PANCREAS ENDOCRINO Y REGULACIÓN DEL METABOLISMO ENERGÉTICO

BQ ANDREA PEDRERO C.FISIOLOGIA - 2014

FACULTAD DE MEDICINAMEDICINA

¿Por qué necesitamos comidas? Generar energía Guardar energía entre comidas Materia prima a células y tejidos (recambio /

reparaciones) y generación de calor.

E cuerpo = E ingresa – E sale ----- balance de masa Balance negativo – perdida de peso Balance positivo – ganancia de peso Balance neutro

Regulación hormonal insulina “apaga” alimentación suficiente combustible insulina necesitamos mas combustible

Anabólico /después de las comidas

Catabólico / Ayunas

Estados metabólicos

Glucógeno

Glucógeno

Estados metabólicos Hormonas controlan vías anabólicas vs catabólicas También regulado por CNS (hipotálamo) alimentación,

saciedad y ayuno. insulina (o leptina) en sangre inhibe alimentación

Control “minuto a minuto” = insulina y glucagón (islotes)

Estrés energético = cortisol, adrenalina,(arranque/pelea) glucagón

hormona del crecimiento (ayuda a aumentar [glucosa]

Inanición = hormonas tiroideas

Islotes Langerhans 1 000 000 aprox 1-2% masa 10-15% flujo sanguíneo del pancreas Embebidos entre acinos Tipos celulares

Alfa 18-20% (10%) glucagón, proglucagón (periferia) Beta 73-75% insulina, peptido C,

(centrales) proinsulina, amilina Delta 4-6% somatostatina G 1% gastrina PP o F1%* polipéptido pancreático

Retroalimentación entre [glucosa] y secreción de insulina - regulación minuto a minuto

>100 mg/dL

< 80 mg/dL

Insulina

Preproinsulina |Proinsulina + peptido señal | endopeptidasasInsulina + péptido C (1:1) |Gránulos secretores

2 cadenas peptídicasCircula libreVida media 3-8 min

Péptido C: Vida media 35 minMünchhausen

<5%

Aumenta frecuencia y amplitud de liberación a sistema porta en estado posprandial. (Primer paso hepático: elimina 40-80% insulina liberada por páncreas)

Regulación de la secreción de insulina en célula beta pancreática

sulfonilureashipoglicemiantes

GLUT2

Regulación de la secreción de la célula beta.

Oler, pensar, probar

Tracto GI

Potenciación

Receptor de insulina y células blanco. En músculo, hígado y tejido adiposo

R tyr-kin de membrana

Mueve GLUT4 a la superficie celular de músculo esquelético y adipocitos

Aumenta síntesis de almacén energético (grasas, glicógeno) en hígado. (GLUT2 independiente de insulina)

Efecto final: disminución de [glucosa]sangre

3T3L1 adipocytes were transfected with a fusion construct of GLUT4 and enhanced green fluorescent protein. Cells were treated with or without insulin.The image is a confocal micrograph of single cells, showing the translocation of the GLUT4 protein from intracellular sites to the cell surface. For a three-dimensional image of these cells, visit http://www.medgen.med.umich.edu/labs/saltiel/.

Receptor de insulina (IR) Tirosina kinasa (RTK) Homodímero () Unión en alfa – fosforilación

cruzada beta (3 Tyr) Reclutamiento de IRS

(sustratos del receptor de insulina)

Regulación: Ayunoupregulation Obesidad downregulation

(resistencia a la insulina) Termino: Down-regulation

lipólisis (tej. Adiposo)

INSULINA - resumenSINTESIS ACCION

MúsculosACCION Hígado

ACCIONAdipocitos

ACCION [PLASMÁTICA]

Cels beta captación de glucosa (GLUT4)

Gluconeogénesis

Síntesis triglicéridos

GLUCOSA

Polipeptido

transporte activo aa

glicogenolisis lipolisis Aminoácidos

Peptido C síntesis proteínas glicogénesis Acidos grasos

Prepro-pro degradación de proteínas

Cetoácidos

K+ intracelular K+Secreción regulada por:Glucosa Estimulación vagal AA (leucina, arginina)

GH

Ácidos grasos SS (inhibitoria)Peptido inhibitorio gastrico

Sec. Bifásica / GLUT2 / ATP/ADPAlmacenadaSobre IR TKIRS SH2PI3K MAPK

Diabetes Mellitus Tipo I – dependiente de insulina

Tipo II – independiente de insulina

Insuficiencia de insulina por destrucción de las células beta o pérdida de su función.

