1 - Universidad de Cuenca

UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
RESUMEN
En los últimos años, procesos como la globalización,
avances tecnológicos, llegada de multinacionales, y la
migración, han conllevado a que la población adopte un
estilo de vida semejante al de las grandes ciudades.
Cada vez se dispone de menos tiempo para actividades
fuera del trabajo, la población se vuelve más “cómoda”,
sedentaria, e ingiere “comidas rápidas”, sin considerar su
efecto dañino para el organismo.
Este estudio pretende verificar, que el incremento en el
peso corporal, modifica no solo el aspecto físico, sino
también la homeostasis del organismo, alterando la
secreción
de
insulina
y
trayendo
consigo
graves
consecuencias para la salud.
Palabras clave:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Endocrinología
Glicemia
Insulina
Sobrepeso
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
1
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ÍNDICE
Página número
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………12
CAPITULO I
Generalidades de
Endocrinología……..………….…...………………………………………………...14
Endocrinología Y Metabolismo……………………………………………………..17
Sistema endocrino………..………………………………………………………….18
Coordinación de las funciones corporales por los mensajeros
químicos……………………………………………………………………..……….20
Hormonas……………………………………………………………………………..23
Principales glándulas endocrinas y sus hormonas……………………….27
Clasificación de las hormonas………..…………………………………….29
Almacenamiento y secreción de las hormonas…………..……………….32
Control de la secreción hormonal…………………………………………..34
Hormonas y proteínas ligadoras……………………………………………38
Receptores hormonales y su activación………….………………………..40
Regulación del número de receptores…………………..…………………44
Mecanismos de acción hormonal………...………………………………...45
Apoptosis hormonal…… ………………...………………………………….59
Trastornos de la función endocrina……….…………………….………………….61
Determinación de concentraciones hormonales en sangre……………………..63
CAPITULO II
Carbohidratos………………………………….……………………………………..64
Estructura química…………………………………………………………………...66
Función de los hidratos de carbono…..……………………………………………67
Metabolismo de carbohidratos………..…………………………………………….68
Glucosa………………………………………………………………………………..71
Metabolismo de la glucosa……..……………………………….…………………..72
Glucólisis……………….….…………………………………………….……………78
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
2
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Regulación de la
glucólisis…………………………………….………………………………………..82
Gluconeogénesis…………………………………………………………………….83
Balance energético de la gluconeogénesis……………………………………….85
Regulación de la gluconeogénesis…………………………………………………85
Interrelaciones de los órganos en la gluconeogénesis………….…………….....86
Ruta de las pentosas fosfato……………………….……………………………….89
Uso del hidrógeno para sintetizar grasas, función del dinucleótido
de nicotinamida y adenina fosfato……………….…………………………………91
Glucogénesis…………………………………………………………………………92
Glucogenólisis………………….……………….……………………………………94
Ciclo de KREBS……..……………………………………………………………….95
Alteraciones del metabolismo de la glucosa…………………………….………..98
Diabetes…………………………………………………………………….............100
Hipoglicemia………….……………………………………………………………..108
CAPITULO III
El páncreas…………………...………………...…………………………………..117
Insulina…………………………………………..…………………………………..122
Química y síntesis de la insulina…..……….……………………………..124
Mecanismo de acción……………………….……………………………...130
La insulina y sus efectos metabólicos……………….……………………137
Efecto de la insulina sobre el metabolismo de los hidratos
de carbono en otras células……………………………………………….152
Efecto de la insulina sobre el metabolismo de las proteínas
y sobre el crecimiento……………………………………………………..162
Regulación de la secreción de insulina…………………………..….…...168
Factores estimuladores de la biosíntesis y secreción
de la insulina………………………………………………………………..169
Otros factores que estimulan la secreción de insulina…………………174
Alteraciones del metabolismo de la insulina…………………………………….179
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
3
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Hipoinsulinismo………….………………………………………………….182
Hiperinsulinismo (hipoglucemia)…………………………………………..189
CAPITULO IV
Balance energético y nutricional……..……………………….…………………..191
Metabolismo energético………..………………………………………………..…191
Valor calórico de los alimentos……………………………………………………193
Valores de los nutrientes…………………………………………………………..195
Necesidades diarias de proteínas……………………….………………..195
Medición de la energía producida por el cuerpo (gasto calórico)……….…….197
Metabolismo total….………………………………………………………..197
Metabolismo basal……………………...…………………………………..198
Efecto térmico de la comida……………………………………………….203
Actividad física………………...…………………………………………….203
Balance calórico……………….…………………………………………………....204
Tipos de balance calórico (o energético)………………..……………………….204
Métodos clínicos y experimentales para determinar la utilización
metabólica de las proteínas, los hidratos de carbono y grasas……………….206
Regulación de la ingesta alimenticia……………………………………………..210
Centros neuronales de regulación de la ingesta alimenticia…..………212
Factores que regulan la cantidad de alimento ingerido…..…………….212
Control de peso……………………………………………………………………..218
Componentes estructurales principales del ser humano…………..…………..219
Sobrepeso………………………………………………………...…………………226
La dinámica del equilibrio
energético…………………..…………………226
Obesidad………………………………….…………………………………………229
Causas de la obesidad………..……….…………………………………..230
Susceptibilidad a desarrollar obesidad……..…………………………….232
Clasificación de la obesidad……………….………………………………233
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
4
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Los peligros de la obesidad………………..…………………………..236
Falta de peso…………………..……………………………………………………246
CAPITULO V
ANÁLISIS PRÁCTICO
Muestreo……………………………………………………………………………..247
Métodos………………………….…………………………………………………..249
Técnicas:
Determinación cuantitativa de Insulina…….…………..…………………253
Determinación cuantitativa de glucosa…….….……….……………………...256
Formas de Control……………………..…………………………………………..257
Datos obtenidos en la práctica ……………………………….…………………..259
Análisis estadístico descriptivo…………………….……………………….……..261
Interpretación de resultados…………...…………………………………..262
Análisis gráfico de los resultados
Interpretación de resultados……………………………………………….267
Análisis estadístico
Interpretación de resultados…………………...…………………………..274
CAPITULO VI
Conclusiones………………………………………………………………………..297
Recomendaciones………………………………………………………………….301
Bibliografía……………………………………….………………………………….303
Anexos……………………………………………………………………………….311
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
5
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ESTUDIO COMPARATIVO DE NIVELES DE INSULINA Y
GLUCOSA EN PERSONAS CON SOBREPESO Y
PERSONAS CON PESO NORMAL EN LA CIUDAD DE
CUENCA
TESIS DE GRADO PREVIO A LA OBTENCIÓN
DEL TÍTULO DE BIOQUÍMICO FARMACEUTICO
DIRECTOR DE TESIS:
Dra. Graciela Chérrez Verdugo
AUTORES:
Lorena Bravo Medina
Patricia Delgado Torres
Cuenca – Ecuador
2006
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
6
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Agradecemos en primer lugar a Dios por habernos
permitido realizar todos nuestros sueños y lograr
alcanzar las metas que hasta ahora nos hemos
propuesto.
A la Escuela de Bioquímica y Farmacia y a todas las
personas que de una u otra manera han colaborado
tanto en nuestra formación profesional como en la
realización de la presente tesis.
Particular y especialmente a la Dra. Graciela Chérrez
Verdugo, Directora de Tesis; a las Dras. Lurdes
Jerves, Luz María Samaniego, y al Dr. Fausto
Zaruma, quienes con sus conocimientos y dedicación
contribuyeron a que el presente trabajo llegue a una
feliz realización.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
7
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
DEDICATORIA
A mis queridos padres Jorge
y Diocelina a mis hermanos
María, Jorge, Rubén, David, y
Pablo, por creer en mi, y
apoyarme y hacer posible
que mis estudios culminaran
con éxito.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
8
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
DEDICATORIA
El presente trabajo va
dedicado a mis padres, Patricio y
Malena; y a mis hermanos Vero y
Paúl por su apoyo y comprensión
durante toda mi carrera y por
ayudarme a alcanzar mis metas.
A mis abuelitos por siempre estar
allí dándome animo, sobre todo a
mi querido abuelito Jorge, porque
se que desde donde estas
siempre me has cuidado y
apoyado en todo.
A
todas
esas
personitas
especiales, Diego, Lore, Vane,
Fernánda, y Verito, por estar
siempre a mi lado compartiendo
los momentos difíciles y alegres
de mi vida y por ayudarme a
seguir adelante cuando sentía que
ya no tenía fuerzas.
Patricia
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
9
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
INTRODUCCIÓN
En los últimos años, el ritmo de desarrollo de la Ciudad de
Cuenca se ha incrementado considerablemente. Procesos
tales como la globalización, avances tecnológicos, la
llegada de multinacionales, y sobre todo el fenómeno
migratorio, ha conllevado a que la población en general
adopte un estilo de vida semejante al presentado en las
grandes ciudades.
Dicho cambio se refleja sobre todo en la actividad física y
en las costumbres alimenticias adoptadas en la actualidad.
