METABOLISMO HIDRATOS DE CARBONO BIOQUMICA CLNICA I 2012 Q.F.; B.C. Laura Yametti

REPASO:HIDRATOS DE CARBONO: polisacridos

-disacridos (sacarosa, lactosa) -monosacridos: hexosas (glucosa, galactosa, fructosa)

PNCREAS:-excrino: secreta amilasa -endcrino: secreta insulina (clulas ) glucagn (clulas ) somastostatina (clulas ) polipptido pancretico (clulas F)

PNCREAS:

CLULAS PNCREAS:http://fisio4tlcv6.blogspot.com/2010/04/pancreas.html

INSULINA: BIOSNTESISHormona polipeptdica: 2 cadenas: A (21 AA), B (30 AA) unidas por 2 puentes disulfuro. Producida por las clulas de los islotes pancreticos de Langerhans. Sntesis: Pre-proinsulina proinsulina insulina

Sntesis:PREPROINSULINA: 86 AA --> protelisis --> se elimina el pptido seal --> proinsulina. PROINSULINA: Se escinde --> pptido C y las cadenas A y B. Insulina y pptido C: se almacenan juntos en los grnulos secretores de las clulas beta, secretndose en forma conjunta. Pptido C: marcador de utilidad de secrecin de insulina permitiendo diferenciar la insulina endgena de la exgena (debido a que es ms resistente a la degradacin heptica que la insulina).

http://www.encolombia.com/medicina/academedicina/Academ300208/Medicamentosparala diabetestipo2.3.htm

INSULINA: BIOSNTESIS

http://www.lookfordiagnosis.com/images.php?term=Proinsulina&photo_id=4786229161&lang=2

PROINSULINA:

INSULINA: S IN

U L IN A : E S T R U C T U

INSULINA: SECRECINGlucosa: regulador esencial de la secrecin de insulina Concentracin de glucosa en sangre > 70 mg/ dL estimula la sntesis de insulina

Secrecin de insulina: pulstil

CLULA :Harrison. Principios de Medicina Interna. 16 ed. 2006. Mc Graw Hill

CLULA :Glucosa: Ingresa a clula (por transportador de glucosa GLUT2) se estimula secrecin insulina Fosforilacin glucosa (por glucoquinasa): paso limitante de velocidad que controla la secrecin de insulina regulada por glucosa ATP formado en gluclisis: inhibe la actividad de un canal de K+ induce la despolarizacin de membrana de clula abre canales de calcio dependientes de voltaje estimula secrecin de insulina

http://www.google.com.uy/imgres? imgurl=http://scielo.isciii.es/img/revistas/nh/v23n2/9_f1.gif&imgrefurl=http://scielo.isciii.es/scielo.php%3Fpid%3DS021216112008000200009%26script%3Dsci_arttext&usg=__e0S4IVLvoShBf3THOgwBo5k9B4=&h=370&w=720&sz=13&hl=es&start=0&zoom=1&tbnid=cBqSVWRr2cle7M:&tbnh=124&tbnw=242&e i=VXaPTc_KOK-H0QH4sLG9Cw&prev=/images%3Fq%3Dpatron%2Bde%2Bsecrecion%2Binsulina%26um%3D1%26hl%3Des %26sa%3DN%26biw%3D1123%26bih%3D473%26tbs

INSULINA: SECRECIN

%3Disch:10%2C213&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=131&vpy=71&dur=1030&hovh=161&hovw=313&tx=185 &ty=73&oei=VXaPTc_KOK-H0QH4sLG9Cw&page=1&ndsp=8&ved=1t:429,r:4,s:0&biw=1123&bih=473

RECEPTOR DE INSULINA (msculoesqueltico):Harrison. Principios de Medicina Interna. 16 ed. 2006. Mc Graw Hill

