hipoglicemia y homeostasis de la glucosa
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HIPOGLICEMIA Y HIPOGLICEMIA Y HOMEOSTASIS DE LA HOMEOSTASIS DE LA
GLUCOSAGLUCOSA
RAFAEL SALASRAFAEL SALAS
ENDOCRINOLOGIAENDOCRINOLOGIA
20072007
Introducción Introducción
La glucosa el combustible mas importante La glucosa el combustible mas importante que el organismo utiliza para la que el organismo utiliza para la producción de ATPproducción de ATP
Combustible obligatorio del cerebroCombustible obligatorio del cerebro Difusión facilitada de glucosa de sangre a Difusión facilitada de glucosa de sangre a
cerebrocerebro En concentraciones normales excede los En concentraciones normales excede los
requerimientos del cerebrorequerimientos del cerebro Metabolismo organizado para mantener en Metabolismo organizado para mantener en
todo momento niveles estables de todo momento niveles estables de glicemia que garantice aporte adecuado glicemia que garantice aporte adecuado
Transportadores de glucosa GLUTTransportadores de glucosa GLUT
nombrenombre Sitios de expresiónSitios de expresión afinidadafinidad
11 Circulación SNC, eritrocitos,Circulación SNC, eritrocitos,
Todos los tejidosTodos los tejidosaltaalta
22 Hígado, células B, serosas de intestino y Hígado, células B, serosas de intestino y riñonriñon
bajabaja
33 Neuronas, todos los tejidosNeuronas, todos los tejidos altaalta
44 Músculo, células adiposas (requieren de Músculo, células adiposas (requieren de insulina)insulina)
mediamedia
55 Yeyuno, hígado, espermatozoidesYeyuno, hígado, espermatozoides mediamedia
Origen y destino de la glucosaOrigen y destino de la glucosa
Fuentes de glucosaFuentes de glucosa– Absorción intestinalAbsorción intestinal– GlicogenolisisGlicogenolisis– Gluconeogenesis (lactato-piruvato, Gluconeogenesis (lactato-piruvato,
aminoacidos-alanina y glutamina)aminoacidos-alanina y glutamina) Organos: hígado y riñonOrganos: hígado y riñon
– GlucogenosintetasaGlucogenosintetasa– fosforilasafosforilasa
glucógeno
Glucosa 1 p
Glucosa-6-p
Fructosa 6 p
Fructosa 1 6 p
Triasa p
Fosfoenol piruvato
piruvato
oxalacetato
α-cetoglutarato
glutamina
glucosa glucosa
glicerol
trigliceridos
Ac grasos
Acetil Co A
cetonaslactato
alaninacitrato
1 glucoquinaasa
2 glicogeno sintetasa
3 fosfofructoquinasa
4 piruvatoquinasa
5 piruvatocarboxilasa
6 P enolpiruvato carb
7 fructosa 1-6bifosfo
8 glucosa 6 fosfatasa
9 fosforilasa
1
9
8
3 7
4
5
6
2
GLUCOSA
glucosa
glucosa
glucosa
glucosa
Homeostasis de glucosaHomeostasis de glucosa
Hígado es el mayor proveedor de Hígado es el mayor proveedor de glucosa endógena: gluconeogenesis glucosa endógena: gluconeogenesis y glucogenolisis.y glucogenolisis.