Terapia: insulina (insulinodependiente)

Interrupción de la terapia: cetoacidosis diabética o muerte

Insuficiencia de insulina porque células beta responden poco ó

Resistencia de insulina en células blanco

Terapia inicial: sulfonilurea, eventualmente puede generar resistencia a la insulina

[glucosa]sangre, ingesta comida, diuresis,(osmótica), sed

Metabolismo energético en el hígado durante el ayuno prolongado o en DM no controlada

GLUCAGÓN y Ayuno

Anabólico /después de las comidas

Catabólico / Ayunas

Estados metabólicos

Glucógeno

Glucógeno

glicerol

Células blanco de glucagón< 80 mg/dL

Metabolismo en estrés – 3 Hormonas

Acidos grasos+

glicerol

Sinergismo cuando glucosa disminuye

PREPROGLUCAGON |

PROGLUCAGON (pancreas, celulas enteroendocrinas, cerebro|

GLUCAGON (pancreas)GLP-1 ( (incretinas) celulas intestinales)

Circula libreVida media 5-10 minDegradación primer paso hepático (80%)

50 – 100 pg/mL

Glucagón

Balance de glucosa

Somatostatina Peptido 14 aa Células delta Estimulada por:

Comidas altas en grasas, carbohidratos y proteínas Inhibida por:

Insulina

Función inhibitoria sobre funciones endo y exocrinas gastrointestinales y pancreaticas

Poco control paracrino sobre liberación de insulina y glucagón, pero administración exógena suprime su liberación (manejo de tumores secretores)

Amilina Polipeptido amieloide de los islotes Se almacena en granulos beta, co-secretada junto

con insulina y peptido C Trabaja en conjunto con insulina:

Suprime sec. posprandial de Glucagón En músculo: (-) glucógeno sintetasa En hígado: (+) síntesis de glucógeno (sistema de

tamponamiento para hipoglucemia)

Aumentada en obesidad, hipertensión y diabetes gestacional

Disminuida en DM I En DMII amilina disminuye antes que insulina

Control Global

Fases en Homeostasis de glucosa

Insulina hígado lipogénicoEstado postabsortivo

+ Inducción génica

+ + fosfatasaEnzima bifuncionalF2,6 biP

+ Por F1,6 biP

-

-

En el hígado(-) gluconeogénesis

(-) glicogenólisis(+) síntesis glucógeno

Regulación de enzimas en el hígado por insulina

Activador alostérico de PFK1

Estado de inanición tempranoHígado gluconeogénico

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Uso de glucosa y TG en periodos digestivos

Algunas rutas metabólicas de glúcidos, aa y grasas

Control nerviosoPARASIMPATICO SIMPATICOAcetilcolina NoradrenalinaPolipeptido intestinal vasoactivo GalanianPolipeptido de la pituitaria activador de la adenilato ciclasa

Neuripeptido Y

Peptido liberador de gastrina

ACTIVACIÓN VAGAL:Estimula:-Sec. insulina-Sec. Glucagon-Somatostatina-Polip. pancreatico

ESTIMULACION SIMPATICA:Inhibe:-Sec. de insulina basal y estimulada por glucosa *-Somatostatina

Estimula:-Glucagón-Polipeptido pancreático

* Proteccion de hipoglicemia especialmente en ejercicio

Endopeptidasas:Prohormonaconvertasas

hPC1hPC2

hPACE4hPLC

hfurina

Diabetes Mellitus Tipo 3 Múltiples causas pueden provocar aumento de

glucosa: Pancreatectomía Pancreatitis Enfermedades nopancreáticas Terapias farmacológicas etc

Diabetes Mellitus Tipo 4 Diabetes gestacional Cualquier anormalidad de nivel de glucosa en

primer periodo del embarazo

Placenta y hormonas placentarias crean resistencia a la insulina, mas pronunciada el último trimestre