Insulina y glucagon

Secreción de Secreción de INSULINA Y GLUCAGONINSULINA Y GLUCAGON

Páncreas

• Función Exócrina– Iones y Enzimas de la digestión

• Función Endócrina (Islotes de Langerhans)– Células beta o B => Insulina (70%)– Células alfa o A=> Glucagon (25%)

– Células delta o D=> Somatostatina (<5%)– Células F o PP=>Polipéptido Pancreático

(trazas)

INSULINAINSULINA

• Anabolizante proteica

• Lipogénica: - inhibe la lipoproteinlipasa para que lípidos ingresen a células

- estimula sintesis de TAG

- inhibe lipasa hormonosens.

inhibe lipólisis

• Hipoglucemiante: estimula todas las vías que disminuyen glucosa en sangre

Destino de la glucosa: Fase absortivaDestino de la glucosa: Fase absortiva

Inhibición de glucogenólisis y gluconeogénesis

SNC + otrosCélulas β

33%

34%

33%

Insulina Insulina

Muscle + fat

Fuentes de Glucosa Utilización de la Glucosa

GLUCAGONGLUCAGON

• Catabolizante proteico

• Lipolítica

• Hiperglucemiante

Movilización de la GlucosaMovilización de la Glucosa

Musculo + Tej. adiposo

SNC + otros

Riñón

Células α

Riñón

90%

10%

18%

8%

64%

10%

Glucagon

Movilizació n de la Glucosa Utilizació n de la Glucosa

Glucogenólisis Y Gluconeogénesis

Secreción de insulinaSecreción de insulina

• Insulina de liberación rápida: es insulina preformada. Aparece pico rápidamente.

Vida media: 5 a 10 min

• Luego aumenta la secreción de insulina que se prolonga en el tiempo según la cantidad de glúcidos consumidos.

• Glucemia post-ingesta normal no es >200mg% ya que la secreción de insulina es inmediata y glucemia disminuye en la medida que exista respuesta.

Síntesis de insulinaSíntesis de insulina

• Insulina: estructura proteica 51 aa (21 + 30) con puentes S-S: 2 intercatenarios 1 intracatenario

• Gen responsable: en el brazo corto del cromosoma 11.

• Medición de insulina endógena midiendo péptido C

• Para diferenciar de insulina exógena en diabéticos insulinodependientes.

Secreción de insulinaSecreción de insulina

1) Preproinsulina (PM 11.500) En Ribosomas

HOOC

NH2

S

S

S

S

HOOC

SS

NH2

S

S

S

S

HOOC

SS

NH2

2) Proinsulina (PM 9.000) “inactiva”Se establecen puentes S-SEn Retículo endoplásmico

3) Insulina (PM 5.734) “activa” PC1 endopeptidasa

PC2 endopeptidasa eliminan péptido CCarboxipeptidasa H En Vesículas

Péptido B

Péptido A

Péptido C

Péptido B

Péptido A

ESR11-12

0 min Traducción de la Preproinsulina

Clivaje del peptido señal NH2 terminal

20 min La Proinsulina pasa al Golgi y se empaca en vesículas

50-140 min La Prohormona convertasa rompe el péptido C

80-180 min La Insulina forma hexámeros con gránulos de Zn Secreción de gránulos -β (mec. Ca2+/ ATP dependiente)

• [ Glucosa ] Aumentada• [ aa libres ] Aumentada• [ Hormonas GI] Aumentadas

(gastrina, secretina, CCK, GIP)

Estimulación de la secreción de insulinaEstimulación de la secreción de insulina

Dieta Mixta

• [ Glucagon ] Aumentada• Noradrenalina

(baja [ ]; receptores α-adrenérgicos)• Acetilcolina

“Incretinas” (≠ secretagogos)

Ca2+

Ca2+

Estimulación de las células βEstimulación de las células β

Glucosa

G-6-P

Glucoquinasa

GLUT-2

Glucosa

Piruvato

NADH

NAD+

ADP + Pi

ATP

Canal sensible ATP-K+

-

Canal de Ca2+ voltaje dependiente

Gránulos β maduros

Sulfonilurea

Factores Reguladores

• [glucosa] ppal regulador VN 70-110 mg% sang.

• Factores hormonales: • Adrenalina Θ; • STH; cortisol, estrógenos, progetinas +

• Fármacos: • Sulfonilureas Θ; • tolbutamida +

La insulina recombinante (21 + 30 aa)

S

S

S

S

HOOC

SS

NH2HOOC

NH2

β - chain

α - chain

Dos productos genéticos diferentes unidos

• Genes sintéticos A y B se insertaron por separado en el gen bacteriano responsable de la b-galactosidasa presente en un plásmido.

• Plásmidos recombinantes se introdujeron en E. coli donde se multiplicaron, fabricando una proteína quimérica, en la que una parte de la secuencia de la b-galactosidasa estaba unida por una metionina a las cadenas de la insulina.

• Ninguna de las cadenas de insulina contiene metionina, • Se separaron las cadenas de la insulina del resto de proteína quimérica rompiéndola

con bromuro de cianógeno que destruye la metionina. • Se purificaron las cadenas y se unieron mediante una reacción que forma puentes

disulfuro

EFECTOS METABOLICOS DE LA INSULINA POR FOSFORILACION – DESFOSFORILACION

METABOLISMO GLUCIDICO METABOLISMO LIPIDICO

GLUCOGENO SINTETASA

ACT. POR DESFOSFORILACION AUMENTO DE GLUCOGENOGENESIS

LIPOPROTEINLIPASA 1 ACTIVADA POR DESFOSFORILACIONAUMENTO DE CAPTACION DE VLDL

PIRUVATODESHIDROGENASA QUINASA

ACT. POR DESFOSFORILACION

AUMENTO DE KREBS

HIDROXIMETILGLUTARILCoA SINTETASA ACTIVADAS POR DESFOSFORILACIONAUMENTO DE BIOSINTESIS DE COLESTEROL

PFK2 ACT. POR DESFOSFORILACION AUMENTO DE GLUCOLISIS Y DISMUNUCION DE GLUCONEOGENESIS

CITRATO LIASA Y ACETIL CoA CARBOXILASA

ACTIVADAS POR FOSFORILACION-AUMENTO DE LA LIPOGENESIS

GLUCOSA 6PDESHIDROGENASA

ACT. DESFOSFORILACIONAUMENTO DE VIA DE PENTOSAS

GLUCOGENOFOSFORILASA QUINASA

DESACT. POR DESFOSFDISMINUCION DE GLUCOGENOLISIS

Estimulación de la secreción de glucagonEstimulación de la secreción de glucagon

• Disminución [ glucosa ]• Aumento [ aa libres ]*• Adrenalina

InhibiciónInhibición de la secreción de glucagonde la secreción de glucagon

• Aumento [ glucosa ]

+ [ insulina ] aumentada

Glucagon

• Siempre en sangre.• Aparece en ayunas.• Su concentración disminuye un poco

cuando se secreta insulina.

• Señal de secreción: ingreso de glucosa (difusión facilitada) a las células alfa (insulinodependientes) disminuye secreción de glucagon.

Tejidos insulinodependientesTejidos insulinodependientes

“Tejidos que requieren insulina

para poder captar glucosa”

• Músculo esquelético (en reposo)

• Tejido adiposo

• Células alfa pancreáticas

Tejidos insulinodependientesTejidos insulinodependientes

Cuando aumenta el nivel de insulina en la membrana de las células de estos tejidos

Aparece el receptor de membrana de glucosa GLUT-4

Entra glucosa a estas células