Energía que utiliza hígado es de beta Energía que utiliza hígado es de beta oxidación de ac grasos, aunque oxidación de ac grasos, aunque puede utilizar glucosa como fuente puede utilizar glucosa como fuente de energía o convertirla a grasade energía o convertirla a grasa
Riñón también cumple funciones Riñón también cumple funciones similaressimilares
Homeostasis de glucosaHomeostasis de glucosa
MUSCULO: puede almacenar glucosa MUSCULO: puede almacenar glucosa como glucógeno o metabolizarla como glucógeno o metabolizarla hasta piruvato-lactato transaminado hasta piruvato-lactato transaminado a alanina u oxidadaa alanina u oxidada
Durante ayuno uso de glucosa Durante ayuno uso de glucosa disminuye casi a cero y metaboliza disminuye casi a cero y metaboliza ac grasos y por proteolisis libera ac grasos y por proteolisis libera sustratos para gluconeogenesis de sustratos para gluconeogenesis de hígadohígado
Homeostasis de glucosaHomeostasis de glucosa
Tejido adiposo: puede usar glucosa Tejido adiposo: puede usar glucosa para sintetizar acidos grasos o para sintetizar acidos grasos o formación de glicerol-3-fostato la formación de glicerol-3-fostato la cual esterifica acidos grasos para cual esterifica acidos grasos para formar trigliceridosformar trigliceridos
Cerebro representa 2.5% del peso Cerebro representa 2.5% del peso pero representa 25% del pero representa 25% del metabolismo basalmetabolismo basal
Vías de la acumulación de Triglicéridos Vías de la acumulación de Triglicéridos en el adipocitoen el adipocito
Triglicéridos Ac. Grasos
DGAT
Ac. Grasos
ASP LPLVLDL CL
Co36
Glucosa
Glut4
Glut4Glucosa 6P
Piruvato
Ac. CoA
Ac.Grasos
Glicerol-P
Lipid Res.2002,43,835-880
IRs
PKB
R.Ins
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
Normalmente hay flujo endógeno de Normalmente hay flujo endógeno de glucosa a la circulación y de esta a glucosa a la circulación y de esta a los tejidoslos tejidos
Hormona reguladora: insulinaHormona reguladora: insulina Hormonas contrarreguladoras: Hormonas contrarreguladoras:
glucagon y epinefrinaglucagon y epinefrina Variaciones exógenas: ingesta y Variaciones exógenas: ingesta y
ejercicioejercicio
Normal physiology of glucose Normal physiology of glucose homeostasishomeostasis
Glucose uptake, Glucose uptake, hepatic glucose hepatic glucose production and production and storage of storage of glycogen glycogen CAPTACIÓN DE GLUCOSA
ESTIMULADA POR INSULINA
Regulación de lipólisis
Tejido Adiposo
Carbohidrate
Glucosa sangre
Digestiveenzymes
Gut
Pancreas
MúsculoHígado
Insulina
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
AYUNOAYUNO– Periodo: 6 hrs después de ingesta de Periodo: 6 hrs después de ingesta de
alimentosalimentos– Glicemia: 70 – 120 mg/dl (4 – 6 mmol/L)Glicemia: 70 – 120 mg/dl (4 – 6 mmol/L)– Producción y consumo de glucosa Producción y consumo de glucosa
equilibrado 2.2 mg/kg/minequilibrado 2.2 mg/kg/min– Cerebro (60%), elementos formes de la Cerebro (60%), elementos formes de la
sangre, medula renalsangre, medula renal
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
AYUNOAYUNO– Pool de glucosa libre disponible es de 15 a 20 Pool de glucosa libre disponible es de 15 a 20
gr y el glucogeno de 70 gr. Lo que puede gr y el glucogeno de 70 gr. Lo que puede proporcionar glucosa par unas 3 horas quizás proporcionar glucosa par unas 3 horas quizás hasta 8 hrs.hasta 8 hrs.
– Por lo tanto gluconeogénesis es importante Por lo tanto gluconeogénesis es importante durante la nochedurante la noche
– Después de 24 a 48 gluconeogenesis es única Después de 24 a 48 gluconeogenesis es única fuente de glucosa y su sustrato los aa fuente de glucosa y su sustrato los aa provienen de la proteólisis muscular.provienen de la proteólisis muscular.
– Lipólisis y cetogénesis son fuente de energíaLipólisis y cetogénesis son fuente de energía
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
ALIMENTACIÓNALIMENTACIÓN– Hasta el doble de sus valores en sangreHasta el doble de sus valores en sangre– Depende de CH digestión y absorciónDepende de CH digestión y absorción– Glucosa endógena es suprimidaGlucosa endógena es suprimida– Acelera uso por hígado, músculo y Acelera uso por hígado, músculo y
adipocitosadipocitos
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
