Seminario: fisiología endocrina
1.- Nombre las hormonas producidas por la glándula suprarrenal y señale c uáles son sus lugares de síntesis. Medula: Secreta catecolaminas, principalmente adrenalina y noradrenalina Corteza: Secreta hormonas esteroidales -
Zona glomerular: Produce mineralcorticoides, principalmente aldosterona
-
Zona fasciculada: Libera glucocorticoides, principalmente cortisol
-
Zona reticular: Sintetiza y secreta andrógenos, principalmente DHEA
2.- Los efectos de las hormonas esteroidales se pueden dividir en genómicos y no genómicos. Explique las características de cada uno de ellos. Se ha informado que todas las hormonas esteroidales inducen efectos que parecen no necesitar de la actividad transcripcional de los receptores clásicos como la activación de adenilato ciclasa, tirosinquinasa, MAPKs; la producción de segundos mensajeros y el aumento de concentración de calcio intracelular, dado que estos efectos ocurren en tiempos muy cortos como para ser mediados por la síntesis de ARN o nuevas proteínas se de nomena efectos No genómicos. Los efectos genómicos son generados por la unión de de los glucocorticoides a sus receptores participando en el crecimiento, desarrollo, homeostasis, inhibición de la inflamación e inmunosupresión. 3.- En relación a los glucocorticoides, ¿cómo es su secreción y cuál estímulo es el más importante para su liberación? ¿Qué etapa de su síntesis es estimulada por la ACTH? El perfil diario de la concentración sanguínea de cortisol se caracteriza por 10 descargas secretorias por promedio durante un periodo de 24 horas. Las tasas secretorias más bajas ocurren durante las horas de la tarde y justo después de dormirse. La tasa más elevada de secreción es justo antes de despertar. Características notables
de la regulación de su secreción son la
naturaleza pulsátil y el patrón diurno. La secreción de glucocorticoides en la zona fasciculada es regulada exclusivamente por el eje hipotálamo-hipofisis. La CRH es liberada en el hipotálamo y actúa sobre corticotrofos de la
adenohipofisis para producir secreción de ACTH. Por su parte la ACTH actua sobre las células de la corteza suprarrenal para estimular la síntesis y sec reción de hormonas corticosuprarrenales. 4.- ¿Cómo se transporta el cortisol en la sangre? ¿Por qué? ¿Cuál es su vida media? Para su transporte en sangre el cortisol se une en el 90% de los casos a la globulina fijadora corticosteroides (transcortina o CBG) y a la albumina, solo una pequeña parte del cortisol circula libre en la sangre y puede interactuar con los receptores correspondientes. Se utilizan transpotadores porque son hidrofobicas, por lo que no podrían estar presente en la sangre en grandes cantidades y al estar unidos a transportadores se puede aumentar 100 veces la cantidad de la hormona en la sangre. La vida media del cortisol es de 60 - 90 minutos, aunque tiende a aumentar con la administración de hidrocortisona, en el hipertiroidismo, la insuficiencia hepática o en situaciones de estrés. 5.- Dado que una gran cantidad de células sintetizan el receptor para glucocorticoides, sus efectos son multisistémicos. ¿Cuáles son sus efectos sobre el sistema nervioso central, metabolismo y sistema inmune? En metabolismo El cortisol contrarresta la insulina, contribuyendo a la hiperglucemia a través de la estimulación de la gluconeogénesis hepática y la inhibición de la utilización periférica de la glucosa con la disminución de la translocación de transportadores de glucosa a la membrana celular, especialmente el GLUT4. Sin embargo, el cortisol aumenta la síntesis de glucógeno (glucogénesis) en el hígado. En el sistema inmune el cortisol puede debilitar la actividad del sistema inmune evitando la proliferación de células T. Para ello, vuelve a las T productoras de interleucina-2 insensibles a la interleucina-1 (IL-1) e incapaces de producir el factor de crecimiento de las células T. El cortisol también tiene un efecto negativo sobre la interleucina-1. La IL-1 debe de ser especialmente útil para combatir algunas enfermedades; sin embargo, las endotoxinas bacterianas han conseguido ventaja forzando al hipotálamo a incrementar los niveles de cortisol mediante la secreción de la hormona CRH, en este caso antagonizando la IL-1. Las células supresoras no son afectadas por el factor modificador de la respuesta glucoesteroide GRMF, así que el punto efectivo para las células inmunes puede ser incluso más alto que el punto de procesos psicológicos.