Cada vez es menor el tiempo del que se dispone para
desarrollar actividades fuera del trabajo, lo que hace que la
población tienda a volverse más “cómoda”, es decir,
emplea más medios de transporte, tornándose sedentarios
y prefieren ingerir las denominas “comidas rápidas” , sin
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
10
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
considerar el efecto dañino que pueda desarrollar en
su organismo.
La adopción de dichos hábitos se ve reflejada en el
incremento cada vez mayor de personas que presentan
sobrepeso, e incluso en algunos de los casos obesidad, sin
tomar en cuenta la edad o el sexo de las personas que lo
padecen.
Se sabe que el problema del sobrepeso esta directamente
relacionado con incremento de la tendencia a desarrollar
enfermedades crónicas y ha disminuir el tiempo de vida de
dichas personas.
Es importante comprobar, que un incremento en el peso
corporal, va ha modificar no solo su aspecto físico, sino
también la homeostasis de su organismo. De tal manera
que este estudio se enfoca hacia verificar si el sobrepeso
influye o no en la secreción de insulina por las células B
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
11
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
pancreáticas, y como se presentan los niveles de
glicemia en dichos casos.
CAPITULO I
Generalidades de Endocrinología
Las funciones del organismo están reguladas por dos
sistemas de control principales: el sistema nervioso y el
sistema hormonal o endocrino. El sistema endocrino, junto
con el nervioso, constituyen dos de los más importantes
sistemas que permiten mantener la homeostasis ó medio
interno del organismo, participan de manera coordinada en
todas las funciones generales de regulación del cuerpo
humano, como mantener la temperatura, la presión
sanguínea, la cantidad de glucosa en sangre, etc. (3)
Para poder comprender los cambios o las alteraciones que
se presenten en nuestro organismo, es fundamental
conocer la composición y el funcionamiento de dichos
sistemas, en este caso nos enfocaremos específicamente
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
12
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
al sistema endocrino, el cual esta relacionado
directamente con nuestro estudio.
La endocrinología es la especialidad médica que se
encarga del estudio de la síntesis, secreción, función
hormonal, y de los mecanismos de regulación de estas,
además de los efectos normales de sus secreciones, y los
trastornos derivados del mal funcionamiento de las mismas.
Etimológicamente endocrino proviene de dos vocablos
griegos, Endon: dentro y Krinein: secretar o separar; es
decir, secretar al interior. (72)
La endocrinología puede ser dividida en dos grandes áreas
de estudio:
A. Endocrinología y Metabolismo: El sistema endocrino
regula el metabolismo hidroelectrolítico, del calcio y fósforo
(sistema óseo), de los carbohidratos, de los lípidos y de las
proteínas.
B. La regulación del anabolismo y catabolismo de estos
compuestos, está orientada a regular la energía necesaria
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
13
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
para las actividades celulares, el crecimiento y el
desarrollo. En situaciones negativas como por ejemplo
desnutrición, el organismo deja de crecer y desarrollarse
para mantener las actividades celulares. Como ejemplos de
hormonas que participan en el metabolismo tenemos:
HORMONAS
REGULAN…
Antidiurética, atrial
natriurética, aldosterona,
angiotensina, y la prolactina
el equilibrio hidrosalino
Paratohormona,
tirocalcitonina, vitamina D,
estradiol,
dehidroepiandrosterona
glucocorticoides, insulina,
hormona del crecimiento,
hormonas tiroideas,
somatostatina, y el glucagón
el sistema esquelético, y
el metabolismo del
calcio y fósforo del
organismo
hormona del crecimiento,
leptina, estrógenos,
hormonas tiroideas, insulina
el metabolismo de los
lípidos
andrógenos, insulina,
glucocorticoides, hormonas
tiroideas, hormona del
crecimiento
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
el metabolismo de los
carbohidratos
el metabolismo de las
proteínas
14
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
C. Endocrinología y Reproducción: El sistema
endocrino
participa
de
manera
fundamental
en
la
regulación de los procesos que permiten el crecimiento y
desarrollo de los gametos masculino y femenino. Esto
basado a la integración del sistema de regulación: Sistema
Nervioso Central - Hipotálamo - Hipófiso - Gonadal. Una
alteración en cualquiera de estos niveles de regulación
alterará la reproducción y conducirá a la infertilidad.
Existen hormonas que tienen tanto función metabólica
como reproductiva. Entre ellas tenemos a la testosterona,
el estradiol y la leptina.
D. Otras funciones del sistema endocrino son aquellas
referidas a los procesos de diferenciación celular, y en el
control del sistema inmunológico.
En el primer caso tenemos como ejemplo el rol de las
hormonas tiroideas en el proceso de la mielinización de las
fibras nerviosas; así, su deficiencia congénita resulta en
cretinismo, una patología donde se observa retardo mental.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
15
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Igualmente
los
andrógenos
gonadales
son
importantes para la diferenciación de los genitales
externos, los conductos reproductivos internos, y del
cerebro masculino.
En el segundo caso existe un sistema de regulación a
través de los glucocorticoides que modulan la respuesta
inmune; en éste sistema también participa el sistema
nervioso, por lo que podemos calificarlo como sistema
neuro-inmuno-endocrino. (8;72)
SISTEMA ENDOCRINO
El cuerpo realiza funciones muy específicas que deben ser
controladas como reguladas," el sistema endocrino es el
sistema que logra que estos cambios se puedan dar a
simple
vista
cuando
son
muy
externos,
aunque
normalmente suelen ser internos". (44)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
16
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
El sistema endocrino consiste en varias glándulas
que segregan sustancias químicas llamadas hormonas en
el flujo sanguíneo. Los órganos endocrinos también se
denominan glándulas sin conducto o glándulas endocrinas,
debido a que sus secreciones se liberan directamente en el
torrente sanguíneo, mientras que las glándulas exocrinas
liberan sus secreciones sobre la superficie interna o
externa de los tejidos cutáneos, la mucosa del estómago o
el revestimiento de los conductos pancreáticos.
Este sistema está relacionado con el control de las
diferentes funciones metabólicas del organismo tales como
la velocidad de las reacciones químicas en las células y el
transporte de sustancias a través de las membranas
celulares; además se encuentra involucrado en otros
aspectos
del
metabolismo
celular,
tales
como
el
crecimiento y la secreción. (72)
Los tejidos que producen hormonas se pueden clasificar en
tres grupos:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
17
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Glándulas endocrinas: producción exclusiva de
hormonas. Ejm: tiroides
ƒ Glándulas endo-exocrinas: producen también otro
tipo de secreciones además de hormonas. Ejm: el
páncreas
ƒ Tejidos
no
glandulares:
produce
sustancias
parecidas a las hormonas. Ejm: tejido nervioso del
sistema nervioso autónomo.
Algunos de los efectos hormonales ocurren en segundos,
mientras que otros requieren de varios días para comenzar,
y posteriormente continúan durante semanas o incluso
meses. (3;8)
COORDINACIÓN DE LAS FUNCIONES CORPORALES
POR
LOS MENSAJEROS QUÍMICOS
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
18
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Las células interactúan unas con otras y modifican
su actividad metabólica por acción de sustancias químicas
denominadas transmisores. Existen diferentes tipos de
transmisión química:
ƒ Transmisión Neurocrina: ocurre en el sistema
nervioso a través de la liberación de sustancias químicas
denominadas neurotransmisores al espacio intersináptico,
luego se une a un receptor post-sináptico modificando la
actividad metabólica de la célula post-sináptica.
ƒ Transmisión
Endocrina:
ocurre
en
el
sistema
endocrino a través de la liberación de sustancias químicas
denominadas hormonas, que actúan a distancia sobre una
célula efectora.
ƒ Transmisión
Neuroendocrina:
ocurre
por
la
liberación de sustancias químicas (neurohormonas) en los
terminales nerviosos hacia la circulación, y actúan a
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
19
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
distancia sobre una célula efectora. Como ejemplo
tenemos la secreción de las neurohormonas (hormonas
liberadoras e inhibidoras) del hipotálamo a la eminencia
media y que a través de la vía sanguínea porta-hipofisiaria
se van a trasladar a la hipófisis anterior donde van a actuar.
ƒ Transmisión paracrina: ocurre entre dos células
adyacentes, donde una de las células secreta la sustancia
(parahormona), que actúa por difusión en la célula vecina
modificando su función. No hay participación de la vía
sanguínea.
ƒ Transmisión autocrina: Es cuando una sustancia
química actúa sobre la misma célula que la produce para
regular su secreción. (72)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
20
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
HORMONAS
La comunicación entre las distintas células y glándulas del
sistema endocrino se lleva a cabo mediante un tipo
especial de biomoléculas, unos mensajeros químicos que
se denominan hormonas.
En 1902, Bayliss y Starling definieron por primera vez el
concepto de hormona, al descubrir la secretina, liberada a
la circulación por la mucosa duodenal, y que estimula el
flujo pancreático. Estos autores definieron a la hormona
como cualquier sustancia producida normalmente en las
células de una región del organismo y llevada por el
torrente sanguíneo a otras partes, sobre las cuales actúa
con efecto favorable para el organismo en conjunto. (58;
69)
Actualmente se definen a las hormonas como compuestos
químicos secretados en mínimas concentraciones al
torrente sanguíneo por células o grupos de células
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
21
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
específicas, y que actúan en células distantes al
lugar de origen, donde se unen a receptores específicos
produciendo una respuesta biológica.