EJERCICIOEJERCICIO– Incremento de la utilización de glucosa Incremento de la utilización de glucosa
por el músculopor el músculo– Incremento de la producción endógena Incremento de la producción endógena
de glucosade glucosa
Reservas energéticas en una persona de 70 kg y Reservas energéticas en una persona de 70 kg y un 12 % de grasa corporalun 12 % de grasa corporal
substratosubstratoCantidadCantidad
(g)(g)Concentrac Concentrac
(mg/kg)(mg/kg)EnergíaEnergía
(kcal)(kcal)
ATPATP
CreatinfosfatoCreatinfosfato
Glucógeno muscGlucógeno musc
Glucógeno hepatGlucógeno hepat
Glucosa sanguinGlucosa sanguin
TrigliceridosTrigliceridos
Trigliceridos muscTrigliceridos musc
Ac. Grasos en Ac. Grasos en SangreSangre
270-400270-400
80-10080-100
3030
84008400
50-8050-80
0.3-0.60.3-0.6
5.45.4
17.017.0
80-20080-200
300-500300-500
1.21.2
3.63.6
1025-15551025-1555
358-598358-598
76.576.5
75 24775 247
478-717478-717
Factores glucorreguladoresFactores glucorreguladores
HORMONALESHORMONALES
– InsulinaInsulina– GlucagónGlucagón– EpinefrinaEpinefrina– Hormona de crecimientoHormona de crecimiento– CortisolCortisol
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
INSULINAINSULINA– Estimula utilización de glucosaEstimula utilización de glucosa– Inhibe en hígado la gluconeogenesis y Inhibe en hígado la gluconeogenesis y
glicogenolisisglicogenolisis– Estimula captación y almacenamiento Estimula captación y almacenamiento
de glucógeno tanto en el hígado, de glucógeno tanto en el hígado, riñones, músculo y tejido adiposoriñones, músculo y tejido adiposo
– Después de comer se requieren niveles Después de comer se requieren niveles elevadoselevados
– Es segregada por células beta Es segregada por células beta pancreáticas pancreáticas
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa INSULINAINSULINA
– Su disminución en sangre ocasiona Su disminución en sangre ocasiona incremento de la producción hepática incremento de la producción hepática de glucosa (y renal) y disminución de su de glucosa (y renal) y disminución de su utilización por músculo y tejido adiposoutilización por músculo y tejido adiposo
– Regulación de secreción de insulina: Regulación de secreción de insulina: factores múltiples principalmente factores múltiples principalmente glicemiaglicemia
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
GLUCAGONGLUCAGON– Segregada por la células alfa Segregada por la células alfa
pancreáticaspancreáticas– Actúa exclusivamente en hígadoActúa exclusivamente en hígado– Activa glicogenolisisActiva glicogenolisis– Actúa en pocos minutosActúa en pocos minutos– No moviliza precursores No moviliza precursores
gluconeogenicos. Balance sistémico de gluconeogenicos. Balance sistémico de glucosaglucosa
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
EPINEFRINAEPINEFRINA– Secretada por las células cromafines de Secretada por las células cromafines de
la médula suprarrenalla médula suprarrenal– Estimula producción de glucosa y limita Estimula producción de glucosa y limita
su utilizaciónsu utilización– Acción a través de receptores alfa y Acción a través de receptores alfa y
beta adrenérgicosbeta adrenérgicos– Moviliza precursores como lactato, Moviliza precursores como lactato,
alanina y glicerolalanina y glicerol– Actúa en minutosActúa en minutos
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
HORMONA DE CRECIMIENTO Y HORMONA DE CRECIMIENTO Y CORTISOL CORTISOL – Actúan en algunas horasActúan en algunas horas– Todas estas hormonas Todas estas hormonas
contrarreguladoras juntas es mayor que contrarreguladoras juntas es mayor que su sumasu suma
– Facilita la lipólisisFacilita la lipólisis– Aumenta el catabolismo proteicoAumenta el catabolismo proteico– Aumento gluconeogenesis hepáticaAumento gluconeogenesis hepática
Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa
FACTORES NEURONALESFACTORES NEURONALES– Neurotransmisor simpático : EpinfrinaNeurotransmisor simpático : Epinfrina– Parasimpatico efecto contrarioParasimpatico efecto contrario
SUSTRATOS REGULADORESSUSTRATOS REGULADORES– Glucosa: estimula producción de Glucosa: estimula producción de
glucógenoglucógeno– Acidos grasos apoya producción de Acidos grasos apoya producción de
glucosa y limita utilizaciónglucosa y limita utilización
Normal physiology of glucose Normal physiology of glucose homeostasishomeostasis