En el SNC el cortisol coopera con la epinefrina (adrenalina) para crear recuerdos a corto plazo de acontecimientos emocionales; este es el mecanismo propuesto de almacenamiento de recuerdos “flashbulb”, y pueden originarse como un medio para recordar qué evitar en el futuro. Sin
embargo, la exposición al cortisol a largo plazo acarrea daños en células del hipocampo, que provocan un aprendizaje dañado. 6.- A diferencia de los glucocorticoides, cuya síntesis está bajo regulación neuroendocrina, ¿cuáles son los estímulos para la secreción de la aldosterona? La secreción de aldosterona depende de la concentración de angiotensina II, potasio plasmático y ACTH, estos 3 elementos pueden estimular directamente la secreción de aldosterona. El principal regulador de la aldosterona será el volumen plasmático y este efecto se lleva a cabo a través del sistema renina-angiotensina que podrá sobre ponerse a los cambios supuestamente inducidos por el potasio a la ACTH. Solo en condiciones de normovolemia el potasio podrá regular la secreción de aldosterona. La aldosterona regula la homeostasis del sodio y del potasio, actúa a nivel de los túbulos renales, aumenta la absorción de sodio, simultáneamente estimula eliminación de potasio y también de protones previniendo acidosis. 7.- ¿Cómo se transporta la aldosterona en la sangre? ¿Por qué? ¿Cuál es su vida media? ¿Dónde se ubica su receptor? Se transporta unida a CGB (21%), albumina (42%) y en forma libre (37%). Su receptor se ubica al interior de la célula y se denomina MR / complejo receptor de aldosterona. Receptor mineralcorticoide, se sitúa en las células principales del túbulo colector cortical del nefron distal, aumenta la reabsorción de sodio. Su vida media es de 30 minutos. 8.- Como los glucocorticoides y los mineralocorticoides presentan una gran homología, el receptor para mineralocorticoides también es activado por cortisol. ¿Cómo se regula este proceso en condiciones normales, para que el cortisol no active a estos receptores? ¿Cuáles son las consecuencias de un hipercortisolismo sobre las funciones de la aldosterona? Se regula a través de la enzima 11 dihidroxistiroide deshidrogenasa, que metaboliza el cortisol en cortisona, la cual no tienen afinidad por el rece ptor de mineralcorticoides.
El hipercortisolismo, o enfermedad de Cushing, produce un aumento en la concentración de cortisol y aldosterona que genera hipertensión arterial. 9.- ¿Cuál es el andrógeno secretado por la glándula adrenal más abundante en la sangre? ¿Cuál es su efecto fisiológico? El andrógeno secretado por la glándula adrenal más abundante es DHEA, dehidioepiondiosterona, en los tejidos periféricos se transforma en DHEA, son precursores de los estrógenos. 10.- Caso clínico: Un neonato presenta genitales externos ambiguos. No hay pene y el tamaño del clítoris está significativamente aumentado. El estudio cromosómico revela genotipo XX. Se detectan ovarios y útero pero no, testículos. Se le realizan otros exámenes de laboratorio y los resultados son los siguientes: Glicemia: 68 mg/dL (normal en ayunas, 60 – 100 mg/dL) Cortisol sérico: bajo el rango normal ACTH sérica: aumentada Excreción de 17 – cetoesteroides: aumentada Se confirma en esta niña recién nacida, ausencia congénita de la enzima córticosuprarrenal 21β hidroxilasa. En definitiva, esta niña padece una forma de hiperplasia suprarrenal congénita. El pediatra recomienda que se inicie una terapia de reemplazo hormonal y que sea sometida a cirugía para reducir el tamaño del c lítoris.