Existen sustancias que simulan el efecto de una hormona
pero no son hormonas; éstas son la glucosa, los ácidos
grasos no esterificados, y las prostaglandinas. La glucosa
actúa sobre el páncreas y libera insulina, pero no es
hormona
porque
actúa
en
altas
concentraciones
(miligramos), en tanto que las hormonas actúan a mínimas
concentraciones: pico gramos (10-12 g) y nanogramos (10-9
g).
Muchas de las hormonas secretadas por las células
endocrinas
son
inactivas
(precursoras)
y
requieren
transformarse en otra molécula para tener actividad
biológica. Por ejemplo, la tiroxina (T4) secretada por la
glándula tiroides requiere perder un iodo y transformarse en
tri-iodotironina (T3) para ser biológicamente activa.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
22
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Algunas hormonas son locales, mientras que otras
son generales; las primeras poseen efectos locales
específicos, por ello su nombre, como por ejemplo la
acetilcolina
liberada
en
las
terminaciones
nerviosas
parasimpáticas y esqueléticas. (58)
Las hormonas generales son secretadas en su mayoría por
glándulas endocrinas específicas; como ejemplo de estas
encontramos a la adrenalina y la noradrenalina, secretadas
por la médula suprarrenal en respuesta a la estimulación
simpática. Algunas hormonas generales afectan a casi
todas las células del organismo, tal como la hormona del
crecimiento de la hipófisis anterior, y la hormona tiroidea
del tiroides.
Otras hormonas solo afectan a tejidos específicos “tejidos
diana”, porque solo ellos poseen receptores celulares diana
específicos a los que se unirán las hormonas para iniciar
sus acciones. (69;72)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
23
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Principales Glándulas Endocrinas
Figura 1.1 (www.ADAM.org.com)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
24
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
PRINCIPALES GLÁNDULAS ENDOCRINAS Y
SUS HORMONAS
Glándula
Hipófisis
anterior
(base del
cerebro)
Hormona
Función
Hormona del crecimiento
Induce el crecimiento de casi todas las célula y
tejidos del organismo
Adrenocorticotropina
Hace que la corteza suprarrenal secrete
hormonas corticosuprarrenales
Tirotropina
Hace que la glándula tiroides secrete tiroxina y
triyodotironina
Hormona folículo
estimulante
Induce el crecimiento de folículos ováricos
antes de la ovulación, promueve la formación
de esperma en los testículos
Hormona luteinizante
Prolactina
Promueve el desarrollo de las mamas y la
secreción de leche
Hormona antidiurética
(vasopresina)
Hace que los riñones retengan agua; en
concentraciones elevadas producen vaso
constricción y eleva la tensión arterial
Hipófisis
posterior (base
del cerebro)
Glándulas
suprarrenales
(sobre los
riñones)
Papel importante en la producción de la
ovulación, produce la secreción de hormonas
sexuales en ovarios y testículos
Oxitocina
Contrae el útero durante el parto, además
contrae las células mioepiteliales de las
mamas ayudando a expulsar la leche
Cortisol
Posee múltiples funciones en el control del
metabolismo de proteínas, carbohidratos y
grasas
Aldosterona
Tiroxina y Triyodotironina
Glándula
tiroides
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
Reduce la excreción de sodio en los riñones y
aumenta la excreción de potasio
Aumenta la velocidad de las reacciones
químicas en casi todas las células,
aumentando así el nivel del metabolismo
25
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
(cuello)
Calcitonina
Favorece el depósito de calcio en los huesos y
reduce la concentración del mismo en el
líquido extracelular
Insulina
Favorece la entrada de glucosa en las células
del organismo controlando así la velocidad del
metabolismo de los hidratos de carbono
Glucagón
Aumenta la síntesis y liberación de glucosa
procedente del hígado hacia los líquidos
corporales
Estrógenos
Estimulan el desarrollo de los órganos
sexuales femeninos, de las mamas y de
caracteres sexuales secundarios
Islotes de
Langerhans
(Páncreas)
Ovarios
Progesterona
Testículos
Testosterona
Glándula
paratiroides
(cuello)
Parathormona
Estimula la secreción de “leche uterina” por las
glándulas endometriales uterinas. Ayuda a
promover el desarrollo del aparato secretor de
las mamas
Estimula el crecimiento de los órganos
sexuales masculinos y de caracteres sexuales
secundarios
Controla la concentración de Ca en el líquido
extracelular mediante: a) absorción de Ca en
el intestino, b) excreción de Ca por los riñones,
c) liberación Ca de los huesos.
Gonadotropina coriónica
humana
Favorece el crecimiento del cuerpo lúteo y la
secreción de estrógenos y progesterona por
este.
Estrógenos
Favorece el crecimiento de órganos sexuales
de la madre y de algunos tejidos del feto.
Placenta
Progesterona
Somatomamotropina
humana
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
Promueve el desarrollo del endometrio antes
de la implantación del huevo fecundado,
favorece el desarrollo de algunos tejidos y
órganos fetales, promueve el desarrollo del
aparato secretor mamario de la madre.
Probablemente favorezca el crecimiento de
algunos tejidos fetales, ayuda al desarrollo
mamario de la madre.
26
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
CLASIFICACION DE LAS HORMONAS:
Desde el punto de vista químico, las hormonas son de tres
tipos:
1. Hormonas
esteroideas:
poseen
una
estructura
química basada en el núcleo esteroideo, similar al
colesterol, en la mayoría de los casos derivan del
propio colesterol.
Las hormonas esteroidales son lipofílicas y se
producen en glándulas cuyo origen embriológico es
mesodérmico, tales como la corteza adrenal, el ovario
y el testículo. El núcleo fundamental de estas
hormonas es el ciclopentano-perhidrofenantreno.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
27
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Figura 1.2:
(http://www.uv.es/garoa2/estresyadiccion/psicoendocrinolog
ia.htm)
Las hormonas esteroidales según el número de
átomos de carbono pueden dividirse en pregnanos (21
carbonos), androstanos (19 carbonos) y estranos (18
carbonos). Los ejemplos típicos de estos grupos son
la progesterona, la testosterona y el estradiol,
respectivamente.
2. Derivadas del aminoácido tirosina: existen dos
grupos, el primero representado por las dos hormonas
tiroideas metabólicas (tiroxina y triyodotironina), son
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
28
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
formas yodadas de derivados de la tirosina. El
segundo
representado
por
las
dos
hormonas
principales de la médula suprarrenal (adrenalina y
noradrenalina),
que
son
catecolaminas,
también
derivadas de la tirosina.
Tirosina
Figura 1.3: (Laguna José, Piña Enrique, Bioquímica de
Laguna)
3. Proteínas o péptidos: todas las restantes hormonas
endocrinas importantes son proteínas, péptidos o
derivados inmediatos de estos. Las hormonas de la
hipófisis anterior son proteínas o grandes polipéptidos,
las hormonas de la hipófisis posterior, hormona
antidiurética y oxitocina, son péptidos, cada uno con
tan sólo nueve aminoácidos. La insulina, el glucagón y
la parathormona son grandes polipéptidos. (43;72)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
29
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ALMACENAMIENTO Y SECRECIÓN DE LAS
HORMONAS:
Las glándulas endocrinas no emplean una forma única de
almacenamiento y secreción de sus hormonas, sin
embargo la mayoría sigue ciertos patrones generales.
Todas las hormonas proteicas están formadas por el
retículo
endoplasmático
granuloso
de
las
células
glandulares, de la misma manera que se forman otras
proteínas secretoras. No obstante la proteína inicial
formada por el retículo endoplasmico casi nunca es la
propia hormona final, sino que es mayor que la hormona
activa y se denomina preprohormona. (3;58)
Posteriormente esta gran proteína se desdobla, por lo
general
cuando
aún
se
encuentra
en
el
retículo
endoplásmico, y forma una proteína más pequeña
denominada prohormona; esta es transportada por las
vesículas transportadoras del retículo endoplásmico hasta
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
30
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
el aparato de Golgi, donde se va ha dar lugar a la
separación de otra porción de la proteína.
El aparato de Golgi suele condensar las moléculas de
hormona en pequeñas vesículas encapsuladas por una
membrana, denominadas vesículas secretoras o gránulos
secretores. Estas vesículas permanecen almacenadas en
el compartimiento citoplásmico de la célula endocrina hasta
que aparece una señal específica (señales nerviosas,
hormonales, química, física) para producir la secreción.
El comienzo de la secreción hormonal después de un
estímulo, y la duración de la acción de las mismas, varía
considerablemente entre las diferentes hormonas, así por
ejemplo algunas hormonas como la adrenalina y la
noradrenalina son secretadas en cuestión de segundos una
vez estimulada la glándula, y puede desarrollar su acción
completa en otros pocos segundos o minutos. Otras
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
31
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
hormonas
como
la
tiroxina
o
la
horma
del
crecimiento, pueden tardar meses en producir su efecto
completo.