RECEPTOR DE INSULINA (msculoesqueltico):50% insulina vertida a circulacin se degrada en hgado El resto se une a subunidad de receptores en clulas diana, se estimula actividad intrnseca de tirosinquinasa autofosforilacin del receptor (subunidad ) reclutamiento de molculas de sealizacin intracelulares (IRS: insulinreceptor substrates)

Cascada de fosforilacin y desfosforilacin cambios metablicos (sntesis de glucgeno, lipognesis, sntesis de protenas, ADN) traslocacin unidades de transporte glucosa (GLUT) desde aparato Golgi a membrana

INSULINA:Funciones en hgado: Estimula: sntesis de glucgeno, sntesis de triglicridos Inhibe: glucogenlisis, gluconeognesis, cetognesis Funciones en msculo: Estimula: captacin y metabolismo de glucosa, captacin de AA, sntesis de protenas y glucgeno Inhibe: hidrlisis de protenas, liberacin de

HORMONAS CONTRARREGULADORASAumentan la concentracin de glucosa: -Glucagn -adrenalina -cortisol -hormona de crecimiento Disminucin concentracin glucosa en sangre clulas secretan glucagn a la circulacin portal heptica activacin de glucogenlisis.

NOMENCLATURA:

Concentracin de glucosa en sangre : GLUCEMIA Si est aumentada: HIPERGLUCEMIA Si est disminuda: HIPOGLUCEMIA

Valor de referencia (NORMOGLUCEMIA): 70

HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA:3 fuentes de Glucosa: -absorcin intestinal (Hidratos de Carbono de ladieta)

-glucogenlisis (degradacin glucgeno) -gluconeognesis (formacin de glucosa a partirde AA, lactato, glicerol)

Glucosa 6- fosfato deshidrogenasa: necesaria para liberar glucosa a la circulacin. En hgado y rin

HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA:

Destinos metablicos de la glucosa: -almacenarse como glucgeno -transformarse en piruvato por gluclisis, luego reduccin a lactato y transaminacin para dar alanina o acetilCoA (que puede dar cidos grasos o cuerpos cetnicos) -liberarse a circulacin

HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA:

produccin heptica de glucosa

captacin y utilizacin perifrica

HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA:Ayuno: Insulinemia baja: aumenta produccin glucosa(gluconeognesis y glucogenlisis)

disminuye sntesis de glucgeno, reduce captacin de glucosa por tejidos sensibles a insulina y promueve movilizacin de precursores almacenados Glucagn: estimula glucogenlisis y

HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA:Perodo posprandial: La carga de glucosa aumenta la concentracin de insulina y disminuye la de glucagn se invierten los procesos La mayora de la glucosa posprandial es utilizada por el musculo esqueltico (debido a la captacin de glucosa estimulada por insulina)

http://bio1152.nicerweb.com/Locked/media/ch45/45_12GlucoseHomeostasis.jpg

HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA:

DIABETES MELLITUS (DM):Sndrome heterogneo (desorden metablico) en el que se destaca la hiperglucemia(American Diabetes Association (ADA) 2010)

Puede deberse a: -resistencia a la accin de la insulina -secrecin insuficiente de insulina -ambas

PREVALENCIA DIABETES MELLITUS:- > 220 millones de personas en el mundo -En 2004 fallecieron ~ 3,4 millones de personas - > 80% de las muertes son en pases de ingresos bajos/ medios. Casi la mitad de ellas en < 70 aos (55% mujeres) -OMS prev que las muertes por diabetes se dupliquen entre 2005 y 2030 -dieta saludable, actividad fsica regular, mantenimiento de peso corporal normal y no consumo de tabaco

CRITERIOS DIAGNSTICOS:(ADA 2010)

VALORES NORMALES: -GLUCEMIA EN AYUNAS: hasta 100 mg/dL -PTOG (75 g): glucemia 2 hora: < 140 mg/dL INTOLERANCIA A LA GLUCOSA: -GLUCEMIA EN AYUNAS ALTERADA: Glucemia en ayunas: 100 126 mg/dL -TOLERANCIA A LA GLUCOSA ALTERADA:

CRITERIOS DIAGNSTICOS:(ADA 2010)

DIABETES: -Glucemia en ayunas (8 Hs) 126 mg/dL -Sntomas de hiperglucemia marcada* y glucemia casual 200 mg/dL* polidipsia, polifagia, poliuria, prdida de peso, visin borrosa

-PTOG (75 g): glucemia de la 2 Hora 200 mg/ dL-HbA1C 6,5 % (mtodo certificado por NGSP y trazable al DCCT)(NGSP: National Glycohemoglobin Standardization Program DCCT: Diabetes Control and Complications Trial)

1-dieta con ingesta de por lo menos 150 g de hidratos de carbono en los 3 das previos 2-ayuno de 12 hs 3-extraccin de sangre glucemia basal

PTOG (prueba de tolerancia oral a la glucosa):

(si glucemia > 126 mg/ dL, se suspende el estudio)

4-ingesta de una solucin con 75 g glucosa anhidra en H2O (limn). Tomar en no ms de 5 minutos(nios con peso < 43 Kg: 1,75 g glucosa / Kg peso, hasta un mximo de 75g de glucosa, en una concentracin 20%)

DETERMINACIN GLUCEMIA:-Si se va a analizar en suero: procesar antes de 1 h de obtenida la muestra (para evitar gluclisis) -Si se va a analizar luego de 1h de extrada la muestra: utilizar conservador (NaF) Unidades: la glucemia se expresa en: mg/ dL g/ L

CLASIFICACIN DE LA DIABETES:(ADA 2010)

Por su etiopatogenia: 1-DM tipo 1 (DM T1): 1A, 1B 2-DM tipo 2 (DM T2) 3-Otros tipos especficos : defectos genticos enfuncionalidad celular, defectos genticos en accin de insulina, enfermedades del pncreas excrino (fibrosis qustica), inducida por drogas o frmacos (SIDA o transplante de rganos)

DM T1A:Ausencia sntesis insulina Patogenia: Destruccin autoinmune de las clulas de los islotes de Langerhans del pncreas debido a la presencia de anticuerpos anti clulas insulinitis

DM T1A:90% de los individuos presentan marcadores de destruccin autoinmune al momento del diagnstico (AutoAc) En general se da en nios y adolescentes, pero puede ocurrir a cualquier edad Los ms jvenes en general presentan cetoacidosis, los adultos mantienen una secrecin de insulina

FASES DE DESARROLLO DM T1A:fuente: medicoshoy.blogspot.com

INDIVIDUOS SUSCEPTIBLES A DESARROLLAR DM T1:-Familiares de 1er grado de pacientes diabticos -Individuos con HLA-DR3 y DR4 -Diabticas gestacionales con HLA sugestivos -Anticuerpos anti-islotes positivos (ICA +) -Anticuerpos anti-insulina positivos (AAI +) -Anticuerpos anti-GAD65 positivos (antiGAD65 +) -Anticuerpos anti fosfatasa de tirosina (anti IA-2 +)

AC. ANTI-GAD:-AutoAc contra la glutamato descarboxilasa (GAD) -GAD 65 slo se expresa en islotes pancreticos humanos, principalmente en clulas -Marcador ms precoz de DM T1 en adultos. Se detecta una dcada antes de la aparicin de los sntomas clnicos. Alta especificidad en prediccin DM T1 -No varan con la edad, ni decaen con el

-Reaccionan contra estructuras citoplasmticas de las clulas endcrinas en los islotes pancreticos.

