Mecanismo de resistencia a la insulina

El Lenguaje Molecular de la Resistencia a la Insulina

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1 Introdución

¿Por qué es importante la insulina en tu cuerpo?

Cada vez que ingieres alimentos tu cuerpo comienza la absorbción de la glucosa de estos alimentos en el intestino delgado, con la finalidad de proporcionar energia a todo tu organismo

1 Introdución

¿Por qué es importante la insulina en tu cuerpo?

Islotes Pancreáticos

Para que la glucosa pueda entrar dentro de las células se requiere de la insulina, sino hay, la glucosa nunca puede entrar y se acumula en torrente sanguineo

Células beta

Insulina

Contenidos

1. ¿Por qué es importante la insulina en tu cuerpo?

2. Mecanismo de señalizacón de la insulina

3. Resistencia a la insulina

4. Enfermedades relacionadas

5. Encuesta. Dinos qué opinas

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¿Qué sucede en tus células cuando llega la insulina?

¿Habías escuchado del la resistencia a la insulina?

La resistencia a la insulina ocurre cuando las células pierden esa capacidad de reaccionar ante la insulina, por lo tanto no puede activar los receptores de glucosa, ni introducirla hacia la célula, esto provoca niveles altos de glucosa en sangre

Info

¿Por qué se da la resistencia a la insulina?

La resistencia a la insulina: ¿Qué más está afectando tu salud?

Es muy fácil que nuestra primera asociación de resistencia a insulina sea con diabetes (en específico tipo 2), sin embargo, hay un espectro muy amplio de enfermedades que están relacionadas con este desorden.

+ Info

¿Logramos aclarar la resistencia a la insulina?

Nos encantaría saber tu opinión sobre nuestra página ¡Gracias por tomarte el tiempo para compartir tus pensamientos!

Autofosforilación

Cuando los receptores se dimerizan (se unen en parejas), cada uno agrega un grupo fosfato a sus propias tirosinas (un proceso llamado fosforilación). Este cambio hace que la forma del receptor se altere, lo que permite que otras proteínas se unan a él. Estas proteínas que se acoplan activan una serie de señales dentro de la célula, iniciando una respuesta celular que ayuda a la célula a absorber y utilizar la glucosa.

Llegada de la insulina

La insulina viaja por la sangre hasta encontrar su receptor específico en las células del cuerpo, como en el hígado, músculos y células de grasa. El receptor es como una cerradura e esperando a que llegue la llave (la insulina). Este es el primer paso para regular los niveles de azúcar en la sangre y garantizar que las células tengan suficiente energía para funcionar.

La insulina

Es una hormona crucial que produce el páncreas

Específicamente en las células beta de los islotes de Langerhans. Su principal función es regular los niveles de glucosa (azúcar) en la sangre. Cuando comemos, los alimentos se descomponen en el sistema digestivo, liberando glucosa en el torrente sanguíneo. En ese momento, la insulina entra en acción: ayuda a que las células del cuerpo, especialmente las del hígado, músculos y tejido adiposo (grasa), absorban la glucosa para usarla como fuente de energía o almacenarla para más tarde.

Reclutamiento de PKD1

Una vez que PIP3 se forma en la superficie de la célula, actúa como una señal que atrae a PDK1. PIP3 funciona como un "imán" que recluta un PDK1 hacia la membrana celular. Una vez que PDK1 llega a la membrana, PIP3 lo activa, lo que le permite empezar a realizar su trabajo de fosforilar otras proteínas dentro de la célula.

Reconocimiento de la insulina por su receptor

Cuando la insulina se une a su receptor, provoca un cambio en la forma del receptor, como si se activara una alarma. Este cambio es el inicio de una serie de señales dentro de la célula que permiten que la glucosa entre y se utilice como energía.

La union de la insulina con su receptor produce que las partes del receptor, que normalmente están separados, ahora puedan dimerizarse (es decir, unirse en parejas) para activar su función.

Movimiento de AKT hacia las vesículas

AKT, una vez activado, se desplaza dentro de la célula hacia el sitio de acción en las vesículas que contienen GLUT4 . Este proceso se facilita gracias a varias proteínas y estructuras celulares que guían a AKT a través del citosol (el fluido dentro de la célula) hasta las vesículas. Una vez cerca de las vesículas, AKT interactúa con otras proteínas de las vesículas que ayudan a dirigirlas hacia la membrana plasmática de la célula.

La cascada de señalización no se lleva a cabo

Como no existe una cerradura a la cual se pueda introducir la llave, la via de señalización nunca se puede activar, por lo que la insulina no completa su papel y no se une a los receptores

Células beta pancreáticas

Son células especializadas ubicadas en los islotes de Langerhans del páncreas, cuya función principal es producir, almacenar y liberar insulina. Cuando detectan un aumento de glucosa en la sangre, las células beta liberan insulina, lo que permite que las células del cuerpo absorban la glucosa y la usen como energía o la almacenen.