La cantidad de hormonas necesarias para controlar la
mayor parte de las funciones metabólicas y endocrinas son
increíblemente pequeñas. Sus concentraciones en la
sangre oscilan entre 1 picogramo (una billonésima de
gramo) por cada mililitro de sangre hasta un máximo de
algunos microgramos (unas millonésimas de gramo) por
mililitro de sangre. (3;58;72)
Del mismo modo, las tasas de secreción de las diversas
hormonas son extremadamente pequeñas, por lo general
en el orden de los microgramos o miligramos por día.
CONTROL DE LA SECRECIÓN HORMONAL:
La secreción hormonal es regulada por estímulos directos y
por mecanismos de retroalimentación. Los sistemas
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
32
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
hormonales se integran en ejes donde hay un
sistema de regulación superior, conformado por el sistema
nervioso central (SNC), que a través de una regulación
neurocrina actúa sobre el hipotálamo. El SNC, el
hipotálamo y la hipófisis son comunes para todos los ejes
de regulación hormonal; a partir de la hipófisis se
diversifican las funciones.
Así tenemos, el eje SNC-hipotálamo-hipófiso-gonadal; eje
SNC-hipotálamo-hipófiso-tiroideo;
hipófiso-córtico
adrenal;
eje
eje
SNC-hipotálamo-
SNC-hipotálamo-hipófiso-
pancreático entre otros.
Los principales mecanismos de control de la secreción
hormonal son:
ƒ Regulación directa: ocurre de un nivel superior a
otra de nivel inferior. Por ejemplo, la hipófisis que secreta la
hormona luteinizante (LH) estimula la secreción de la
testosterona por las células de Leydig en el testículo.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
33
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Retroalimentación: es la regulación a partir de una
glándula del nivel inferior hacia la glándula que la estimula
y que está en un nivel superior. Este sistema permite
mantener el equilibrio en la secreción hormonal para evitar
que una glándula de nivel inferior se mantenga sobreestimulada por una glándula de nivel superior.
Por ejemplo, la hipófisis (nivel superior) secreta hormona
del crecimiento (GH), y ésta actúa sobre el hígado
produciendo, el factor de crecimiento similar a insulina-I ó
IGF-I (nivel inferior),
crecimiento
de
los
que a su vez actúa sobre el
huesos.
Si
no
ocurriera
retroalimentación, la GH seguiría actuando y se produciría
crecimiento desmesurado del hueso (gigantismo). La IGF-I
por retroalimentación inhibe la secreción de GH. (3;58)
Se pueden distinguir dos mecanismos de retroalimentación,
estos son:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
34
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
a) Retroalimentación negativa: se genera cuando el
producto final inhibe la secreción de la glándula. Por
ejemplo, la hormona luteinizante (LH) estimula en las
células de Leydig del testículo la producción de
testosterona, la cual al circular por la sangre llega a la
hipófisis donde va a inhibir la secreción de LH.
b) Retroalimentación
positiva:
se
genera
cuando
la
secreción de una célula efectora incrementa la secreción
de la hormona que la estimula; éste mecanismo de
regulación es el que ocurre menos frecuentemente en el
organismo. Un ejemplo es la liberación cíclica de
gonadotropinas en la fase pre-ovulatoria de la mujer.
Evoluciones
realizadas
a
los
mecanismos
de
retroalimentación demuestra que el factor importante que
se debe controlar no suele ser la tasa de secreción de la
propia hormona, sino el grado de actividad del órgano
diana. Tan solo cuando la actividad del órgano diana se
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
35
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
eleva hasta un nivel apropiado, la retroalimentación
hacia la glándula adquiere el poder suficiente para frenar la
secreción posterior de la hormona. (43;72)
Si el órgano diana responde escasamente a la hormona, la
glándula endocrina secreta cada vez más hormona, hasta
que el órgano diana alcanza el nivel de actividad apropiado,
pero a expensas de una secreción excesiva de la hormona
de control.
HORMONAS Y PROTEINAS LIGADORAS:
Las hormonas esteroidales y las tiroideas circulan en la
sangre tanto ligada a una proteína como en forma libre,
siendo ésta última la biológicamente activa. Generalmente
las
determinaciones
hormonales
se
refieren
a
la
concentración total (hormona libre + hormona ligada a la
proteína), y no siempre una alteración en los niveles de la
hormona total refleja una alteración de la fracción libre,
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
36
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
puesto que existen muchas situaciones en que se
afecta el contenido de la proteína ligadora sin que
necesariamente ocurra una disfunción hormonal. (43;58;72)
Existen
hormonas
proteicas
como
la
hormona
de
crecimiento que se unen a proteínas ligadoras circulantes
en sangre como paso necesario para su acción hormonal.
Se considera a esta proteína ligadora como el receptor
extracelular, pues su ausencia resulta en falla de la acción
de la hormona del crecimiento.
Para su acción hormonal, la hormona de Crecimiento (GH)
se une al receptor celular, y este complejo hormonareceptor extracelular (proteína ligadora) se une a un
receptor de membrana, y a partir de allí se produce la
cascada que determina finalmente la acción de la hormona,
en este caso la hormona de crecimiento.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
37
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
RECEPTORES
HORMONALES
Y
SU
ACTIVACIÓN:
Muchas células son expuestas a las hormonas, sin
embargo, sólo algunas responden debido a la especificidad
de la acción hormonal. Las hormonas endocrinas casi
nunca actúan directamente sobre la maquinaria intracelular
para controlar las reacciones químicas celulares finales, en
su lugar, casi siempre se combinan primero con receptores
hormonales situados en la superficie de las células o en el
interior de las mismas. Después de la unión a los
receptores, se inicia una cascada de reacciones en la
célula, en la que cada fase es más poderosa que la
anterior.
Los receptores están compuestos principalmente por
proteínas, pero tienen modificaciones secundarias de
carbohidratos y pueden estar selectivamente inmersos en
la membrana lipídica, también pueden estar fosforilados, o
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
38
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
formar oligómeros por puentes de disulfuro o
interacciones covalentes. (3;72)
El número y afinidad de los receptores pueden modificarse
de acuerdo a las circunstancias. Casi todos los receptores
hormonales son proteínas grandes, cada célula a estimular
posee por lo general entre 2000 y 100000 receptores. Cada
receptor suele ser muy específico para una única hormona,
ello determina el tipo de hormona a actuar sobre un tejido
en particular.
La localización general de los receptores para los
diferentes tipos de hormonas son:
a) En o sobre la superficie de la membrana celular: Por
lo general tienen receptores de membrana aquellas
hormonas que por su tamaño no pueden entrar a la
célula o aquellas que por su poca liposolubilidad
tampoco lo pueden hacer, estos son generalmente
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
39
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
específicos
peptídicas
y
para
hormonas
catecolamínicas
proteicas,
(adrenalina
y
noradrenalina).
En algunos casos es necesario que la hormona se una
previamente a una proteína ligadora que circula en
sangre y sólo después de esta unión se puede activar
el receptor de membrana
b) En el citoplasma celular: casi todos los receptores
para
las
diferentes
hormonas
esteroideas
se
encuentran en el citoplasma.
c) En el núcleo celular: los receptores de las hormonas
metabólicas tiroides se encuentran en el núcleo, se
cree que por estar situados en asociación directa con
uno o más cromosomas. (43;72)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
40
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Las hormonas amínicas, peptídicas y las proteicas
se unen a receptores de membrana, y las hormonas
esteroidales
lo
hacen
a
receptores
intracelulares.
Recientemente se ha demostrado que algunos sistemas
celulares tienen receptores de membrana para los
esteroides; por ejemplo el espermatozoide tiene receptores
de membrana para progesterona.
Los receptores de los andrógenos pertenecen a una
superfamilia
de
receptores
mecanismos
genéticos
nucleares
complejos
para
que
emplean
controlar
el
desarrollo y las funciones de los tejidos “blanco”, activando
o reprimiendo la transcripción de genes a través de su
asociación a segmentos específicos del DNA y/o proteínas.
Las hormonas que actúan a través de receptores de
membrana activan la formación de un segundo mensajero,
que lleva el mensaje de la hormona al interior de la célula
para la elaboración de la respuesta biológica o acción
hormonal.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
41
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
En la membrana plasmática existe también un tipo de
receptores que son tirosinas kinasas. En este tipo de
receptores se unen la insulina, el factor de crecimiento
similar a insulina (IGF), y el factor de crecimiento epidermal
(EGF), por ende, la hormona se constituye en el primer
mensajero. (3;58;72)
Regulación del número de receptores:
El número de receptores en una célula diana no suele
permanecer constante de un día para otro, ni siquiera de
minuto a minuto, debido a que las propias proteínas del
receptor a menudo resultan inactivadas o destruidas
durante la realización de su función, y pueden ser
reactivadas en otro momento o obtenerse nuevas mediante
el mecanismo de fabricación de proteínas de la célula.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
42
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La unión de una hormona con los receptores de la
célula diana produce una reducción del número de
receptores activos, ya sea por inactivación de las moléculas
receptoras o por una disminución en la producción de
estas. Esto recibe el nombre de “regulación a la baja” de
los receptores, disminuyendo la respuesta del tejido diana a
la hormona. En ocasiones las hormonas estimulantes
inducen la formación de más moléculas receptoras de lo
normal, de tal manera que el tejido diana se hace cada vez
más sensible a los efectos estimulantes de la hormona,
generando así una “regulación al alza” de los receptores.