A.- Usando su conocimiento sobre las vías de síntesis de las hormonas córticosuprarrenales y el diagrama adjunto, discuta cuáles serán las consecuencias de la deficiencia de la 21 β - hidroxilasa,
¿Qué hormonas estarán deficitarias? ¿Qué hormonas se producirán en exceso? La deficiencia de β-hidroxilasa es la anomalía más frecuente de la vía de esteroidogenesis. Pertenece a un grupo de trastornos caracterizado por el síndrome adrenogenital, se caracteriza por una disminución decortisol y aldosterona, aumento de la concentración de 17 hidroxiprogesterona y progesterona, aumento de ACTH, aumento de andrógenos suprarrenales,
aumento de 17 citosteroide urinarios, virilizacion de la mujer, aparición premaruta de vello púbico y axilar, supresión función gonadal, hiperplasia de la zona fascicular y reticular debido a aumento de la concentración de ACTH. B.- ¿Por qué los niveles de ACTH están aumentados? Los niveles de ACTH están aumentados debido a la disminución de la inhibición mediante retroalimentación del cortisol. C.- ¿Por qué la glucosa plasmática y el cortisol están bajo el rango normal? Están bajo el rango normal ya que se puede un bloqueo enzimático que impide la producción de 11 desoxicortisol, precursor del cortisol. D.- ¿Cuál es el significado de la elevación en la e xcreción urinaria de 17- cetoest eroides? Es debido a que hay aumento de testosterona, por lo que la degradación también aumenta E.- ¿Por qué esta niña tenía aumento en e l tamaño del clítoris? Porque la carencia de 21 β -hidroxilasa acelero de forma prematura el crecimiento.
F.- ¿Es éste un caso de deficiencia deficiencia parcial o total de 21β -hidroxilasa? Es un caso de deficiencia total de 21 β-hidroxilasa G.- ¿Qué terapia de reemplazo hormonal debería re cibir? Glucocorticoides, se toman diariamente como cortisol. H.- En términos de desarrollo posterior, ¿qué podría haber sucedido con esta niña si esta deficiencia no se hubiese diagnosticado oportunamente? Tendría periodos menstruales alterados, voz gruesa, aparición temprana de vello púbico y axilar, excesivo vello facial genitales ambiguos (características secundarias masculinas). 11.- Complete los gráficos, dibujando las curvas correspondientes a las variaciones que experimentan los niveles plasmáticos de LH, FSH, progesterona y estradiol durante el ciclo
menstrual. Describa y explique los cambios que se producen en los niveles hormonales.
12.- Al practicar una biopsia de endometrio a una mujer en edad fértil se observa: estroma endometrial engrosado, marcado crecimiento y tortuosidad de las glándulas, infiltración leucocitaria e intenso edema intersticial. ¿En qué fase del ciclo menstrual se encuentra? Analice las características ováricas, endometriales y vaginales de las fases del ciclo menstrual. Se encuentra en la fase lútea del ciclo menstrual. La fase proliferativa se caracteriza por el desarrollo del folículo, maduración del ovocito, y la creciente producción de estrógenos, y porque se realiza durante los primeros catorce días del ciclo. En la fase Lútea podemos distinguir hechos tales como la transformación del folículo en un cuerpo lúteo o amarillo y la producción de la hormona progesterona, la cual continuará la labor de los estrógenos. 13.- ¿Cuáles son los cambios hormonales y somáticos que se presentan durante la pubertad en el varón? Somaticos: Desarrollo de la musculatura, crecimiento de los testículos, crecimiento de vello púbico y corporal, crecimiento del pene, engrosamiento de la voz, crecimiento. Hormonales: Eje hipotálamo hipófiso gonadal, según este concepto la activación del GnRH se inicia por cambios que se producen en el SNC causando un aumento en sus pulsos lo cual genera
un aumento de LH y FSH. A su vez estas hormonas estimulan a las gónadas y a su secreción hormonal: Testosterona y Estradiol responsables de los cambios puberales y de mecanismos de retroalimentación negativa sobre hipófisis e hipotálamo.
