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La insulinemia se define como la concentración de la hormona insulina en sangre. La insulina es producto de las células beta de los islotes langerhans del páncreas, en respuesta al aumento de la concentración de nutrientes en la sangre, en especial de la glucosa(glicemia) como ocurre después de cada comida para regular los niveles de esta, promoviendo su entrada a diversos tejidos y regulando el metabolismo de la misma. Los niveles o la concentración de insulina en sangre se denominan insulinemia, en ayuno cuando las células beta se encuentran poco estimuladas o inhibidas se denomina insulinemia basal y se mide 8 horas después de cada comida, y sus valores normales son de 2 -20 mcU/ml, el paciente A´Pettitus presenta valores elevados de 30 mcU/ml.En postprandial junto con el pico de la glicemia se presenta un pico de insulinemia cuyos valores son de 20- 200 mcU/ml antes de descender en 1 o 2 horas, el paciente presenta valores en el límite superio de 200 mcU/ml lo que nos indica una hiperinsulinemia producto de la resistencia de los receptores de membrana celular de la hormona que presenta el Señor A´Pettitus lo que permite que no desciendan los niveles de insulina circulante y que induce a una mayor secreción por parte de las células beta.(4)(5)
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La insulina como ya se menciono posee una función importante en la captación de la glucosa en varios tejidos por medio de los transportadores GLUT-4 del músculo y tejido adiposo y regula el metabolismo interno de la misma, mediante distintos tipos de cascadas de señalización que van a promover rutas hipoglicemiantes y de almacenamiento como se explicó anteriormente. Estas respuestas como la activación de las fosfoprotein fosfatasas y las AMPc fosfodiesterasa se considera de acción inmediata, existen además respuestas a mediano plazo, y a largo plazo.

¿Cómo regula la insulina a largo plazo los niveles de glucosa en sangre?

Mediante a regulación de la expresión de los genes que codifican enzimas glicolíticas e inhibiendo la expresión de genes de la vía antagónica o neoglucogénesis.

Este mecanismo de acción de la insulina es llevado a cabo por medio de la cadena de señalización de las MAP- Quinasas( o quinasas asociadas a mitógenos) y de la vía de la JAk-STAT. Aquí explicaremos la acción de la primera de estas:

Al activarse el IR por medio de un cambio conformacional de las sub-unidades alfa ante la unión de la hormona que es transmitido a las sub-unidades beta y produce la autofosforilación cruzada en residuos de tirosina(Tyr), el IRS-1(sustrato receptor de insulina) reconoce estos residuos fosforilados y por el dominio SH3 permite su unión y la fosforilación del mismo(en residuos de Tyr) activándose y comenzando así la cascada. Sigue con la unión del complejo grb2o Growth factor Receptor Binding protein 2 mediante el dominio SH2 el cual se activa y se une a su vez a SOS, el cual es un factor recambiador de nucleótidos de guanina(GEF) y permite la asociación y activación de RAS una proteína asociada a GDP y que inica la activación de las MAP-quinasas.RAS sufre un cambio conformacional y se intercambia el sitio de unión del GDP por un GTP, permitiendo la asociación de RAF-1(conocida com MAP quinasa-quinasa-quinasa), activándose y como toda quinasa fosforilar en residuos de serina y treonina a MEK( MAP quinasa-quinasa), quien subsecuentemente fosforila a ERK(Extracelullar Regulated Kinase) 1 o 2 conocidas genéricamente como MAP quinasas. (1)(6)(7)
ERK 1o 2 como toda buena quinasa su acción es fosforilar, sustratos tanto citosólicos como nucleares. Esta enzima se asocia a otra igual para poder entrar en los poros de la membrana nuclear, una vez dentro del núcleo ERK asociado es capaz de fosforilar enzimas como ELK 1 la cual se une a secuencias promotoras de genes aumentando la expresión de los mismos.(2)
cascada de las map quinasas(video relacionado)(3)

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Mecanismo de señalización de las MAP-Quinasas.IGM3.(jesús O.2008)(6)
En estados permanentes de insulina las enzimas como la hexoquinasa 4, la fosfofructoquinasa 1, la enzima dual( en el hígado), la enzima málica ( importante para la síntesis de TAG) y el complejo de la piruvato deshidrogenasa entre otros aumentan su tasa de expresión dentro de la célula y enzimas como la glucosa 6- fosfato fosfatasa y la fosfo-enol-Piruvato(PEP) carboxiquinasa disminuyen su expresión(enzimas neoglucolíticas).(8)De esta manera a mayor concentración de glucosa en sangre habría una mayor tasa de expresión de enzimas que favorezcan su utilización y almacenamiento como las que participan en la vía glucolítica antes mencionadas y que forman parte de su regulación como la fosfofructoquinasa II o enzima dual, y enzimas como la enzima málica importante fuente de coenzimas reducidas (NADPH) para el proceso de sintesis de "novo" de triacilglicéridos (TAG) el cual se lleva a cabo ante producción de sobra de acetil-coa por la Piruvato deshidrogenasa ( también promovida genéticamente) a manera de almacenamiento de energía. A la vez la PEP Carboxiquinasa enzima característica y que permite hacer posible la neoglucogénesis al saltar la conversión inutil de PEP a piruvato por la Piruvato quinasa en la glucólisis.
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Genes regulados por la insulina.IMG 4.(Vílchez G.2011)(6)



REFERENCIAS

  1. Keybell Diaz(2011) Guia de Transducción de señales unidad 8_ 2011(Doc). Disponible en:http://ead.ucv.ve/moodle/course/view.php?id=193
  2. Keybell Diaz(2011) Unidad 8: Transduccion de señales 2011 Clase_3(Pdf). disponible en:http://ead.ucv.ve/moodle/course/view.php?id=193
  3. subido por el usuario de youtube "Onkoview" el 22/02/2010. Disponible en: http://www.youtube.com/watch?v=r7GoZ9vFCY8&feature=related
  4. Devlin, T.D. (2006). Bioquímica 4ta Edición, Libro de texto con aplicaciones clínicas. Barcelona España: Editorial REVERTE, S.A.
  5. Champe, P. (2005) Bioquímica 3ra Edición, Barcelona España: Lippincott Williams and Wilkins
  6. Resumen realizado de: Jesús A. Olivares, Araceli Arellano (2008) Bases Moleculares de las Acciones de la Insulina(Pdf).Disponible en: (http://computo.sid.unam.mx/Bioquimica/PDF/2008/01/f_Articulo2.pdn
  7. Bases moleculares de la accion de la insulina(enlace interno)
  8. Vílchez. G(2011)Clase_3_y_4(Pdfx).Universidad Central de Venezuela. Facultad de Medicina. Escuela "luis Razetti". Cátedra de Bioquímica. Disponible en:http://ead.ucv.ve/moodle/course/view.php?id=193

por Daniel Garcia y Carlos Fragachan


Fuente de la primera imagen:
http://www.soudiabetico.com.br/glossario/insulina

Fuente de la segunda imagen
http://www.textmed.com/disease/insulinemia.htm