(3;58)
MECANISMOS DE ACCIÓN HORMONAL
La respuesta de un organismo a la administración de una
hormona puede ser considerada bajo tres modalidades:
función, mecanismo de acción, y el efecto biológico.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
43
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La función se refiere al propósito o utilidad de la
hormona respecto a la regulación metabólica o a los
cambios metabólicos que produce. El mecanismo de acción
se refiere a como una hormona interactúa con un receptor
específico y todos los eventos intracelulares subsiguientes
que conllevarán al efecto biológico, el cual es la respuesta
medible que produce la hormona sobre un órgano o acción
enzimática. (43)
Las hormonas influencian los estados funcionales y
morfogenéticos de tejidos que se encuentran distantes de
las glándulas endocrinas que las producen. Otras, como los
andrógenos participan en la diferenciación celular, la
proliferación, así como en la carcinogénesis. El sistema
endocrino también regula el sistema inmunológico. Por
ejemplo, los cambios cíclicos en la respuesta inmune tienen
implicancia fisiológica, tal como la disminución o supresión
de la inmunidad mediada por células, para evitar que los
espermatozoides, y el embrión pre-implantacional sean
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
44
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
reconocidos como extraños, y de esta manera
favorecer la fertilización y la implantación respectivamente.
Las hormonas afectan a sus tejidos diana activando en
primer lugar los receptores diana situados en las células del
tejido, alterando la función del propio receptor, y este
receptor es entonces la causa directa de los efectos
hormonales. (43;69;72)
Mecanismo de acción para hormonas con receptores
de membrana:
Las hormonas con receptores de membrana actúan
produciendo a nivel intracelular sustancias denominadas
“segundo mensajeros”. Un segundo mensajero es una
sustancia cuya concentración aumenta intracelularmente
en respuesta a la hormona primaria (primer mensajero). Su
función es la de llevar la señal hormonal al interior de la
célula, con la finalidad de traducirla en acción biológica.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
45
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Los
segundos
mensajeros
actúan
fosforilando
proteínas que a su vez van a actuar sobre porciones
específicas del DNA denominadas elementos de respuesta,
y a partir de allí ejercer la acción hormonal.
Entre los segundos mensajeros tenemos: el AMP cíclico, el
GMP cíclico, el ión calcio, el ión calcio unido a la
calmodulina, el ácido araquidónico y sus metabolitos, el
inositol trifosfato, y el diacilglicerol.
1. AMP cíclico: es el segundo mensajero para muchas
hormonas y media sus efectos metabólicos dentro de las
células. Es producido por la adenil ciclasa que es una
enzima
unida
al
lado
interno
de
la
membrana
citoplasmática. Esta enzima convierte ATP en AMP cíclico
en presencia de iones Mg2+. La concentración de AMPc en
el citoplasma es a su vez controlada por una segunda
enzima, la fosfodiesterasa que cataliza la hidrólisis de
AMPc en 5’-AMP. (43;58)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
46
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
El AMPc activa una proteína kinasa. La proteína
kinasa nativa está compuesta de dos subunidades:
catalítica y regulatoria. La subunidad regulatoria suprime la
actividad de la proteína kinasa nativa mediante su
asociación con la subunidad catalítica. La activación de la
proteína kinasa ocurre después de que se ha liberado la
subunidad catalítica de la subunidad regulatoria, por la
unión del AMPc a la subunidad regulatoria de la proteína
kinasa.
La proteína kinasa activa (subunidad catalítica) fosforila
proteínas específicas denominadas:
- Proteína ligadora del elemento de respuesta al AMPc
(CREB)
- Modulador del elemento de respuesta al AMPc
(CREM)
La fosforilación de estas proteínas produce cambios en sus
actividades lo que les permiten interactuar con secuencias
específicas del DNA denominadas elementos de respuesta
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
47
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
al AMPc (CRE) para modular la transcripción del
gen. Tanto la CREB como el CREM pertenecen a una
familia de proteínas ligadoras que tienen alguna homología
entre sí. Esta familia de proteínas ligadoras incluye tanto
inhibidores como activadores de la transcripción de los
genes.
En los efectos tróficos de respuesta prolongada, el sistema
regula la síntesis proteica a nivel de la transcripción y la
translación de los ácidos nucleicos.
Las gonadotropinas en las gónadas son buen ejemplo de
la activación del AMPc. (58;69)
2. GMP cíclico: es producido por acción de la enzima
guanidil ciclasa, la cual se encuentra en forma soluble y
unida a la membrana,
que convierte GTP a GMPc. La
GMPc es posteriormente inactivada por acción de una
fosfosdiesterasa. La GMPc activa la proteína kinasa G que
a su vez fosforila proteínas.
La hormona atrial natriurética y el óxido nítrico actúan a
través de la activación del GMPc.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
48
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Fosfodiesterasas:
regulación de la
son
enzimas
que
permiten
la
concentración intracelular de AMPc y
GMPc. En el organismo se encuentran 5 tipos de
fosfodiesterasas:
- Fosfodiesterasa I: Estimulada por el complejo
calcio-calmodulina
- Fosfodiesterasa II: Estimulada por GMPc
- Fosfodiesterasa III: Inhibida por GMPc
- Fosfodiesterasa IV: Específico para AMPc
- Fosfodiesterasa V: Específico para GMPc.
3. Calcio:
actúa
como
segundo
mensajero
al
incrementarse como fracción libre intracitoplasmática o al
unirse a la calmodulina. En este, la hormona específica se
une a un receptor en el lado externo de la membrana; esto
conduce a un cambio conformacional en la membrana que
directamente estimulará la apertura o la constitución de los
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
49
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
canales de calcio que favorecerán el influjo de
calcio. (3;69;72)
Los iones de calcio pueden afectar los procesos celulares
directamente o pueden ligarse a la calmodulina. El
complejo
calcio-calmodulina
puede
ligarse
a
ciertas
enzimas con la finalidad de activarlos. Este complejo activa
una proteína kinasa en el núcleo, fosforilándolo y activando
a la proteína ligadora dependiente de AMPc y el elemento
de respuesta dependiente de AMPc. La proteína kinasa
nuclear dependiente de calcio-calmodulina puede funcionar
como un mediador de la transcripción inducida por calcio
en sistemas endocrinos y neuroendocrinos como el
hipocampo, hipotálamo y pituitaria.
El calcio intracelular puede activar los sistemas de
secreción formando un puente de los gránulos de secreción
con la membrana plasmática desarrollando el acoplamiento
estímulo-secreción.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
50
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Otra forma de aumentar el calcio intracelular es a través de
su liberación de los compartimentos celulares, tales como
el retículo endoplásmico y la mitocondria. Este proceso
puede ser desarrollado por acción de un segundo
mensajero, el inositol trifosfato (ITP), que a su vez procede
de la hidrólisis del fosfatidil-inositol-4,5-bifosfato.
El calcio intracelular puede participar en los procesos de
exocitosis para la secreción hormonal, o activar sistemas
enzimáticos que participan en la formación de otros
mensajeros. (3;72)
4. Fosfoinositoles: Los fosfoinositoles (fosfatidilinositol,
fosfatidil inositol monofosfato, y fosfatidil inositol bifosfato)
se encuentran en la cara interna de la membrana
citoplasmática. De todos estos, el fosfatidilinositol-4,5bifosfato es el que interviene después que la hormona se
une a su receptor.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
51
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
R1 R2
P
P
OH
OH
Fosfolipasa C
R1
OH
R2
OH
1.2 diacilglicerol
(DAG)
P
P
Fosfoinositol 4,5- bifosfato
(PIP2)
P
OH
OH
OH
P
Inositol 1,4,5 – trifosfato
(IP3)
Figura 1.4: (Laguna José, Piña Enrique, Bioquímica de
Laguna)
Según el modelo, la hidrólisis de este fosfolípido por acción
de una fosfodiesterasa produce diacilglicerol (DAG) e
inositol-1,4,5-trifosfato (ITP). El diacilglicerol siempre tiene
en el carbono 1 el ácido graso: Ácido araquidónico.
El ITP actúa movilizando calcio intracelular, mientras que el
diacilglicerol puede activar una proteína kinasa C (PKC) o
liberar ácido araquidónico. (5;69;78)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
52
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La activación de una proteína kinasa C por acción
de la DAG, induce la fosforilación de proteínas que
favorecen la respuesta biológica u hormonal. El DAG por
acción de una lipasa dependiente de calcio puede liberar
ácido araquidónico de la posición 1 del DAG.
El ácido araquidónico puede activar la formación de GTP a
GMP cíclico, o ser metabolizada por la enzima lipooxigenasa para producir hidroxiperóxidos y leucotrienos, o
por
la
enzima
ciclo-oxigenasa
para
producir
prostaglandinas, tromboxano, y prostaciclina. Varios de
estos metabolitos actúan como segundo mensajeros.