14.- Describa la regulación global de la función testicular. La regulación de la función endocrina en los machos se da a través de ritmos circadianos, este puede presentar de 2 a 8 picos de frecuencia en 24 horas. El pico de LH precede en 2 horas al pico de testosterona. testoste rona. La regulación de LH es mediante retroalimentación negatica, ejercido por la testosterona a nivel del hipotálamo e hipófisis la cual estimula las células de Leydig para la producción de testosterona. Cuando hay niveles altos de T4 se estimula al hipotálamo e hipófisis anterior y se reduce la producción de T4. Cuando este llega a niveles muy bajos se deja de ejercer la retroalimentación negativa y se reinicia la producción de LH. La FSH actúa a nivel testicular estimulando a las células de Sertoli a producir inhibina y ABP (proteína transportadora de andrógenos), esta última se une a la T4 para su transporte al tejido blanco. La inhibina ejerce una retroalimentación negativa sobre la FSH pero no afecta la LH, ya que actúa sobre la adenohipofisis y no sobre la GnRH. Estas dos sustancias son producidas por las células de Sertoli, el efecto que produce la inhibina sobre la FSH es una reducción en la producción de las mismas. 15.- Describa las acciones de las hormonas folículo estimulante y luteinizante en los testículos. La FSH mantiene, en presencia de andrógenos, la espermatogénesis. Por su parte la LH, llamada en el sexo masculino hormona estimulante de las células de Leydig, estimula la secreción de testosterona por dichas células. La secreción de gonadotrofinas, a su vez, está regulada por factores liberadores provenientes del hipotálamo. El aumento de testosterona en la sangre inhibe la secreción de los factores liberadores hipotalámicos y, por consiguiente, la secreción de LH, debido a lo cual se frena la producción de la hormona testicular. Se trata, por lo tanto, de un
mecanismo de retroalimentación negativa. Respecto a la secreción de FSH, no se ha logrado establecer claramente que esté controlada c ontrolada por un mecanismo de retroalimentación de este tipo. 16.- ¿Cuáles son las acciones principales de los andrógenos en el hombre? Los andrógenos, promueven el desarrollo de los órganos sexuales y las características sexuales secundarias masculinos. Se producen en gran cantidad en los testículos y en menor proporción en las glándulas suprarrenales del hombre y de la mujer. Re gulan el nivel de deseo sexual en ambos. 17.- Caso clínico: amenorrea primaria (Síndrome testicular feminizante) Una joven de 17 años de edad parecía ir a la par con sus compañeras de colegio a través de la pubertad; pero ella tuvo un crecimiento abrupto y sus senos se desarrollaron. Sin embargo, ella nunca había tenido un período menstrual. Los ciclos menstruales de su madre partieron a la edad de 13 años, y su hermana de 12 años recientemente comenzó a menstruar. La historia de esta joven no era muy notable excepto por la ausencia de ciclos menstruales (amenorrea primaria). En el examen físico, parecía ser una joven saludable. Sus senos y genitales externos parecían normales. Sin embargo, ella tenía una vagina corta y ciega sin cérvix visible. En un examen de palpación, se detectó que no tenía útero ni ovarios palpables, tampoco vello axilar ni púbico y muchos vellos cortos en sus brazos y piernas. Tenía un nivel de cortisol sérico normal, resultados normales de las pruebas de la funcionalidad tiroidea y un nivel normal de prolactina sérica. El test de embarazo fue negativo. Sin embargo, su nivel de testosterona sérica fue muy elevado (tan alto como el de un hombre normal). Por los descubrimientos al examen físico y el elevado nivel de testosterona sérica, el médico ordenó un genotipo, el cual resultó ser 46 XY. Durante una cirugía exploratoria, el cirujano encontró testículos intra abdominales, los cuales fueron removidos y se le dejó con terapia de reemplazo de estrógenos. El médico explicó a la joven y a sus padres que ella tenía el Síndrome Testicular Feminizante (genotipo masculino (XY) y gónadas masculinas (testículos), pero un fenotipo femenino. Se le informó que no tenía ovarios ni útero y que por lo tanto no podría tener hijos pero que podría continuar teniendo aspecto de mujer. El médico t ambién le explicó que ella podría elegir tener una cirugía reconstructiva de su vagina para permitirle una interacc ión sexual normal.
