MECANISMOS DE LA ENFERMEDAD

Foto: Ed Uthman (licencia creative common atribución genérica)

El cuerpo humano tiene mecanismos propios para controlar el nivel de glucemia en sangre. De este modo, tanto cuando comemos como cuando estamos en ayunas los valores de glucemia se mantienen muy estables. Todos los aparatos y sistemas de nuestro cuerpo dependen continuamente de un nivel de glucemia normal.

Tanto la hiperglucemia como la hipoglucemia pueden ocasionar serios problemas.

El nivel de glucosa en sangre es controlado por una serie de hormonas: adrenalina, hormona de crecimiento, cortisol, glucagón e insulina. La insulina es secretada por las células beta del páncreas y es la única de estas hormonas que baja los niveles de glucosa en sangre.

Cuando comemos, el nivel de glucosa en sangre se eleva y el páncreas segrega insulina para mantener la glucosa sanguínea en el rango normal.

La insulina actúa favoreciendo la entrada de glucosa a las células del cuerpo y permitiendo que se almacene en algunos tejidos.

Esta acción de la insulina tiene dos efectos:

  • Mantener los niveles de glucosa en sangre:
  • Almacenar glucosa, especialmente en forma de glucógeno en el hígado.

Cuando terminamos de comer y los niveles de glucosa descienden, la secreción de insulina se detiene, permitiendo que las reservas de glucosa en forma de glucógeno se conviertan en glucosa libre para ser lanzadas de nuevo al torrente sanguíneo, lo que ayuda a mantener normal la glucosa en sangre.

Además, con la desconexión de la secreción de la insulina, los depósitos de proteínas y de grasa también son accesibles para ser utilizados como fuente de energía, en vez de la glucosa. De este modo, tanto si comemos como si ayunamos, los niveles de glucosa en sangre se mantienen en un rango normal y el cuerpo tiene acceso a la energía en todo momento.

En condiciones normales las células beta producen solo la cantidad adecuada de insulina en relación con el nivel de glucosa en sangre.

Es decir, cuanto más alto es el nivel de glucosa en sangre, mayor insulina secretan las células beta del páncreas, y viceversa.

En las personas con hiperinsulinismo congénito esta estrecha regulación de la glucosa en sangre y la secreción de insulina se pierde.

El páncreas, que es responsable de la secreción de insulina, es ciego al nivel de glucosa y segrega insulina independientemente de la concentración de glucosa en sangre. Es decir, el equilibrio entre el nivel de glucosa sanguínea y la secreción de insulina se pierde.

Como resultado, los afectados por HI pueden desarrollar hipoglucemias en cualquier momento.

En la forma más severa de hiperinsulinismo congénito, esta ceguera de la glucosa, causa episodios frecuentes de hipoglucemia, al azar.

El HI se caracteriza por una secreción desregulada de insulina en las células beta del páncreas.

Esta secreción irregular de la insulina hace que la glucosa sea conducida a los tejidos sensibles a la insulina (músculo-esquelético, tejido adiposo e hígado), causando hipoglucemia severa. Además, la insulina inhibe simultáneamente la glucogenólisis, la lipólisis y la cetogénesis, lo que agrava aún más la situación.

En un individuo normal, ante una hipoglucemia, existen mecanismos que protegen el cerebro.

Sin embargo, el hiperinsulinismo congénito causa una forma especialmente dañina de hipoglucemia, porque niega al cerebro de todos los combustibles de los que es críticamente dependiente.

Estos combustibles son la glucosa, las cetonas y el lactato.

Además, en el hiperinsulinismo congénito, las medidas de protección habituales contra la hipoglucemia, como la conversión de proteínas en glucosa (gluconeogénesis) y la conversión de grasa en cetonas (oxidación de los ácidos grasos y cetogénesis), quedan impedidas por la insulina.

Una vez que las células cerebrales se ven privadas de estos combustibles esenciales, no pueden generar la energía que necesitan para trabajar, por lo que dejan de funcionar.

La falta de combustible apropiado para el cerebro puede causar convulsiones y coma, y si esta falta se prolonga, puede causar la muerte de las células.

Es este daño celular el que puede manifestarse como un trastorno convulsivo permanente, dificultades de aprendizaje, parálisis cerebral, ceguera e incluso la muerte.

Mecanismos de regulación de la célula beta pancreática

Imagen: https://lookformedical.com

La glucosa circulante es regulada primeramente por la insulina secretada por la célula beta pancreática.

En condiciones de reposo, la membrana de la célula beta se mantiene hiperpolarizada debido a la bomba Na+-K+ ATP de los canales de potasio sensibles a ATP. Estos canales están formados por dos subunidades: SUR-1 y KIR 6.2.

Cuando los niveles de glucosa aumentan, ésta ingresa a la célula a través del transportador específico GLUT-2, luego la glucosa es fosforilada por la enzima glucokinasa, aumentando así los niveles de ATP.

Los niveles de ATP pueden verse incrementados por el metabolismo de otros sustratos como los aminoácidos, entre ellos el glutamato, vía glutamato deshidrogenasa (GDH).

El aumento de ATP causa el cierre en los canales K-ATP, lo que produce depolarización de la membrana celular y apertura de canales de calcio dependientes de voltaje, y, consecuentemente, un aumento en la concentración de calcio intracelular, lo que estimula la secreción de insulina.

* Artículo original escrito por AFHICO. Revisado y corregido por la Dra. Maria Clemente León (Unidad de Endocrinología Pediátrica – Hospital Materno-Infantil de Vall d’Hebron, Barcelona)

Última revisión: 15/08/2017