Las hormonas pueden actuar en cualquiera de estas vías;
así, la insulina, la angiotensina II y las hormonas
hipotalámicas actúan a través de la proteína kinasa C, el
EGF a través de la vía de la lipo-oxigenasa, la serotonina a
través de la vía de la ciclo-oxigenasa; la hormona atrial
natriurética activa el sistema guanilato ciclasa-GMPc. (3;5)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
53
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Mecanismo
de
acción
para
hormonas
con
receptores intracelulares:
A diferencia de las hormonas peptídicas, que debido a su
peso molecular no pueden penetrar a la célula, los
esteroides y las hormonas tiroideas, por su bajo peso
molecular y por su naturaleza lipofílica atraviesan con
facilidad
la
membrana
citoplasmática.
Aunque
los
esteroides y las hormonas tiroideas penetran a todas las
células del organismo, sólo aquellas células que contienen
receptores específicos para ellas responderán al estímulo
hormonal.
Los esteroides son transportados en el torrente sanguíneo
en forma libre o ligados a proteínas séricas, como la
globulina ligadora de hormonas sexuales (SHBG), la
globulina ligadora de corticosteroides (CBG), y la albúmina.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
54
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
En las células de los órganos blanco, los esteroides
ingresan por difusión, aunque se puede unir a la SHBG en
el suero y unirse a un receptor de membrana y activar la
formación de AMPc. Si el esteroide difunde dentro de la
célula por difusión, permanece dentro de ella por un tiempo
largo, por lo que puede mantenerse una concentración
intracelular aumentada. En el núcleo se encuentran células
efectoras de una proteína de alto peso molecular y con una
alta afinidad para ligar selectivamente un esteroide dado, y
que es conocido como receptor. (58;69;72)
El receptor se ubica dentro del núcleo, y la unión del
esteroide al receptor induce a un cambio conformacional
del receptor que mejora su afinidad para secuencias
específicas en el DNA denominadas Elementos de
Respuesta a los Esteroides (ERE). Esta reacción, a su vez
induce cambios en la expresión de los genes que
finalmente genera la síntesis de proteína y la respuesta
celular.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
55
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La asociación de esteroide al receptor precede cualquier
efecto fisiológico, más aún, los tejidos que carecen del
receptor, no responderán al estímulo hormonal. Este es el
caso del testículo femenizante donde el testículo fetal
produce testosterona pero al no haber receptores para
testosterona, no se produce la acción de esta hormona.
La mayoría de interacciones esteroide-receptor ocurre
dentro
del
núcleo,
excepto
el
receptor
de
los
glucocorticoides, que parece translocarse del citoplasma al
núcleo después de haberse ligado a la hormona. (3;72)
La activación de los elementos de respuesta induce que la
enzima RNA polimerasa ocupe el sitio de iniciación para
que sintetice el RNAm. El RNA mensajero migra hacia los
ribosomas del citoplasma donde se sintetiza la proteína
cuya codificación ha sido desreprimida.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
56
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
En
conclusión,
los
esteroides
modulan
la
transcripción de genes por su interacción con secuencias
específicas de genes en el DNA. Estas secuencias son
conocidas como elementos de respuesta, y facilitan que
sintetice RNA mensajero durante la transcripción, seguido
por la síntesis proteica durante la translación, y en esta
forma producir los efectos fisiológicos.
APOPTOSIS HORMONAL:
La proliferación de las células y la muerte celular participan
de
manera
armónica
en
el
mantenimiento
de
la
homeostasis celular.
La apoptosis es la muerte celular programada que ocurre
normalmente en diferentes estadios de la morfogénesis,
crecimiento y desarrollo de los metazoarios, y en el
recambio normal del tejido adulto. Durante la apoptosis,
una célula a través de un proceso dependiente de energía
ingresa
a
un
suicidio
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
celular
iniciado
por
señales
57
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
específicas en un microambiente aparentemente
normal. La apoptosis se inicia en células específicas por
agentes endógenos (hormonas) y exógenos (radiación,
químicos, virus).
Las hormonas pueden participar estimulando la apoptosis
o
previniéndola.
Los
glucocorticoides
estimulan
la
apoptosis induciendo la muerte de timocitos inmaduros. La
melatonina tiene un efecto preventivo de la apoptosis en las
células
neuronales
inducidas
por
6-hidroxidopamina.
(3;58;68)
La Bcl-2 es una proteína que inhibe la apoptosis. El
estradiol regula la producción de Bcl-2 en varios tejidos,
entre ellas, las neuronas del hipotálamo.
Una vez iniciada la apoptosis ocurre una cascada de
eventos bioquímicos y morfológicos que resultan en una
degradación
irreversible
del
DNA
genómico
y
la
fragmentación de la célula. La secuencia de eventos de la
apoptosis son: agregación de la cromatina, condensación
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
58
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
nuclear
y
citoplasmática,
y
una
eventual
fragmentación de la célula en un conglomerado de
segmentos con membranas (cuerpos apoptóticos) que a
menudo contienen organelas intactas. Estos cuerpos
apoptóticos son fagocitadas por los macrófagos. La
fragmentación del DNA ocurre antes de que haya cambios
en la permeabilidad de la membrana plasmática y de las
intracitoplasmáticas. (69;72)
TRASTORNOS DE LA FUNCIÓN ENDOCRINA
Hiperfunción: El exceso de actividad y aumento de
producción hormonal es debido a la hiperfunción de una
glándula, puede estar causada por un tumor productor de
hormonas que es benigno o, con menos frecuencia,
maligno.
Las
enfermedades
más
frecuentes
con
hiperfunción son:
ƒ Hiperparatiroidismo primario
ƒ Hiperparatiroidismo nutricional secundario
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
59
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Hipertiroidismo
ƒ Hiperadrenocorticismo (síndrome de Cushing)
ƒ Insulinoma (hiperinsulinismo)
Hipofunción: La actividad insuficiente puede deberse a
defectos
congénitos,
cáncer,
lesiones
inflamatorias,
degeneración, trastornos de la hipófisis que afectan a los
órganos, traumatismos, o, en el caso de enfermedad
tiroidea, déficit de yodo. Las más frecuentes son:
ƒ Hipopituitarismo
ƒ Hipotiroidismo
ƒ Hipoparatiroidismo primario
ƒ Hipoadrenocorticismo (síndrome de Adisson)
ƒ Diabetes mellitus (Hipoinsulinismo)
ƒ Diabetes Insípida (43;52)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
60
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
DETERMINACION DE CONCENTRACIONES
HORMONALES
EN SANGRE
Casi todas las hormonas se encuentran presentes en la
sangre en cantidades extremadamente pequeñas, algunas
en concentraciones de hasta picogramos por mililitro, por
ello,
resulta
casi
imposible
determinar
estas
concentraciones por métodos químicos habituales. Se han
desarrollado métodos extremadamente sensibles para la
determinación de hormonas, de sus precursores y de sus
productos metabólicos, entre estos métodos tenemos el
Radioinmunoanálisis y la Quimioluminicencia (se tratará en
detalle en el Capítulo V). (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
61
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
CAPITULO II
CARBOHIDRATOS
Introducción:
Los hidratos de carbono son una clase básica de
compuestos químicos, son la forma biológica primaria de
almacén o consumo de energía. (11)
Están constituidos por carbono hidrógeno y oxígeno;
pueden presentarse bajo la forma de polisacáridos
(almidones)
disacáridos
o
monosacáridos,
que
se
desdoblan en el tracto digestivo hasta formar glucosa que
es la fuente de energía por excelencia.
Los
carbohidratos
proporcionan
el
calor
y
energía
necesarios para realizar las actividades corporales. (32)
Cuando se ingieren en exceso se almacenan en forma de
glucógeno, en el hígado y en los músculos, aunque si los
depósitos están llenos se transforman en lípidos que se
almacenan en el tejido adiposo. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
62
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
El término hidrato de carbono es poco apropiado, ya
que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados,
es decir, enlazados a moléculas de agua, sino de átomos
de carbono unidos a otros grupos funcionales químicos.
Este nombre proviene de la nomenclatura química del siglo
XIX, ya que las primeras sustancias aisladas respondían a
la formula elemental Cn(H2O)n (donde "n" es un entero
según el número de átomos). De aquí el término "carbonohidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se vio
que otras moléculas con las mismas características
químicas no se corresponden con esta fórmula. (18)
Sinónimos:
Hidratos de carbono: aunque ha habido intentos para
sustituir
los
términos
de
hidratos
de
carbono
y
carbohidratos, desde 1996 el Comité Conjunto de la Unión
Internacional de Química Pura y Aplicada y de la Unión
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
63
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Internacional de Bioquímica y Biología Molecular
recomienda el término carbohidrato y desaconseja el de
hidratos de carbono.(11)
Glúcido:
este
nombre
proviene
de
que,
pueden
considerarse derivados de la glucosa por polimerización y
pérdida de agua. El vocablo procede del griego "glycýs",
que significa dulce. (11)
Azúcares: este término sólo puede usarse para los
monosacáridos (aldosas y cetosas) y los oligosacáridos
inferiores (disacáridos).(11)
Estructura química:
Los carbohidratos son moléculas compuestas en su mayor
parte por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno; la
unidad fundamental básica es un monosacárido, el más
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
64
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
común es la glucosa; otros dos monosacáridos
importantes son la fructosa y la galactosa. (5)
Los carbohidratos no son moléculas cuyos carbonos están
hidratados,
sino
enlazados
a
grupos
alcohólicos
o
hidroxilos (-OH), y a radicales hidrógeno (-H).