Glucose uptake, Glucose uptake, hepatic glucose hepatic glucose production and production and storage of storage of glycogen glycogen CAPTACIÓN DE GLUCOSA
ESTIMULADA POR INSULINA
Regulación de lipólisis
Tejido Adiposo
Carbohidrate
Glucosa sangre
Digestiveenzymes
Gut
Pancreas
MúsculoHígado
Insulina
Manifestaciones clínicasManifestaciones clínicas
Triada de WhippleTriada de Whipple– Síntomas de hipoglicemiaSíntomas de hipoglicemia– Concentraciones plasmaticas de glucosa Concentraciones plasmaticas de glucosa
bajasbajas– Recuperación al recuperar glicemia Recuperación al recuperar glicemia
sanguineasanguinea Se pueden dividir en 2 categoriasSe pueden dividir en 2 categorias
– Neuroglicopenia Neuroglicopenia – NeurogénicoNeurogénico
Manifestaciones clínicasManifestaciones clínicas
NeurogénicosNeurogénicos– TranspiraciónTranspiración– HambreHambre– Ansiedad Ansiedad – TaquicardiaTaquicardia– TembloresTemblores– ParestesiasParestesias
NeuroglicopenicosNeuroglicopenicos– DebilidadDebilidad– Dificultad para Dificultad para
concentrarseconcentrarse– ConfusiónConfusión– CansancioCansancio– Visión borrosaVisión borrosa– Perdida de la Perdida de la
conciencia conciencia – muertemuerte
Respuesta del SNSRespuesta del SNS
Efectos adrenérgicos Efectos adrenérgicos αα– Inhibición de liberación de insulinaInhibición de liberación de insulina– Aumento de flujo sanguíneo cerebralAumento de flujo sanguíneo cerebral
Efectos adrenérgicos Efectos adrenérgicos ββ– Glucogenolisis hepática y muscularGlucogenolisis hepática y muscular– Estimulación de liberación de glucagonEstimulación de liberación de glucagon– LipolisisLipolisis– Disminución de captación de glucosa Disminución de captación de glucosa
por músculopor músculo– Aumento gasto cardiacoAumento gasto cardiaco
Respuesta del SNSRespuesta del SNS
Efectos colinérgicosEfectos colinérgicos– Aumento de polipéptido pancreáticoAumento de polipéptido pancreático– Incremento de movilidad intestinalIncremento de movilidad intestinal– Produce hambreProduce hambre– Aumenta la sudaciónAumenta la sudación
Manifestaciones clínicasManifestaciones clínicas
DiagnósticoDiagnóstico– Manifestaciones variables incluso en el Manifestaciones variables incluso en el
mismo individuo.mismo individuo.– No debe ser hecho solo por nivel de No debe ser hecho solo por nivel de
glucosa en plasma.glucosa en plasma.– Glucosa 54 mg/dl (3 mmol/l)Glucosa 54 mg/dl (3 mmol/l)– Aceptable de 50 a 70 mg/dlAceptable de 50 a 70 mg/dl
Manifestaciones clínicasManifestaciones clínicas
Mecanismos hipoglicemiaMecanismos hipoglicemia– Ingreso de glucosa menor a gastoIngreso de glucosa menor a gasto– Mayor gasto: ejercicio, gestación, sepsisMayor gasto: ejercicio, gestación, sepsis– Menor producción: hepática, renalMenor producción: hepática, renal– Alteración de factores hormonalesAlteración de factores hormonales
Anomalias en sangre y orinaAnomalias en sangre y orina
glicemiaglicemia pHpH BicarbBicarb CetonCetonuriauria
OsmOsm
Acidosis Acidosis lácticaláctica NN bb bb 00 NN
CHONCCHONC muymuy
AltaAlta NN NN NNMuy Muy altaalta
CADCADaltaalta bajobajo bajobajo ++ NN
HipoglicemiHipoglicemia a bajabaja NN NN 00 NN
ClasificaciónClasificación
Hipoglicemia de ayunoHipoglicemia de ayunoA. Con hiperinsulinismoA. Con hiperinsulinismo
Reacción de insulinaReacción de insulina sobredosis de insulinasobredosis de insulina Administración subrepticia de insulina Administración subrepticia de insulina
sulfonilureasulfonilurea AutinmunitariaAutinmunitaria Por pentamidinaPor pentamidina Tumores pancreáticos de célula betaTumores pancreáticos de célula beta
ClasificaciónClasificaciónB. Sin hiperinsulinismoB. Sin hiperinsulinismo
Disfunción hepática graveDisfunción hepática grave Enfermedad sistémica graveEnfermedad sistémica grave IRCIRC Inanición Inanición Hipocortisolismo y otras deficiencias Hipocortisolismo y otras deficiencias
hormonaleshormonales Uso de alcohol Uso de alcohol Tumores no pancreáticosTumores no pancreáticos Errores inantos del metabolismo de los Errores inantos del metabolismo de los
CHCH
ClasificaciónClasificación
Hipoglicemia sin ayunoHipoglicemia sin ayuno AlimentariaAlimentaria FuncionalFuncional Diabetes ocultaDiabetes oculta EtanolEtanol Sensibilidad a la leucinaSensibilidad a la leucina Intolerancia hereditaria a la fructosaIntolerancia hereditaria a la fructosa GalactosemiaGalactosemia Recién nacido de madre diabéticaRecién nacido de madre diabética