Enfermedades cardiovasculares

Son la principal causa de muerte a nivel mundial

La resistencia a la insulina contribuye a estas enfermedades por medio de efectos metabólicos e inflamatorios.

• Hiperglucemia: Aumento de glucosa en sangre que proviene de glucógeno del hígado.
• Dislipdemia: Colesterol "malo" y triglicéridos elevados.
• Problemas en el recubrimiento de los vasos sanguíneos.
• Inflamación y coagulos.

También la acumulación de grasa que rodea a los órganos (visceral) y la presión alta contribuyen a un mayor riesgo a desarrollar resistencia.

Disfunción de GLUT

El transportador GLUT es como un elevador, solo hasta que tenga la señal va a abrir sus puertas, y permitir el acceso a las personas, cuando el elevador esta descompuesto por más señales que tenga no abrira las puertas, lo mismo ocurre con el transportador puede ocurrir que este descompuesto y nunca abra las puertas para la glucosa que le esta pidiendo entrada

Enfermedad Renal Crónica

Los riñones no son capaces de filtrar sangre, lo que aumenta el riesgo de fallo renal

Esto lleva a inflamación en todo el cuerpo y el aumento de de proteína C reactiva.

• Leptina: Ayuda a regular el apetito, pero en grandes cantidades aumenta la inflmación.
• Adiponectina: Esta molécula está en pocas cantidades en pacientes con problemas renales.
• Retención de agua: Hay hinchazón pies o piernas.
• Problemas en los vasos sanguíneos.

Reclutamiento de la proteína IRS

Los residuos autofosforilados (las partes del receptor que han sido fosforiladas) sirven como puntos de unión para ciertas proteínas adaptadoras, como la IRS (sustrato de receptor de la insulina). La IRS se adhiere a estos residuos y atrae a otras proteínas, formando un complejo que activa una cascada de señalización. Esta cascada es una reacción en cadena que transmite la señal al interior de la célula, permitiendo que se realicen funciones importantes, como el uso de glucosa para obtener energía.

Fosforilación de AKT

Unión de PDK1 con AKT : Una vez que PDK1 está en la membrana celular, se une a AKT , que también está presente en la membrana pero inactivo. PIP3 facilita la unión de PDK1 con AKT , acercándolas a la membrana. Fosforilación de AKT por PDK1 : PDK1 tiene la capacidad de fosforilar a AKT en una posición clave, en el aminoácido treonina 308 de AKT. Esta fosforilación (mas una segunda fosforilación la serina 473 por el complejo proteico mTORC2 ) activa a AKT y le permite realizar su función.

Hígado

Este órgano ayuda a regular macronutrientes como glucosa y lípidos.

Como ya has visto, el hígado no responde bien a la insulinaY simplemente no puede suprimir la producción de glucosa y tampoco puede almacenarla.

• Enferemdad de Hígado Graso No Alcohólico (NAFLD): Se acumula grasa, hay inflmación y puede haber procesos de cicatrización (fibrosis).
• Hígado Graso No Alcohólico con Esteatohepatitis No Alcohólico (NASH): Es una forma avanzada del anterior.
• Síndrome metabólico: Es un conjunto de condiciones que aumentan el riesgo de diabetes, enfermedades cardiovasculares y otros problemas.

Receptor mutado

Cuando hay mutaciones en los receptores, hay un cambio en su conformación y la cerradura cambia, por lo tanto, cuando se intenta introducir la llave (la insulina) no es posible que esta se una. Por lo tanto el inicio de la señalización se ve truncada

Ya que la via de señalización no se activo, el resultado que es la movilización de GLUThacia la membrana no se llevo a cabo por lo tanto ...

GLUT se queda guardado dentro de la célula

No hay oportunidad de que la glucosa ingrese a la célula

Adipocitos

Células encargadas de almacenar energía en forma de grasa.

Los asipocitos normales responden a la insulina y absorben glucosa. Esto ayuda a que se forme grasa.

• Hay un aumento en liberación de ácidos grasos debido a que no se puede inhibir la descomposición de grasas almacenadas.
• Tampoco se guardan bien las grasas en estas células, por lo que se empieza a acumular alrededor de otros órganos.

Síndrome de Ovario Poliquístico

Presencia de sacos con líquido (quistes) en el ovario acompañados con desequilibrios hormonales.

Implican niveles altos de andrógenos, acné, vello excesivo y falta de ovulación. Además, muchos pacientes presentan resistencia a la insulina.

Círculo Vicioso.

• La insulina estimula la producción de hormonas en los ovarios.
• Los andrógenos favorecen la descomposición de grasa y que haya ácidos grasos libres en sangre, lo que promueve que se agrave la resistencia.