AC. ANTI-ISLOTES PANCRETICOS (ICA):

-Preceden en aos a la aparicin de sntomas, luego de instalada la enfermedad, desaparecen paulatinamente. -Presentes en el 70-90 % de los pacientes con comienzo reciente de la DM T1

AC. ANTI - INSULINA (AAI):-Se unen reversiblemente a la insulina modificando la disponibilidad de la insulina libre en plasma hiperglucemias postprandiales prolongadas. Al desligarse el complejo, se libera la insulina y el paciente puede presentar hipoglucemia inestabilidad metablica del paciente. -Asociados con la DM T1 de comienzo en la

DM T1B:Idioptica -No se detectan autoAc -No es inmune mediada, pero se observa gran prdida de secrecin de insulina

DM T2:Forma ms prevalente de Diabetes a nivel mundial, ~ 90% Fisiopatologa: compleja Se observa: -resistencia a la insulina en los tejidos perifricos -secrecin de insulina alterada (compensatoria) -aumento de produccin de glucosa heptica

FACTORES DE RIESGO:-Factores genticos: marcadores genticos, historia familiar, genes ahorradores. No seidentificaron genes especficos causantes de DM T2

-caractersticas demogrficas: edad, sexo, etnia (Mscomn en Latinos e Indgenas que en Caucsicos)

-estilo de vida: obesidad, estrs, inactividad fsica, dieta -determinantes metablicos y categoras de riesgo

DM T2:Se caracteriza por resistencia a la insulina o por deficiencia de secrecin de insulina En trminos absolutos, la insulinemia est aumentada, dependiendo de la resistencia a la insulina, la insulinemia no es suficiente para mantener glucemia normal Con el tiempo, puede haber falla progresiva de las

DM T2:La mayora de los individuos tienen obesidad central (relacionada con la resistencia a la insulina) Tambin se pueden encontrar: HTA, dislipemia, aumento de PAI-1, dando sindrome metablico Estos pacientes tienen mayor riesgo de padecer complicaciones macrovasculares (ej: IAM)

OTROS TIPOS ESPECFICOS:A. Defectos genticos de la funcin celular: Cromosoma 12, HNF-1 (MODY3), Cromosoma 7, glucoquinasa (MODY2), Cromosoma 20, HNF-4 (MODY1), Cromosoma 13, insulin promoter factor-1 (IPF-1; MODY4), Cromosoma 17, HNF1 (MODY5), Cromosoma 2, NeuroD1 (MODY6), ADN mitocondrial, otros B. Defectos genticos en la accin de la insulina: Resistencia a la insulina tipo A, Leprechaunism, sindrome de Rabson-Mendenhall, diabetes lipoatrfica, otros C. Enfermedades del pncreas excrino:

OTROS TIPOS ESPECFICOS:D. Endocrinopatas: Acromegalia, Sindrome de Cushing, Glucagonoma, Feocromocitoma, Hipertiroidismo, Somatostatinoma, Aldosteronoma, otros E. Inducida por drogas o qumicos: Vacor, Pentamidina, cido nicotnico, Glucocorticoides, hormona tiroidea, Diazxido, agonistas adrenrgicos, Tiazidas, Dilantin, Interfern, otros

OTROS TIPOS ESPECFICOS:G. Formas infrecuentes de diabetes inmunemediadas: Sindrome Stiff-man, anticuerpos anti receptor insulina, otros

H. Otros sindromes genticos que pueden asociarse con diabetes: Sindrome de: Down, Klinefelter, Turner, Wolfram, LaurenceMoon-Biedl, Prader-Willi . Ataxia de Friedreich,

DIABETES GESTACIONAL:Intolerancia a la glucosa diagnosticada en el embarazo En 4% de embarazos La > vuelve a normoglucemia luego del embarazo, pero > riesgo de padecer diabetes posteriormente (30- 60 %)Se realiza PTOG en semana 24 - 28 de gestacin. Si factores de riesgo estudio en 1er trimestre

Diabetes gestacional (ALAD): Glucemia en ayunas 105 mg/ dL PTOG (75 g): glucemia 2 Hora 140 mg/ dL