A.- ¿Cómo un feto con un genotipo XY (masculino) normalmente se desarrolla en un fenotipo masculino? ¿Cómo un feto con genotipo XX (femenino) normalmente se desarrolla en un fenotipo femenino? Masculino: La gónada indiferenciada se diferenciará en testículo; para ello, los cordones sexuales primarios darán origen al epitelio de los tubos seminíferos, incluyendo a las células de Sértoli; las células germinales primitivas se transformarán en las células de la progenie espermática, que al terminar su evolución darán origen a los espermatozoides y por último el mesodermo de la cresta genital va a dar origen al intersticio testicular, donde podemos encontrar a las células de Leydig. Los genitales externos evolucionan de la siguiente manera:
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el tubérculo genital da origen al pene
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los pliegues uretrales se fusionan entre sí para constituir la pared anterior ele la uretra peneana
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los pliegues genitales también se fusionan entre sí para dar origen al escroto.
Femenino: La gónada indiferenciada se diferenciará en ovario; para ello, los cordones sexuales primarios se atrofiarán y serán reemplazados por los cordones sexuales secundarios (también originados a partir del epitelio celóinico), los que darán origen a las células foliculares; las células germinales primitivas se transformarán en las células de la progenie ovogénica, que al terminar su evolución darán origen a los ovocitos II y por último el mesodermo de la cresta genital va a dar origen al estroma oválico. Los genitales externos evolucionan de la siguiente manera:
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el tubérculo genital da origen al clítoris
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los pliegues uretrales 110 se fusionan entre sí y se transforman en los labios menores
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los pliegues genitales tampoco se fusionan entre sí y originan a los labios mayores.
B.- La joven tenía aspecto femenino, pero era genéticamente y gonadalmente un hombre. Su desorden (Síndrome Testicular Feminizante) es causado por una deficiencia o pérdida de
receptores de andrógenos en tejidos blancos. ¿Cuáles de las siguientes características se explican por la pérdida de receptores de andrógenos: presencia de genitales externos femeninos, ausencia de cérvix y útero, ausencia de pelo en el cuerpo, presencia de testículos? Se explica la ausencia de pelo en el cuerpo y presencia de genitales femeninos externos ya que es responsable de caracteres sexuales secundarios y la formación de los fenotipos sexuales durante el periodo embrionario. C.- ¿Por qué los niveles de testosterona séricos e staban tan altos como los de un hombre normal? Porque tiene testículos, por lo que tiene los mismos medios que un hombre para generar testosterona a diferencia de una mujer sana que solo genera andrógenos en la glándula suprarrenal. D.- ¿Por qué desarrolló senos? Eso se debe a que el exceso de testosterona que posee se transforma en estradiol, fomentando la formación de senos. E.- Los testículos fueron removidos porque un tumor maligno puede desarrollarse en ellos. ¿Por qué ella requirió de terapia de reemplazo de estrógenos después de la cirugía? Para no descontrolar al organismo ante la pérdida de la generación de hormonas gonadales al extirpar los testículos. 18.- El modelo siguiente esquematiza el metabolismo del calcio en un individuo adulto, cuya ingestión es de 1 gramo diario.
A.- Señale la hormona (1) que media la absorción de calcio. ¿En qué parte del tracto gastrointestinal ocurre este proceso? La es la hormona del crecimiento y la paratiroidea, entre otras la 25d3, calcitriol es el más potente de los estímulos fisiológicos para la absorción de calcio a nivel intestinal, la absorción ocurre en el duodeno y también a lo largo del tracto gastrointestinal, yeyuno. B.- La concentración de calcio total en el líquido extracelular es de 10 mg/dL. ¿Cómo se encuentra el calcio en el plasma? Aproximadamente el 50% del calcio sérico esta unido a proteínas principalmente albumina. El 50% restante está unido a otros elementos, el 10% como bicarbonato, citrato y fosfato o en forma inoizantres (40%), aproximadamente 8,6 a 10,6 mg/ dl. C.- ¿Cómo afecta el pH a la concentración c oncentración de calcio plasmático? La acidosis aumenta la fracción del calcio total que se encuentra ionizado al separarlo de la albumina mientras que la alcalosis la disminuye, debido a que los protones ocupan el sitio de unión de la albumina.