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Afectaciones Cerebrales

Los riñones no son capaces de filtrar sangre, lo que aumenta el riesgo de fallo renal

En condiciones normales, la insulina entra al cerebro a través de una barrera selectiva llamada barrera hematoencefálica. Sin embargo, las células cerebrales no responden a la insulina

• Alzheimer: En esta enfermedad, se producen acumulaciones de proteínas anormales (beta-amiloide (Aβ) y tau hiperfosforilada). En pacientes con esta enfermedad, hay una alteración del transporte de glucosa, lo que empeora la función cognitiva, como la memoria.

Islotes de Langerhans

Son pequeñas agrupaciones de células situadas en el páncreas, que constituyen aproximadamente el 1-2% de su masa total. Están compuestos por varios tipos de células, siendo las más destacadas:

• Las células beta, son responsables de la producción de insulina.
• Las células alfa producen glucagón. Esta hormona tiene un papel importante en la regulación del azúcar en la sangre, ya que ayuda a aumentar los niveles de glucosa cuando están bajos.

Estas células trabajan en conjunto para regular el metabolismo de la glucosa, manteniendo un equilibrio entre la producción y el almacenamiento de energía en el cuerpo.

Activación de PI3K

Esta enzima es activada por la proteína IRS1 y, como es una cinasa, su función principal es transferir grupos fosfato a otras moléculas. Esta enzima solo se activa cuando está unida a la IRS1. Al activarse, la parte de la enzima responsable de la acción (llamada subunidad catalítica) puede unirse a sus sustratos en la membrana celular. Cuando esta enzima fosforila sus sustratos específicos, que son moléculas llamadas PI4-P y PI4,5-P2, se produce una nueva molécula llamada PIP3. Esta molécula, PIP3, es clave para continuar la señal dentro de la célula.

Interacción de AKT con las vesículas que contienen GLUT4

Ahora, uno de los "reguladores de tráfico" que controla cómo se mueven estas vesículas es la proteína AKT. Una vez AKT llega a las vesiculas actua como un semáforo que dice a las vesículas cuando deben moverse, cuándo deben fusionarse con otras membranas o cuándo deben detenerse. AKT fosforila (para activar) ciertas proteinas (especificamente unas llamadas RAB GTPasas) que son responsables de la regulación del movimiento de vesículas dentro de la célula.

Músculo Esquelético

Aquí se almacena glucosa en forma de glucógeno.

En condiciones normales, hay una proteína que mueve glucosa (GLUT4) y que la deja entrar para guardarla o usarla. Cuando hay problemas, el proceso es deficiente y aumenta la glucosa en sangre. Esto es, ya no podemos producir energía o almacenarla adecuadamente.

• Hay un auemnto de glucosa en sangre.
• Fátiga y debilidad muscular.
• Acumulación de grasa.
• Mayor riesgo de enferemedades cardiovasculares.

Introducción de la glucosa

Una vez que la glucosa entra en la célula, es secuestrada por mecanismos que la mantienen dentro de la célula para iniciar un proceso llamado glucólisis. La glucólisis es una serie de reacciones químicas que ocurren en el citoplasma de la célula, donde la glucosa se descompone en piruvato. A lo largo de este proceso, se liberan electrones y hidrógeno, que luego se utilizan para generar ATP, la principal fuente de energía para las funciones celulares.

Acumulación de glucosa en sangre

Cuando la glucosa no se puede introducir a la célula por las causas descritas anteriormente, se acumula en torrente sanguineo, si la acumulación es constante (como ocurre en la diabetes tipo 2), pueden surgir complicaciones graves debido a la incapacidad de la insulina para regular la glucosa, lo que puede llevar a daños en los vasos sanguíneos, los nervios, los riñones, los ojos y otros órganos.

Traslocación de GLUT4

La traslocación de GLUT4 hacia la membrana celular se lleva a cabo mediante un proceso llamado exocitosis. En este proceso, las vesículas que contienen los transportadores GLUT4 se mueven hacia la membrana celular. Una vez que las vesículas alcanzan la membrana, se fusionan con ella, lo que permite que los transportadores de glucosa se integren a la superficie de la célula. Fosforilación de AS160: para que se de el movimiento de las vesículas AKT fosforila a una proteína llamada AS160. Lo cual provoca que esta proteína deje de inhibir el tráfico de las vesículas, permitiendo que las vesículas que contienen GLUT4 se muevan hacia la membrana plasmática. Por lo que en este caso la fosforilación apaga.

La resistencia a la insulina usualmente es causa de diabetes pero no siempre...

La resistencia a la insulina a nivel extracelular se debe en el caso de diabetes tipo 1 a la nula producción de esta hormona por el páncreas, mientras que en diabetes tipo 2 el exceso provoca desensibilización del receptor de insulina.Que una persona tenga resistecia a la insulina no significa que sea una persona diabetica.