TAMIZAJE EN INDIVIDUOS SANOS:Se realiza determinacin de glucemia: -Carnet de salud -Rutina de embarazo -Carnet del adulto mayor -En > 45 aos, realizar c/ 3 aosRealizar con > frecuencia si hay factores de riesgo: obesidad (IMC >= 27), etnia, familiar de 1er grado con DM, diabetes gestacional o RN> 4 Kg, HTA, intolerancia a la glucosa, HDL colesterol disminuido, sndrome del ovario poliqustico,

POCT (point of care testing):

-PARA MONITOREO DEL PACIENTE DIABTICO -NO SIRVE PARA DIAGNSTICO (Imprecisin :15%) Se determina glucemia en sangre capilar

POCT:

HEMOGLOBINA GLICADA (HbA1c):Hemoglobina A glucosilada irreversiblemente en una o ambas valinas N-terminales de las cadenas de la Hb. Formada en 2 pasos (reaccin no enzimtica): -formacin de base de Schiff (rpida) -formacin de cetoamina Su velocidad de formacin depende de: glucemia, tiempo de exposicin de los GR a la glucosa

SNTESIS HbA1c:

HbA1C:-Sirve para control del paciente diabtico Aproximadamente cada 3 meses. Gestante:acelerado recambio de los eritrocitos se relaciona con ltimas 4 semanas

-Recomendaciones ADA 2010: aceptan algunos ensayos para ser utilizados para diagnstico de diabetes (certificado por National GlycohemoglobinStandarization Program (NGSP) y estar estandarizado os ser trazable a mtodo de referencia de Diabetes Control and Complications Trial (DCCT)

Valores de referencia:

DETERMINACIN HbA1c: Muestra: sangre entera -cromatografa de afinidad: Se basa en la capacidad del cido fenilbornico en solucin alcalina de complejarse con grupos cis-diol del azcar unido a la Hb Mide hemoglobina glicosilada total y calcula la fraccin A1c segn una correlacin realizada por fabricante -cromatografa de intercambio inico: Se basa en la elucin diferencial de la hemoglobina glicosilada por el cambio de carga en la molcula debido a la glicacin del amino terminal de la cadena Se emplea carboximetil celulosa cargada (-) Mide HbA1C columna (obsoleto), HPLC (mtodo de referencia)

-mtodos electroforticos: Isoelectroenfoque con gel de poliacrilamida (Gran resolucin, complejo), electroforesis en agar gel. Miden HbA1 -mtodos inmunolgicos: Ac contra secuencia de AA en fraccin N-terminal de hemoglobina glicada Especficos contra HbA1c, pueden ser automatizados Inmunoturbidimetra-Se cuantifican Hb total y la HbA1c Se hemoliza la muestra. A partir del hemolizado, se determina en 2 reacciones independientes el nivel de HbA1c y de Hb de la muestra. Automatizable Inmunoanlisis enzimtico- proteasa para digerir la Hb dando fructosil-aminocido que por la accin de una oxidasa da H2O2 ) Inhibicin de la aglutinacin por ltex- Ac monoclonales reconocen el trmino N-glicosilado de cadena de Hb

Correlacin entre HbA1c y glucemia(ADA 2010):% H b A 1 c 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 G lu c e m ia m e d ia 1 2 6 1 5 4 1 8 3 2 1 2 2 4 0 2 6 9 2 9 8

( m

1-descompensaciones metablicas: Se presentan en forma aguda -Cetoacidosis diabtica (CAD) -Estado hiperosmolar hiperglucmico -Hipoglucemia 2-vasculares: Se presentan en forma crnica -macrovascular (favorece arteriosclerosis ): cardiopata isqumica, arteriopata de MMII, otras -microvascular: retinopata diabtica, nefropata

COMPLICACIONES DE LA DIABETES:

MICROALBUMINURIA:Excrecin de 30- 300 mg albmina/24 hs en 2- 3 orinas repetido en 3 a 6 meses Elemento precoz de nefropata diabtica Tamizaje de microalbuminuria: Se estudia la 1 orina de la maana Se descarta si: muestra contiene macroalbuminuria y cetonuria Si 2 resultados dan negativos, no se contina estudio

Primera Jornada Nacional de Consenso de Proteinuria (Montevideo, setiembre 2011): Tamizaje de nefropata diabtica incipiente: cuantificar albuminuria/ creatininuria abandonar trminos: microalbuminuria y macroalbuminuria Utilizar ALBUMINURIA

TRATAMIENTO:En trminos generales: -dieta -ejercicio -administracin de frmacos ( dependiendo del tipo de diabetes y de su perodo evolutivo: hipoglucemiantes orales y/o insulinas) Si debuta con CAD, se utiliza insulina al principio y

IMPORTANCIA DEL LABORATORIO:Las determinaciones del Laboratorio intervienen en: -Diagnstico -Seguimiento: conducta -Estudio de complicaciones: metabolismo lipdico, medio interno, alteraciones renales -Estudio de etiologa -Prevencin: identificacin de grupos de riesgo

CAD:Importante dficit de insulina hiperglucemia, liplisis y oxidacin de cidos grasos produccin de cuerpos cetnicos acidosis metablica Hiperglucemia glucosuria diuresis osmtica, prdida de agua y electrolitos (sodio, potasio, magnesio, cloro, fosfatos) = deshidratacin

CAD:Desencadenantes: Infecciones, alteraciones vasculares, isquemia, mal manejo del tratamiento, traumatismos quemaduras, entre otros Presentacin clnica: 1 sindrome diabtico precoz (polifagia, poliuria, polidipsia) Si no se detiene progresin CAD: respiracin de Kussmaul , aliento cetnico, nuseas, vmitos

HIPOGLUCEMIA:Velocidad de aparicin de glucosa en circulacin < Velocidad de desaparicin de glucosa de la circulacin. Frente a hipoglucemia: -disminuye secrecin de insulina -aumenta secrecin de glucagn -aumenta secrecin de adrenalina (menor importancia)

SNTOMAS:-neuroglucopnicos: consecuencia directa de falta de glucosa en SNC. Cambios de conducta, confusin, convulsiones, cansancio, prdida de conciencia (muerte en casos extremos) -neurognicos: debidos a la percepcin de los cambios fisiolgicos producidos por la descarga adrenrgica

HIPOGLUCEMIA EN DIABETES:1-Grave: requiere administracin activa de HC, glucagn 2-Sintomtica documentada: sntomas clsicos de hipoglucemia + glucemia < 70 mg/ dL 3-Asintomtica: no sntomas clsicos de hipoglucemia pero glucemia < 70 mg/ dL 4-Probablemente sintomtica: sntomas clsicos de

HIPOGLUCEMIA EN DIABETES:Causas ms frecuentes: -iatrognica -IR -insuficiencia heptica -insuficiencia cardaca -hiperinsulinemia -sepsis

BIBLIOGRAFA:*Henry. El Laboratorio en el Diagnstico Clnico. 20 a ed. 2005. Marbn Libros S.L *www.endotext.org. Bsqueda realizada 20/03/11 *http://care.diabetesjournals.org/content/33/Supplement_1/S11.ful l.pdf+html *Williams. Tratado de Endocrinologa. 11 ed. 2009. Elsevier Saunders *Farreras; Rozman. Medicina Interna. 13 ed. 1995. Mosby Doyma Libros *Harrison. Principios de Medicina Interna. 16 ed. 2006. Mc Graw Hill *Diabetes Care; volume 33, supplement 1, januar *http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/es/index.htmly 2010. Guas ADA 2010 *Curso Bioqumica Endocrinolgica ABA, 2010. Diabetes y Autoinmunidad.