Además siempre hay un grupo funcional como una grupo
cetónico (-C=O-) o un grupo aldheído (-CH=O), por lo que
los glúcidos podrían llamarse polihidroxicetonas (cetosas) o
polihidroxialdheídos (aldosas). (7)
En la naturaleza se encuentran en los seres vivos,
formando parte de biomoléculas aisladas o asociadas a
otras como las proteínas y los lípidos. (18)
Función de los hidratos de carbono:
Los carbohidratos desempeñan diversas funciones, siendo
las de reserva energética y formación de estructuras las
dos más importantes.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
65
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Pero la función de estos "hidratos de carbono" es
mantener la actividad muscular, la temperatura corporal, la
tensión arterial, el correcto funcionamiento del intestino y la
actividad neuronal. (13)
METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS
Las principales rutas del metabolismo de los carbohidratos
o bien comienzan o bien terminan con la glucosa.
La comprensión de las rutas metabólicas relacionadas con
la glucosa, así como su regulación es necesaria, debido a
la importancia del papel jugado por la glucosa en el
organismo. (71)
Se inicia con la digestión y absorción de los mismos:
Digestión:
La digestión de los carbohidratos desdobla los almidones y
otros
polímeros
en
monosacáridos
componentes,
agregando una molécula de agua al compuesto en cada
punto donde se encuentran unidos dos monosacáridos
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
66
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
sucesivos, así en el tubo digestivo hay enzimas que
catalizan este proceso de hidrólisis. (18)
Los almidones y otros grandes carbohidratos se digieren
por acción de la ptialina de la saliva, amilasa de jugo
pancreático, ácido clorhídrico del estómago y amilasa del
intestino delgado produciendo disacáridos (maltosa e
isomaltosa). (19)
Los productos finales de la digestión de los carbohidratos
son: glucosa, galactosa y fructosa, el producto final más
abundante es la glucosa. (5)
En la degradación de los carbohidratos el 80% es glucosa,
el 10 % es galactosa y el resto es fructosa. (18)
Asimilación: Abarca varias funciones:
1. Absorción de los productos digestivos terminales
hacia los líquidos corporales.
2. Transporte de estos hacia células en las que se
emplearán.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
67
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
3. Cambios
químicos
de
algunos
en
otras
sustancias requeridas con diferentes finalidades. (3)
Absorción:
Las sustancias son absorbidas por medio de pliegues
mucosos, vellosidades y microvellosidades dirigiéndose
hacia los capilares sanguíneos y el vaso quilífero central.
(3)
Este proceso se realiza por dos mecanismos: la absorción
activa y cotransporte de sodio. (5)
Los monosacáridos junto con sustancia portadora de
células epiteliales y sodio producen desplazamiento de
sodio tirando del monosacárido junto a el, por lo tanto las
células epiteliales consumen energía.
El sodio es posteriormente expulsado de la célula intestinal
a cambio de potasio que penetra en un proceso que
requiere de ATP, la glucosa en parte se difunde hacia la
sangre y en parte es fosforilada. Este mecanismo es
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
68
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
importante porque permite que ocurra la absorción
en el intestino cuando existen concentraciones bajas. (3)
Las principales rutas metabólicas de los glúcidos son:
ƒ Glicólisis.
ƒ Neoglucogénesis.
ƒ Glucogénesis.
ƒ Ciclo de las pentosas.
En el metabolismo oxidativo encontramos rutas comunes
con los lípidos como son el ciclo de Krebs y la cadena
respiratoria. (19)
GLUCOSA
Es el compuesto orgánico más abundante de la naturaleza.
Es la fuente principal de energía de las células, mediante la
degradación catabólica y es el componente principal de
polímeros de importancia estructural como la celulosa, y de
polímeros
de
almacenamiento
energético
como
el
almidón.(11)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
69
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Es la forma más importante por la cual los
carbohidratos son absorbidos desde el tracto intestinal.
Es la única molécula energética utilizada por una serie de
células especializadas y casi la única por las células del
cerebro. Es tan importante para estas células y para el
conjunto del organismo que existen diferentes órganos casi
especializados en su utilización, de tal manera que
aseguran un suministro continuo de la misma en todo
momento. (18)
El metabolismo de la glucosa está relacionado con dos
enfermedades metabólicas bastante comunes, como son la
diabetes y la obesidad, contribuyendo a una serie de
problemas muy importantes como la ateroesclerosis, la
hipertensión, ceguera, etc. (30)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
70
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
METABOLISMO DE LA GLUCOSA
La glucosa se metaboliza de manera diferente en
diferentes células:
Eritrocitos. Después de penetrar la membrana plasmática
mediante la proteína de transporte de glucosa GLUT-1, la
glucosa se metaboliza principalmente por la glicólisis. Estas
carecen de mitocondrias y el producto final es el lactato,
que se libera en la sangre. La glucosa utilizada en los
eritrocitos por la ruta de la pentosas fosfato provee de
NADPH para mantener reducido el glutatión, que tiene un
papel
fundamental
en
la
destrucción
de
peróxidos
orgánicos y el H2O2, que causan daños muy importantes
en las membranas, el DNA, y otros componentes celulares,
lo que provocaría la muerte de muchas células. (3)
Cerebro. El cerebro toma glucosa de la sangre mediante la
proteína transportadora de glucosa GLUT-3, independiente
de insulina. La glicólisis da lugar a piruvato, que se oxida a
CO2 y H2O. También tiene lugar en estas células la ruta de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
71
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
las pentosas fosfato para proveer de NADPH para
las rutas de síntesis y el mantenimiento del glutatión en la
forma reducida. (9)
Células del músculo y del corazón. Estas células utilizan
rápidamente la glucosa. La insulina estimula el transporte
de la glucosa hacia estas células mediante la proteína
transportadora de glucosa GLUT-4. Dentro de estas
células, la glucosa se utiliza para dar lugar al piruvato, y
posteriormente oxidarse completamente. Al contrario que
los tejidos mencionados anteriormente, el músculo y el
corazón pueden sintetizar cantidades significativas de
glucógeno, proceso muy importante en estas células. (3)
Tejido adiposo. En el tejido adiposo también se transporta
la glucosa mediante la proteína GLUT-4, dependiente de la
insulina. El piruvato se genera por la glicólisis y se oxida
por la piruvato deshidrogenasa para dar acetil-CoA, en este
caso utilizado para la síntesis de ácidos grasos. La
generación del NADPH, necesario para la síntesis de los
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
72
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ácidos grasos, se realiza por la ruta de las pentosas
fosfato. El tejido adiposo puede realizar glucogenosíntesis y
glucogenolisis, pero en mucha menor medida que en el
músculo y corazón. (3)
Hígado. El hígado tiene el número mayor de rutas para la
utilización de la glucosa. La toma de glucosa se realiza por
una proteína transportadora de glucosa, GLUT-2, de alta
capacidad y baja afinidad. La glucosa se utiliza por la ruta
de las pentosas fosfato en gran medida, ya que produce
NADPH para la síntesis, mantenimiento del glutatión
reducido, y numerosas reacciones enzimáticas localizadas
en el retículo endoplásmico. También provee de ribosa
fosfato, necesario para la síntesis de nucleótidos. (3)
El hígado también realiza la glicólisis, siendo el piruvato
producido, utilizado para la formación de acetil-CoA, para el
ciclo de Krebs o ciclo de los ácidos tricarboxílicos. El
hígado, en contraste con otros tejidos, tiene la capacidad
de producir glucosa a partir de compuestos de tres
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
73
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
carbonos, como el lactato, el piruvato, el glicerol o la
alanina, por el proceso denominado de la luconeogénesis,
para poder proporcionar glucosa a otras células. (6)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
74
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Figura 2.3 (www. gluco_983/cm34.PDF)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
75
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GLUCÓLISIS
La glucólisis , glicólisis o ruta de EMBDEN-MEYERHOF es
la secuencia metabólica que consistente en una serie de
reacciones enzimáticas, en las que se oxida la glucosa
produciendo dos moléculas de piruvato y dos equivalentes
reducidos de NADH los que al introducirse en la cadena
respiratoria, producirán tres moléculas de ATP. (19)
Es la única vía en los animales que produce ATP en
ausencia de oxígeno. Los organismos primitivos se
originaron en un mundo cuya atmósfera carecía de 02 por
esto, la glucólisis se considera como la vía metabólica más
primitiva y por lo tanto, está presente en todas las formas
de vida actuales. Es la primera parte del metabolismo
energético y en las células eucariotas ocurre en el
citoplasma.(18)
Se caracteriza por una serie de reacciones que se llevan a
cabo en el citoplasma de la célula y permiten la conversión
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
76
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
de glucosa a 2 moléculas de piruvato, 2 moléculas
de ATP y 2 NADH+H. (5)
La reacción global de la glucólisis es:
Glucosa + 2 NAD+ + ADP + 2 Pi → 2 NADH + 2 piruvato + 2
ATP + 2 H2O + 4 H+
Sustratos alternos para la glucólisis:
Si bien es cierto que la glucosa representa el sustrato mas
importante para la fermentación y la respiración en un gran
número de organismos y tejidos, no quiere decir que sea el
único, además de que para algunos tejidos, en ciertas
circunstancias, tiene poco significado desde el punto de
vista metabólico. Por esto es necesario preguntar cuáles
son las principales moléculas alternativas para la glucólisis
y cómo las maneja la célula. (5)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
77
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
De inicio se debe establecer un principio: sin
importar la naturaleza química de los sustratos, éstos
deben ser rápidamente transformados en una molécula que
pueda ser incorporada a alguno de los intermediarios en la
vía de la glucólisis.(5)
Entrada de la fructosa y de la galactosa:
La hidrólisis de la sacarosa produce glucosa y fructosa
mientras que la hidrólisis de la lactosa produce glucosa y
galactosa.