Clasificación Clasificación
Hipoglicemia de ayunoHipoglicemia de ayuno– DrogasDrogas
Insulina, sulfonilureas, alcoholInsulina, sulfonilureas, alcoholQuinina, pentamidinaQuinina, pentamidinaSlicilatos, sulfonamidasSlicilatos, sulfonamidasotrasotras
Clasificación Clasificación
Hipoglicemia de ayunoHipoglicemia de ayuno– Deficiencias hormonalesDeficiencias hormonales
Cortisol ( s. de Addison)Cortisol ( s. de Addison)HGHGGlucagon y epinefrinaGlucagon y epinefrina
– Tumores de células no betaTumores de células no beta– Hiperinsulinismo endógenoHiperinsulinismo endógeno
InsulinomaInsulinomaNo tumoralNo tumoral
Tumores de células beta Tumores de células beta pancreáticaspancreáticas– En adultos de otra manera sanos, es la En adultos de otra manera sanos, es la
causa mas frecuente de hipoglicemiacausa mas frecuente de hipoglicemia– 80% únicos y benignos, 10 % malignos80% únicos y benignos, 10 % malignos– Rara vez hiperplasia de difusa de células Rara vez hiperplasia de difusa de células
betabeta– Mas frecuente 4ta a 6ta décadaMas frecuente 4ta a 6ta década
Tumores de células beta Tumores de células beta pancreáticaspancreáticas– Neuroglicopenia subagudaNeuroglicopenia subaguda– Se agrava con ejercicioSe agrava con ejercicio– Aumento de peso solo 30%Aumento de peso solo 30%– Niveles de insulina elevados a pesar de Niveles de insulina elevados a pesar de
hipoglicemia (menor a 45 mg/dl)hipoglicemia (menor a 45 mg/dl)– Prueba de ayuno prolongado (72hrs) Prueba de ayuno prolongado (72hrs)
supervisadosupervisado
Tumores de células beta pancreáticasTumores de células beta pancreáticas– Estudios por imágenes. No son Estudios por imágenes. No son
excluyentes: ecografía, TAC, RM, excluyentes: ecografía, TAC, RM, arteriografíaarteriografía
– Ultrasonido intraoperatorioUltrasonido intraoperatorio TratamientoTratamiento
– QuirurgicoQuirurgico– Diazóxido, inhibidor secreción de insulinaDiazóxido, inhibidor secreción de insulina
Clasificación Clasificación
Hipoglicemia postprandial (reactiva)Hipoglicemia postprandial (reactiva)– Deficiencias congénitas de enzimas del Deficiencias congénitas de enzimas del
metabolismo de los carbohidratosmetabolismo de los carbohidratos Intolerancia a la fructosa hereditariaIntolerancia a la fructosa hereditariagalactosemiagalactosemia
– Hipoglicemia alimentariaHipoglicemia alimentaria– IdiopáticaIdiopática
Hipoglicemia infantilHipoglicemia infantil
TransitoriaTransitoria– Pretérmino o PEGPretérmino o PEG– Hipopituitarismo, hiperplasia suprarrenal Hipopituitarismo, hiperplasia suprarrenal
congénitacongénita HiperinsulinismoHiperinsulinismo
– Hijo de madre diabéticaHijo de madre diabética– Fármacos maternosFármacos maternos
Defectos enzimáticosDefectos enzimáticos
Hipoglicemia en diabetes mellitusHipoglicemia en diabetes mellitus
Demostrada necesidad de mantener Demostrada necesidad de mantener niveles adecuados de glucosaniveles adecuados de glucosa
Aumento de riesgo de episodios Aumento de riesgo de episodios hipoglicemicoshipoglicemicos
Efectos devastadores de la Efectos devastadores de la hipoglicemia en SNChipoglicemia en SNC
Hipoglicemia en diabetes mellitusHipoglicemia en diabetes mellitus
Factores de riesgoFactores de riesgo– Dosis de insulina, sulfonilurea excesiva Dosis de insulina, sulfonilurea excesiva
o inadecuadao inadecuada– Sobredosis inadvertida o deliberadaSobredosis inadvertida o deliberada– Ingesta inadecuada de alimentosIngesta inadecuada de alimentos– Incremento en utilización de Incremento en utilización de
glucosa:ejercicioglucosa:ejercicio– Producción endógena de glucosa Producción endógena de glucosa
disminuída (alcohol, IRC)disminuída (alcohol, IRC)
Hipoglicemia en diabetes mellitusHipoglicemia en diabetes mellitus
Factores de riesgoFactores de riesgo– Incremento a la sensibilidad a la insulina Incremento a la sensibilidad a la insulina
:baja de peso:baja de peso– Disminución de clearence de insulinaDisminución de clearence de insulina– HipocortisolismoHipocortisolismo– Gastroparesia diabeticaGastroparesia diabetica– EmbarazoEmbarazo– FarmacosFarmacos
GRACIAS POR SU ATENCIÓNGRACIAS POR SU ATENCIÓN