Tema 28: Resistencia a la insulina Flashcards

(45 cards)

1
Q

¿Qué tipos celulares componen los islotes de Langerhans y cuál es su función principal?

A
  • Células β: Secretan insulina, hormona anabólica de vida media corta (3–10 min).
  • Células α: Secretan glucagón, hormona catabólica.
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2
Q

¿Cómo detectan las células β la glucosa y cómo inicia esto la liberación de insulina?

A
  • Glucosa se une a transportadores GLUT2/GLUT1 en la membrana β.
  • Apertura de canales de Ca²⁺ → exocitosis de gránulos de insulina preformada.
  • Si persiste glucemia alta, síntesis de insulina de novo y liberación posterior.
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3
Q

Además de la glucosa, ¿qué otros estímulos promueven la secreción de insulina?

A

Aminoácidos (arginina, lisina).

Ácidos grasos.

Hormonas incretinas (GLP-1, GIP).

Sistema nervioso autónomo y otras hormonas

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4
Q

¿Cuál es la tasa aproximada de secreción de insulina en respuesta a duplicar la glucemia?

A

25 ng·min⁻¹·kg⁻¹ manteniéndose con glucemia al doble.

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5
Q

Describe la primera fase de la secreción de insulina tras la ingesta.

A

Inicio: 2–3 min tras la ingesta.

Pico: Aumenta 10× el nivel basal en 3–5 min.

Declive: Alcanza la mitad a los 10 min.

Objetivo: Evitar la hiperglucemia postprandial.

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6
Q

¿En qué consiste la segunda fase de la secreción de insulina?

A

Inicio: ~15 min post-ingesta.

Duración: 2–3 h.

Mecanismo: Síntesis de novo y liberación continuada de gránulos alejados.

Objetivo: Mantener normoglucemia a largo plazo

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7
Q

Explica el mecanismo de secreción de insulina estimulado por glucosa (GSIS)

A
  1. Entrada de glucosa por GLUT2 (Km 17 mM) o GLUT1.
  2. Glucólisis → ↑ ATP/ADP.
  3. Cierre de canales de K⁺ dependientes de ATP → despolarización.
  4. Apertura de canales de Ca²⁺ voltaje-dependientes → influx Ca²⁺.
  5. Exocitosis de vesículas de insulina almacenada.
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8
Q

¿Por qué GLUT2 actúa como sensor de glucosa en células β?

A

Baja afinidad (Km ≈ 17 mM) → solo responde con insulina cuando la glucosa plasmática es elevada.

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9
Q

¿Qué hormonas incretinas estimulan la secreción de insulina y qué característica las limita?

A

GLP-1: Secretada por células L del intestino.

GIP: Secretada por células K del intestino.

Limitación: Vida muy corta por degradación rápida por DPP-4.

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10
Q

Qué dos vías paralelas activan las incretinas y la glucosa para potenciar la síntesis de insulina?

A
  • Vía cAMP/PKA: Activada por GLP-1.
  • Vía MAPK (p38): Activada por glucosa y amplificada por GLP-1.
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11
Q

Describe los pasos desde la unión de GLP-1 hasta aumento de transcripción del gen INS.

A
  1. GLP-1 → receptor GPCR → ↑ cAMP → activa PKA.
  2. PKA fosforila CREB → se une a CRE en promotor INS.
  3. PKA + MAPK fosforilan PDX1 → se une a región A3 de INS.
  4. Resultado: ↑ transcripción de INS → más insulina.
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12
Q

Además de la síntesis de insulina, ¿qué efectos «bonus» tiene el GLP-1 en células β?

A
  • Potencia la secreción inmediata de insulina almacenada.
  • Favorece proliferación y supervivencia de células β.
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13
Q

Nombra al menos cinco procesos que la insulina aumenta.

A
  • Captación de glucosa (GLUT4 en músculo y adiposo).
  • Glucogenogénesis (hígado y músculo).
  • Lipogénesis (tejido adiposo).
  • Captación de aminoácidos y síntesis de proteínas.
  • Síntesis de ADN y crecimiento celular.
  • Vasodilatación y perfusión muscular.
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14
Q

¿Qué procesos disminuye la insulina?

A

Gluconeogénesis hepática.

Lipólisis en tejido adiposo.

Apoptosis celular.

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15
Q

Describe la estructura del receptor de insulina.

A
  • Glicoproteína heterotetramérica: 2 subunidades α extracelulares + 2 β (transmembrana + intracelular), unidas por puentes disulfuro.
  • Subunidad α: sitio de unión a insulina.
  • Subunidad β: dominio tirosina-quinasa intracelular.
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16
Q

¿Cómo se inicia la señalización tras unión de insulina al receptor?