D.- Los procesos marcados como 2 y 3 corresponden a la estimulación (2) e inhibición (3) de la resorción ósea ¿Qué hormonas median estos procesos? Inhibición de la resorción del calcio: Calcitonina. Estimulación de la resorción del calcio: PTH (paratohormona) E.- ¿Qué hormona estimula la reabsorción renal de calcio (4)? La PTH estimula la reabsorción renal de c alcio (calcitonina vitamina D) F.- ¿Qué relación existe entre la P TH y el calcitriol? La PTH estimula la secreción de vitamina D en el riñón a la forma activa calcitriol que es más efectiva en la reabsorción intestinal. La PTH aumenta el calcio sérico ya que estimula la resorción ósea, aumenta la reabsorción renal y fomenta la conversión renal de vitamina D hacia su metabolito activo el calcitriol (si aumenta el calcio disminuye gen que recibe PTH). 19.- Explique por qué un paciente con aumento de la hormona paratiroidea tiene hipercalciuria si dicha hormona aumenta la reabsorción renal de calcio. Existen tumores capaces de producir una sustancia similar a la PTH normal, como el péptido relacionado con la PTH, la presencia del tumor lleva a los túbulos renales que aumente la reabsorción de calcio, bajo estas condiciones la hipercalcemia y las concentraciones elevadas de calcio en la orina hipercalciuria hipercalciuria impiden la resorción resorción de sodio y agua, causando poliuria poliuria con deshidratación. El hiperparatiroidismo provoca un aumento en la absorción intestinal de calcio lo que causa hipercalciuria. 20.- Si un paciente presenta niveles de calcio plasmático que están bajo los niveles considerados normales: A.- ¿Qué sucederá con los niveles plasmáticos de PTH y de calcitriol? Se incrementa la síntesis de PTH, lo cual estimula la metabolización de vitamina D en el riñón, para pasar a la fase activa, calcitriol este aumenta la absorción intestinal y también inhibe la síntesis de PTH, la PTH en el riñón aumenta la reabsorción de calcio y disminuye excreción de calcio y orina,
en el hueso la PTH aumenta la resorción de calcio. Esto ocurre para regularizar la calcemia, PTH se eleva y glutamina disminuye. B.- ¿Qué sucederá con la absorción intestinal y reabsorción renal de calcio? La absorción intestinal y la renal disminuirán debido a la disminución de calcio. C.- En el tejido óseo, ¿cuáles células estarán más activas? Las células osteogenicas, PTH aumenta la absorción intestinal, activa la acción de los osteoplastos, destruye osteocitos, aumenta calcio en sangre y disminuye eliminación de calcio por tubulo renal. 21.- ¿Cuáles son las hormonas secretadas por el páncreas que participan en la regulación de la glicemia? ¿Qué tipo de células las producen? El páncreas secreta hormonas peptidicas insulina y glucagon, cuyas funciones coordinadas son regular el metabolismo de glucosa, acidos grasos y aminoacidos. El páncreas endocrino también secreta somatostatina. Las células endocrinas del páncreas se disponen en grupos denominados islotes de Langerhans que comprendel el 1-2% de la masa pancreática. Los islotes contienen 4 tipos de células y cada una secreta una hormona o péptido diferente: -
Célula Alfa: Se encuentran en un 20%, secretan glucagon, se encuentra en el borde externo del islote
-
Célula Beta: Se encuentran en un 65%, secretan insulina, se encuentra en el islote central
-
Célula Gama: se encuentran en un 10%, secretan somatostatina y gastrina, se encuentra entremezclada en el islote.
