Bioquimica

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1. Fisiología de la secreción de insulina y glucagón
Dr. Álvaro José Fortich Revollo Médico Internista. Endocrinólogo. Miembro de Número de la Asociación Colombiana de Endocrinología. Cartagena.
El control y la regulación de la glucosa en el organismo dependen sustancialmente de la interacción entre las hormonas pancreáticas glucagón e insulina secretadas por las células α y β,respectivamente; sus acciones son antagónicas a nivel del metabolismo energético y son claves para mantener un equilibrio de oferta y demanda, en especial de la glucosa. El glucagón aumenta sus niveles sanguíneos y la insulina los disminuye al ayudar a ingresar esta molécula al interior de las células. La insulina tiene como tejidos efectores principales al músculo estriado, el hígado y el tejido graso,ejerciendo acciones anabolizantes de almacenamiento de glucosa en forma de glucógeno o utilización de la misma en la fosforilación oxidativa. El glucagón, por el contrario, actúa activando principalmente la glucogenólisis y la gluconeogénesis en asocio con el cortisol, una alteración en la producción de estas dos hormonas (exceso de glucagón y déficit de insulina) puede generar diabetesmellitus(1).

Secreción de insulina
Los islotes de Langerhans fueron descritos por primera vez en 1869 por Paul Langerhans, sin embargo, no se les asignó una función endocrina hasta 1889, cuando los clásicos experimentos de Minkowsky y Von Mering establecieron la relación entre éstos y el metabolismo de los hidratos de carbono y la diabetes. En el páncreas existen alrededor de un millón de islotes querepresentan sólo el 2% de la masa de células pancreáticas. Dentro de los islotes se distinguen cuatro tipos celulares: células A o α, células B o β, células D o δ y células PP o F, que presentan una organización tridimensional con un núcleo central de células β rodeado por el resto de las células endocrinas. En ellos hay alrededor de 1.000 a 3.000 células, siendo las β alrededor del 60%, las α un20-25% y menos de 10 % restante corresponden a células generadoras de somatostatina y polipéptido pancreático δ (delta y PP)(1,2); hay contacto directo entre células β y las demás células de los islotes, generándose una interacción autocrina entre ellas(3). Cada una de las hormonas insulares es capaz de influir en la secreción de las restantes. Así, la somatostatina (SS) suprime la secreción delas otras tres.

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La insulina suprime la secreción de glucagón. El glucagón estimula la secreción de insulina y SS y, cada una de ellas, es capaz de suprimir su propia secreción (acción autocrina). La actividad celular se controla y regula por la acción de nutrientes, otros péptidos y señales paracrinas, igualmente una inervación simpática y parasimpática también ejerce acciones sobre elislote(4).

Insulina Biosíntesis, acciones y mecanismos
La insulina es una hormona polipeptídica que es secretada por las células β de los islotes pancreáticos. Se sintetiza como una sola cadena polipeptídica en el retículo endoplásmico rugoso: la preproinsulina. Esta proteína se encierra en microvesículas en las cisternas del retículo endoplásmico, donde sufre algunas modificaciones en suestructura, con el plegamiento de la cadena y la formación de puentes disulfuro(5,6). Se forma así la molécula de proinsulina que se transporta al aparato de Golgi, donde se empaqueta en gránulos de secreción(7). Durante la maduración de estos gránulos, la proinsulina es atacada por enzimas proteolíticas que liberan la molécula de insulina y el péptido C. Estos gránulos que contienen cantidadesequimolares de insulina y péptido C, además de una pequeña proporción de proinsulina sin modificar, son expulsados por un complejo sistema de microtúbulos y microfilamentos hacia la periferia de las células β. Cuando se fusiona la membrana del gránulo con la membrana celular se disuelven ambas en el punto de contacto y se produce la exocitosis del contenido del gránulo(7,8). Las células β de los islotes...