A

Unión de la insulina (en la subunidad α extracelular) produce un cambio conformacional que favorece autofosforilación del receptor en múltiples sitios de la subunidad β intracelular. El cambio conformacional hace que se expongan residuos propios intracelulares y favorece que se unan también otras proteínas.
- Una vez ha llevado a cabo su acción, será internalizado y degradado/reciclado (vida media corta).

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17
Q

¿Cuáles son los 4 componentes clave de la vía insulina-AKT?

A
  • Receptor de insulina (se une a insulina).
  • Proteínas IRS (sustrato del receptor).
  • PI3K (fosfoinositol 3-quinasa).
  • AKT (proteína quinasa B).
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18
Q

¿Cómo se activa la vía insulina-AKT?

A
  • Insulina se une al receptor → fosforila IRS.
  • IRS activa PI3K → genera PIP3.
  • PIP3 recluta AKT a la membrana → AKT se activa
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19
Q

¿Por qué los efectos de AKT varían entre tejidos?

A

Depende de los sustratos de AKT presentes en cada célula:

  • Músculo: GLUT4 (captación de glucosa).
  • Hígado: GSK3 (glucógeno).
  • Adipocitos: HSL (antilipólisis).
20
Q

¿Cómo vincula la insulina el crecimiento celular a través de Shc?

Efectos a largo plazo — funciones no metabólicas

A
  • Shc-P se une a Grb → recluta Ras → activa vía MAPK → transcripción de genes de crecimiento y proliferación.
21
Q

¿Qué fenómeno compensa inicialmente a la resistencia tisular de insulina?

A

Hiperinsulinemia compensatoria.

22
Q

¿Por qué no todos los individuos con resistencia a la insulina desarrollan DMII?

A

Se necesita además predisposición genética y progresión a disfunción de células β.

23
Q

Describe la cascada que lleva a hiperglucemia cuando falla la señal de insulina.

A
  1. Receptor insulina disfuncional → célula “cree” falta de nutrientes.
  2. Células α liberan glucagón (en etapas avanzadas) → ↑ gluconeogénesis hepática → hiperglucemia.
  3. ↓ GLUT4 en músculo/adiposo → menor captación de glucosa.
  4. ↓ GLUT2 en β → menor detección de glucosa → secreción agravada de insulina (hiperinsulinismo en etapas tempranas).
24
Q

¿Qué ocurre en las etapas tempranas de resistencia a la insulina?