El núcleo central de los islotes contienen células beta con células alfa distribuidas alrededor del borde externo. Las células gamas se interponen entre las alfa y beta y por lo tanto se encuentran en estrecho contacto con ambos tipos t ipos de células lo cual sugiere una función paracrina. 22.- ¿Cómo se regula la síntesis, almacenamiento y secreción de la insulina? Nombre los factores que estimulan su secreción y los que la inhiben. Un gen sobre cromosoma 11 coordina la síntesis de insulina. El ARNm controla la síntesis ribosomal de pripansulina que contiene 4 péptidos: 1 señal, las cadenas A y B de insulina y un
péptido conector (péptido C). El péptido señal se desdobla casi al principio de biosíntesis y produce proinsulina que se dirige al … donde aun con los péptidos conectores unidos, forma puentes disulfuro para determinar una forma plegada de insulina. La proinsulina se concentra en gránulos secretores sobre el aparato de Golgi. Durante este proceso proteasas eliminan el péptido C y producen insulina. En la regulación de la secreción de insulina el aumento de la glicemia estimula rápidamente la secreción de insulina a partir de las células beta. La glucosa se une al receptor Glut 2 en las células beta. Dentro de las células beta la glucosa se oxida y se transforma en ATP, que cierra los canales de la membrana celular y produce despolarización de las células beta de modo parecido a la acción del ATP, las sulfonilurias estimulan la secreción de insulina mediante el cierre de canales de potasio. La despolarización abre los canales de calcio lo que conlleva a un aumento de la concentración de calcio intracelular y luego la secreción de insulina. 23.- Explique en qué consiste la secreción bifásica. La insulina se libera por exocitosis de las vesículas que la contienen. La liberación es bifásica: - 1ª fase. Liberación de los gránulos próximos a la membrana. Rápida, corta y se alcanzan mayores concentraciones. - 2ª fase. Liberación lenta y sostenida, por liberación de los gránulos lejanos a la membrana, que tienen que migrar. Más larga en e l tiempo. 24.- ¿Cuáles son los efectos de la insulina sobre los tej idos periféricos? Una de las respuestas más típicas en 2 importantes tejidos periféricos, adiposo y muscular, es el aumento de la captación de glucosa. Ambos tejidos contienen una isoforma especifica de las que comprenden la formula de transporte pasivo de esta hexosa (proteínas denominadas Glut), isoforma caracterizada por ser sensible a la hormona Glut 4, concretamente la insulina induce un cambio de su ubicación celular. La translocación desde compartimientos citoplasmáticos hasta la membrana supeficial lo que conlleva a un aumento de glucosa.
25.- La insulina juega un papel clave en la mantención de la homeostasis de la glucosa. El aumento de la concentración de glucosa plasmática o glicemia es el principal estímulo de la secreción de insulina. Observe los siguientes gráficos. gr amos de glucosa por vía oral. Izquierdo: Un sujeto normal recibe 75 gramos Derecho: Un sujeto normal recibe 0,5 gr glucosa/kg de peso, administrada por vía e ndovenosa.
En ambos gráficos se muestra la glicemia y la concentración de insulina plasmática en función del tiempo. A.- ¿Cómo se explica la diferencia entre las dos curvas de secreción de insulina? Colesitocinina señal hormonal para estimular la secreción de insulina. Las células beta liberan mucha insulina en primera instancia en la via endovenosa, pero luego se vuelve a sintetizar la insulina. La respuesta de insulina plasmática a una carga oral, de glucosa es mucho mayor que la producida por la misma elevación de la glicemia mediante una infusión variable de glucosa intravenosa. Este efecto de incremento supone más de la mitad de la insulina secretada en respuesta a la glucosa oral y a más de la mitad de la carga de la glucosa que se asimila en los tejidos bajo la influencia de la insulina. B.- Ambos sujetos tienen la misma glicemia basal, ¿cómo se explica la diferencia en las curvas de glicemia? Esto se debe a que la insulina es secretada en base a lo consumido oralmente y la glucosa restante es utilizada por los músculos, mientras que la glucosa endovenosa solo es consumida por los músculos, siendo de disminución mucho más lenta y menos controlada. 26.- La característica principal de la diabetes es la hiperglicemia. El test de tolerancia a la glucosa es una prueba de laboratorio que se realiza después de un ayuno de 8 horas y que permite estudiar el curso temporal de la glicemia en función del tiempo, luego de la administración de una carga oral de glucosa. La carga de glucosa que se utiliza es: - en adultos sanos, 75 gr, disuelta en 375 cc de agua e ingerida en un plazo no superior a 5 minutos. - en embarazadas, 70 gr. - en niños, se calcula en base al peso corporal. Los pasos a seguir son:
a. Toma de muestra de sangre venosa para determinación de la glicemia basal. Si la glicemia basal es mayor o igual a 126 mg/dL, m g/dL, no se realiza la prueba. b. Ingesta de 75 gr de glucosa, como se describió más arriba. c. Toma de muestra de sangre venosa a los 120 minutos para determinación de glicemia. Si la glicemia es mayor o igual que 200 mg/dL, se considera diabetes y si está entre 140 y 199 mg/dL, diabetes latente. Las siguientes curvas corresponden a un test de tolerancia a la glucosa en un sujeto normal y en un sujeto diabético. SUJETO NORMAL
SUJETO DIABETICO
Compare: A.- La glicemia basal. La glucosa basal en el sujeto con diabetes desde un principio esta aumenta y al ocurrir la ingesta de glucosa se eleva por niveles muy altos. La glucosa en el sujeto normal, al paso de una hora la encontramos sobre 100, pero inferior a 200. En cambio en el otro grafico, encontramos un alza en menos de una hora, la la paso de 2 horas la la concentración de glucosa aumenta notablemente sobre los 200. B.- El curso temporal de la glicemia y de la secreción de insulina en respuesta a la carga oral de glucosa. Los músculos contienen enzimas necesarias para la síntesis del glucógeno, la glucolisis y la oxidación de la glucosa, la regulación de enzimas metabólicas en el musculo, esquelético ocurre como respuesta de a cambios en la demanda de ATP, la disponibilidad de sustratos y en respuesta a la estimulación hormonal y neural, los principales reguladores hormonales de la actividad enzimática en el musculo esquelético, son la insulina la cual permite la captación de glucosa y su posterior conversión a glucógeno, y la epinefrina que estimula la producción de AMPc , y por esto activa una cascada enzimática que conduce al catabolismo del glucógeno. La actividad enzimática está controlada alostericamente por las concentraciones de ATP, AMP, Ca+2, acetilcoa y citrato. Así las rutas metabólicas que regulan el catabolismo de los carbohidratos en el musculo esquelético están influenciadas por una combinación de factores, incluyendo la disponibilidad de sustratos, la concentración de enzimas reguladoras y sus niveles de actividad y el estado energético del musculo. 27.- ¿Cuáles son las diferencias entre la diabetes tipo I y II? La diabetes tipo 1 es una enfermedad crónica que ocurre cuando el páncreas no produce suficiente insulina para controlar apropiadamente apropiadamente los niveles de glicemia. glicemia. En la diabetes I la alteración de produce a nivel de las células beta, por ello los niveles de insulina son muy bajos. La diabetes tipo 2 es una enfermedad crónica caracterizada por aumentos de niveles de glucosa en sangre. En la diabetes 2 se asocian 2 alteraciones, una disminución de la insulina, con una
alteración de las células beta que inicialmente es capaz de responder con un aumento de la producción de insulina pero posteriormente la producción de insulina se va haciendo insuficiente. 28.- ¿Cuál es la función del glucagón en la regulación de la glicemia? El principal factor que regula la secreción de glucagon es la glicemia. La disminución de la glicemia estimula la secreción de glucagon. Así, en tanto si la insulina es la hormona de la abundancia el glucagon es la hormona del ayuno. En vez de promover el almacenamiento de los combustibles metabólicos el glucagon promueve se movilización y aprovechamiento. Las acciones del glucagon están coordinadas para aumentar y conservar la concentración de glucosa sanguínea. El principal estimulo en la secreción de glucagon e s la disminución de concentración de la glucosa sanguínea. La presencia de insulian disminuye o modula el efecto de la disminución de la glicemia para estimular la secreción de glucagon. 29.- ¿Cuáles son los factores que afectan la secreción de glucagón? El principal mecanismo regulador para la secreción de glucagon es el nivel de glucosa en sangre. Es decir el aumento del nivel de glucosa inhibe la secreción de glucagon en la sangre y aumenta la secreción de insulina. Mientras que cuando la glicemia disminuye aumenta la secreción de glucagon y disminuye la secrec ión de insulina. La secreción de glucagon también esta inerregulada por sustratos, por el SNA, por hormonas y señales intercelulares. Las señales de glucosa son la señal fisiológica fundamental. Los aminoácidos estimulan el glucagon. Sistema vagal, simpatica, péptido inhibidor gástrico en concentraciones fisiológicas son estimulos. Insulia y somatostatina son inhibidores.
