

Pues bien que se forme una mayor cantidad o menor de ceramidas en las células beta va a depender de la cantidad de grasas saturadas de cadena larga presentes como el ácido palmítico (estudio).

Estrés del retículo endoplasmático. Proteínas mal plegadas (hiperproinsulinemia)

El retículo endoplasmático es otra de esas máquinas que tenemos en la célula, en este caso se encarga de plegar proteínas.

¿Qué es esto? Las proteínas se forman como si fueran cadenas de bolitas, pero estas cadenas hay que darles una forma concreta y al igual que el payaso que coge un globo alargado y lo transforma en un perrito, el retículo endoplasmático pliega las proteínas para dar un perrito, una espada o una insulina.

Esta máquina es delicada y más trabajo de la cuenta la estresa provocando estrés del retículo endoplasmático, se le empiezan a acumular proteínas mal plegadas y si no consigue superar la situación, antes de estar produciendo proteínas erróneas dice a la célula que se suicide.

¿Cómo provocamos este desastre? En primer lugar, el estrés oxidativo es un factor de todo esto, pero como acabo de mencionar, una carga excesiva de trabajo también es un problema. Si los requerimientos de insulina son excesivos, el retículo endoplasmático no dará abasto.

No obstante, sin irnos tan lejos como el suicidio, podemos hablar de como en el retículo endoplasmático de las células beta se produce insulina defectuosa, o para ser un poco más precisos proinsulina debido a que la pliega mal, en vez de hacer un perrito como con el globo, hace un gato.

Esto se traduce en hiperglucemia (estudio, estudio)

Glucotoxicidad

Hiperglucemia, no solo está producida por una ingestión alta de carbohidratos. La hiperglucemia al final es consecuencia de una mala gestión de la glucosa en sangre, y como has podido ver hay muchos factores que pueden promoverla.

El caso es que antes ya hemos visto que glucemias elevadas provocan estrés oxidativo, y el estrés oxidativo causa daños en las células y en las células beta de forma más pronunciada por su falta de defensas antioxidantes.

Otro efecto secundario de las hiperglucemias es la formación de productos de la glicación avanzada, estos productos vienen principalmente de alimentos procesados que se han sometido a altas temperaturas, pero pueden producirse en nuestro cuerpo cuando tenemos una glucosa elevada de forma constante.

¿Qué es esto? Son azúcares que han reaccionado con otras sustancias como lípidos y proteínas uniéndose y generando un nuevo compuesto. Estos productos de glicación avanzada tendrán efectos adversos en las células beta provocando la disminución de la liberación de insulina, también resultando en una mayor producción de estrés oxidativo.

Todo esto conduce al agravamiento de la hiperglucemia y al círculo vicioso (estudio).

Hay otros dos conceptos muy interesantes relacionados con la glucemia que posiblemente se conozcan menos que el estrés oxidativo o los productos de glicación avanzada y son la memoria metabólica y la variabilidad de la glucemia.

La memoria metabólica de la diabetes nos hace comprender la importancia de un diagnóstico precoz en la diabetes.

Se ha observado que aquellas diabetes controladas de forma prematura tienen un mejor pronóstico rediciendo el riesgo de complicaciones micro y macrovasculares. A modo de ejemplo, 2 personas una pasa 2 años con hiperglucemias porque no es consciente de su diabetes pero la otra en un control rutinario su diabetes es detectada al mes. 30 años más tarde hay diferencias en el riesgo de complicaciones debido a que se han producido modificaciones irreversibles a nivel epigenético, en la producción de radicales libres o en la producción de productos de glicación avanzada (estudio).

El otro concepto importante es la variabilidad de la glucemia. Una de las pruebas tradicionales para comprobar el control glucémico es la HbA1, mediante esta prueba podemos saber la glucemia media que ha tenido una perdona a medio plazo, y este es uno de los objetivos prioritario en la diabetes, tener controlada la HbA1.

Pero este parámetro no tiene en cuenta las fluctuaciones de la glucemia. Dos personas pueden tener el mismo nivel de HbA1, pero una persona puede tener unos valores constantes y el otro puede tener una gran variabilidad que como resultado medio ofrece el mismo valor. Sin embargo sus riesgos en cuanto a complicaciones serán muy distintos (estudio).

Para medir esta variabilidad lo suyo sería hacerlo con un aparato que te mide la glucemia de forma casi constante las 24 horas del día, pero a falta de eso podríamos hacerlo con un glucómetro y posteriormente calcular la desviación estándar con una hoja de cálculo de forma muy sencilla. El objetivo sería reducir esa desviación estándar. Eso sería un indicativo de que tu variabilidad glucémica también se está disminuyendo (estudio, estudio, estudio)

Una forma eficaz de regular esta variabilidad es el ejercicio físico (estudio).

En cuanto a la alimentación se han hecho pocos estudios, puede que una alimentación que controle el índice glucémico sea positiva en este sentido, aunque posiblemente aquellos tipos de alimentación que mejoran la diabetes ayuden también con la variabilidad de la glucemia (estudio, estudio).

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