A
  • El páncreas secreta más insulina (hiperinsulinemia) para vencer la resistencia en músculo/tejido adiposo.
  • Glucagón se mantiene normal o bajo (insulina lo suprime).
25
¿Por qué el músculo no usa glucosa a pesar de la hiperglucemia?
- Fallo en señalización de insulina → GLUT4 no se transloca a membrana. - Resultado: Músculo usa ácidos grasos (como en ayuno), mientras el hígado no libera glucosa (gluconeogénesis suprimida por hiperinsulinemia).
26
Por qué aparece hiperglucagonemia en diabetes avanzada? | Si se supone que el glucagon esta inhibido por la hiperinsulinemia
- Agotamiento de células β → menos insulina → se pierde supresión de glucagón. - Consecuencia: Glucagón elevado estimula gluconeogénesis hepática (aumentando más la glucemia)
27
¿Cómo empeora la hiperglucagonemia la diabetes?
- Glucagón ↑ → gluconeogénesis hepática ↑ → hiperglucemia persistente. - Hiperglucemia daña más células β → menos insulina → mayor glucagón.
28
¿Por qué el músculo se vuelve resistente a la insulina antes que el hígado?
- Músculo: Depende de GLUT4 (insulina-dependiente) - Hígado: Usa GLUT2 (insulina-independiente)
29
¿**Cómo se desarrolla la resistencia en músculo**?
1. **Acumulación de lípidos (DAG, ceramidas)** 2. Activación de PKCθ/JNK/IKKβ 3. **Fosforilación de IRS-1 en serina** -> inactivacion 4. **Bloqueo señal PI3K/Akt** 5. **GLUT4 no se transloca → no capta glucosa**
30
Qué otros factores empeoran la resistencia muscular?
**Inflamación (TNF-α, IL-6)** **Disfunción mitocondrial** Menor biogénesis de GLUT4
31
¿Qué 3 mecanismos protegen al hígado de la resistencia temprana a la insulina?¿Por qué el hígado resiste más tiempo?
Vía FoxO1 alternativa: - La insulina actúa sobre FoxO1 (no solo PI3K/Akt) para inhibir gluconeogénesis. - FoxO1 es menos sensible a lípidos tóxicos que la vía muscular. Hiperinsulinemia compensatoria: - El páncreas secreta más insulina para mantener la supresión hepática de glucosa. Exportación de lípidos: - El hígado empaca lípidos en VLDL → evita acumulación tóxica inicial (a diferencia del músculo).
32
¿Cómo contribuye la obesidad a la resistencia a la insulina?
- **Exceso nutricional → glucotoxicidad y lipotoxicidad**. - **Acumulación de subproductos tóxicos (DAG, ceramidas)**. - **Activación de quinasas de estrés intracelular (JNK, IKKβ) que bloquean IRS**.
33
¿Qué hormonas peptídicas anti-diabéticas participan en la comunicación entre órganos?
Leptina y adiponectina: reducen síntesis de TG, promueven β-oxidación y sensibilidad a insulina (activan AMPK).
34
¿Qué hormonas producidas en obesidad desensibilizan a la insulina?
RBP4, TNF-α y resistina: producidas por tejido adiposo, promueven inflamación y resistencia a insulina.
35
Describe el mecanismo por el cual la hipertrofia adipocitaria promueve inflamación.
- **Hipertrofia → hipoxia local → disfunción mitocondrial → ↑ ROS → estrés del RE → secreción de TNF-α, IL-1β → bloqueo de señal de insulina.**
36
Qué ocurre cuando los ácidos grasos libres exceden la capacidad de almacenamiento del adipocito?
- Ácidos grasos ectópicos en hígado y músculo → acumulación de lípidos tóxicos (lipotoxicidad) → disfunción celular y resistencia a insulina.
37
¿Cómo el exceso de Malonyl-CoA afecta la oxidación de grasas en el higado?
Malonyl-CoA (de la lipogénesis) inhibe CPT1 → ácidos grasos no entran a mitocondrias. Resultado: - Se acumulan AG-CoA en citosol. - El hígado no quema grasas eficientemente.
38
¿Qué hace el hígado con los ácidos grasos que no puede oxidar?
Los redirige a: - Síntesis de TG (vía GPAT1 y DGAT1) → VLDL → hipertrigliceridemia. - Ceramidas/DAG (lípidos tóxicos) → bloquean señal de insulina.
39
¿Por qué el exceso de lípidos estresa el RE?
Sobrecarga de proteínas/lípidos → plegamiento incorrecto de proteínas. IRE1α se activa → dispara: - Quinasas de estrés (JNK) → resistencia a insulina. - Inflamación → daño hepático.
40
Cómo afecta el exceso de ácidos grasos al músculo a través de PPARα?
PPARα (receptor nuclear) se activa por ácidos grasos → estimula genes de β-oxidación. Problema: El ciclo de TCA no aumenta su capacidad → acumulación de: - Acilcarnitinas (productos incompletos). - ROS (daño mitocondrial).
41
¿Cómo los subproductos tóxicos causan resistencia a la insulina en el músculo?
Acilcarnitinas/ROS activan: - JNK e IKKβ (quinasas de estrés). Estas fosforilan IRS-1 en serina → bloquean la señal de insulina. Consecuencias: - GLUT4 no se transloca → menos captación de glucosa. - Hiperglucemia + más acumulación de lípidos.
42
¿Cómo contrarresta el ejercicio estos efectos lipotoxicos en el musculo?
- Aumenta el flujo del ciclo de TCA → elimina acilcarnitinas/ROS. - Activa AMPK (vía independiente de insulina) → transloca GLUT4. - Mejora biogénesis mitocondrial (vía PGC1α) → mayor capacidad oxidativa.
43
Enumera cinco enfermedades/metabolopatías ligadas a la resistencia a la insulina.
1. Diabetes Mellitus tipo II. 2. Síndrome de ovario poliquístico. 3. Hígado graso no alcohólico. 4. Cardiolipotoxicidad (aterosclerosis). 5. Nefropatía (daño podocitario).
44
¿Por qué se produce resistencia a la insulina fisiológica en el embarazo?
- ↑ Hormona placentaria hPL, hormonas esteroideas y TNF-α → disminución de receptores GLUT4 y aumento de gluconeogénesis hepática → ↑ glucemia para aporte fetal (~150 g/día).
45
¿Cómo actúa la metformina para controlar la diabetes tipo 2?
Principal diana: AMPK (proteína quinasa activada por AMP). Efectos clave: - ↓ Gluconeogénesis hepática: Inhibe enzimas (PEPCK, G6Pasa) → reduce producción hepática de glucosa. - ↑ Sensibilidad a insulina: Mejora señalización de insulina en músculo/hígado (translocación de GLUT4). - ↓ Absorción intestinal de glucosa: Efecto secundario contributivo.