Todas
estas
hexosas
se
convierten
en
intermediarios de la glicólisis. (5)
Existen dos vías principales para la fructosa: una en el
hígado y otra en el músculo. La entrada de la fructosa en la
glicólisis tiene varios pasos. (7)
En el hígado, se convierte en fructosa 1-fosfato (F1P) por la
fructoquinasa,
para
posteriormente
escindirse
en
gliceraldehido y dihidroxiacetona fosfato (DHAP) por la
fructosa 1-fosfato aldolasa. El gliceraldehido se convierte
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
78
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
en gliceraldehido 3 fosfato (G3P) por la triosa
quinasa con gasto de ATP. (5)
Otra posibilidad es que se convierta en fructosa-6-fosfato
por la hexoquinasa, pero esta enzima es unas 20 veces
más activa con la Glucosa que con la Fructosa, salvo en el
tejido adiposo o en el músculo, donde la concentración de
Fructosa es bastante grande.
La galactosa se convierte en glucosa 6P en cuatro etapas.
En primer lugar se convierte en galactosa-1-fosfato, por
una galactoquinasa. La Galactosa 1P se une a un resto
uridilo procedente de la UDP-glucosa, catalizado por la
galactosa-1-fosfato
uridiltransferasa,
formando
UDP-
galactosa y Glucosa 1P. Posteriormente la UDP-galactosa4-epimerasa invierte la configuración del OH en C4
formando UDP-glucosa. La Glucosa 1P se isomeriza en
Glucosa 6P por la fosfoglucomutasa. (5)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
79
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Regulación de la glucólisis:
Uno de los propósitos de la vía glucolítica es la producción
de ATP, lo que hace necesario que la vía sea continua y
regulada para mantener en equilibrio el metabolismo
energético celular. (7)
Esta regulación se realiza de dos maneras, controlando la
velocidad de conversión de la glucosa a lactato y regulando
la cantidad de glucógeno que es transformado a glucosa
libre.
La principal reacción que controla el flujo de glucosa por la
glucólisis es la reacción catalizada por la fosfofructocinasa,
enzima alostérica que es inhibida (moduladores negativos)
por el ATP y el citrato, sustrato del ciclo de Krebs y activada
(moduladores positivos) por el AMP y el ADP y la fructosa
2,6 bifosfato, lo que da lugar a un punto delicadamente
sensible al estado de balance energético de la célula,
definido como el cociente del par ATP/ADP. (5)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
80
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Además de su sensibilidad a ATP, ADP y AMP, la
fosfofructocinasa es alostéricamente inhibida por el citrato y
por los ácidos, grasos.
El modulador alostérico positivo más potente de la
fosfofructoquinasa y con más influencia sobre la velocidad
de flujo de monosacáridos a través de la glucólisis, es la
fructosa 2,6-bifosfato, la cual revierte la inhibición producida
por el ATP, aumenta la afinidad de la enzima por su
sustrato y así activa la glucólisis. (5)
GLUCONEOGÉNESIS
Gluconeogénesis es la síntesis de una nueva glucosa, se
refiere a que la glucosa puede ser formada en el hígado y
en los riñones a partir de moléculas que no son
carbohidratos: como lactato, glicerol y aminoácidos. (10)
El piruvato es la molécula inicial de esta vía. (5)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
81
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La producción de glucosa a partir de otros
metabolitos es necesaria para su uso como una fuente de
energía para el cerebro, testículos, eritrocitos, riñón, entre
otros. (9)
La glucólisis y la gluconeogénesis son rutas metabólicas
estrechamente relacionadas y si bien comparten 7
reacciones son diferentes en cuanto a sustratos, productos,
energía, regulación, etc. (5)
En condiciones fisiológicas solo opera una de las dos vías.
Las reservas de carbohidratos satisfacen las necesidades
fisiológicas por unas 24 horas, en caso de ayuno
prolongado, a través de la gluconeogénesis se forma la
glucosa para proveer de energía a las células se libera
glicerol del tejido adiposo y a partir de la poza de
aminoácidos se suministran los intermediarios del ciclo de
los ácidos tricarboxílicos. (7)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
82
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Balance energético de la gluconeogénesis:
La gluconeogénesis requiere energía, en resumen, se
necesitan dos moléculas de lactato para formar una de
glucosa; la suma global de las reacciones de la
gluconeogénesis es:
2 lactato + 4 ATP + 2 GTP + 4 NADH + 4 H+ + 4 H2O ->
glucosa + 4 ADP + 2 GDP + 2 NAD+ + 6 Pi + 2 NADH + 2
H+
Se gastan 4 moléculas de ATP y 2 de GTP al convertir dos
lactatos en una glucosa. (5)
Otros sustratos gluconeogénicos:
La conversión de lactato en glucosa es el camino clave de
la gluconeogénesis sin embargo, no es el único sustrato de
la vía. Se consideran sustratos de la gluconeogénesis los
metabolitos que se convierten en lactato o en cualquiera de
los intermediarios de la vía: (7)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
83
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Fosfoenolpiruvato.
ƒ Alanina
ƒ Acetato.
ƒ Glutamato.
ƒ Acetil Co A.
ƒ Aspartato.
Regulación de la gluconeogénesis:
La enzima clave de la regulación de la gluconeogénesis es
la piruvato descarboxilasa, cuyo activador alostérico es la
acetilcoenzima A. (19)
La reacción inicial de la gluconeogénesis es el primer sitio
de su regulación.
El segundo sitio de control es el paso de la fructosa 1.6bifosfato a la fructosa 6-fosfato. (5)
La fructosa 1,6-bifosfatasa, es inhibida por el AMP y la
fructosa 2.6-bifosfato y ambos, a su vez, estimulan el paso
opuesto, es decir la síntesis de la fructuosa 1,6-bifosfato.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
84
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Es una regulación recíproca y coordinada: un aumento de
ATP disminuye la glucólisis al inhibir el paso de la fructuosa
6-fosfato a fructosa 1,6-bifosfato, como esto coincide con
bajos niveles de AMP, se favorece la reacción inversa
propia de la gluconeogénesis. (5)
La insulina deprime la gluconeogénesis al reprimir la
formación de las enzimas del proceso (piruvato carboxilasa,
fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, fructosa 1-6 bifosfatasa y
glucosa 6-fosfatasa) y facilita la glucólisis.
Por el contrario, los glucocorticoides, el glucagón y la
epinefrina inducen la síntesis de dichas enzimas y activan
la gluconeogénesis. (13)
Interrelaciones de los órganos en la gluconeogénesis:
En los mamíferos, el hígado, y de manera secundaria, el
riñón, son los órganos donde se realiza la gluconeogénesis.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
85
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Otros tejidos, como el muscular y el adiposo
intervienen enviando, a través de la sangre, sustratos
apropiados para ser convertidos por el hígado en glucosa.
El primer proceso identificado fue el ciclo de Cori, y
comprende la serie de reacciones para regenerar la
glucosa en el hígado a partir del lactato muscular, la
glucólisis anaerobia en el músculo convierte el glucógeno
en lactato. (5)
La anaerobiosis en el músculo, el exceso de lactato y la
ausencia de la piruvato carboxilasa favorecen el paso de
lactato a la sangre para ser captado por el hígado, donde
se convierte en glucosa o glucógeno. (3)
El glucógeno hepático puede generar glucosa sanguínea,
pero el glucógeno muscular no libera glucosa por carecer el
músculo de la glucosa 6-fosfatasa.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
86
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Esta situación metabólica del músculo facilita que el
piruvato capte un grupo amino, por transaminación, para
convertirse en alanina. (5)
En condiciones fisiológicas existe un flujo continuo y neto
de alanina del músculo al hígado, donde es desaminada y
parcialmente transformada en glucosa. (3)
El tejido adiposo libera continuamente glicerol, formado por
la
degradación
continua
de
los
triacilglicéridos
almacenados en los adipositos, este sale a la circulación y
es captado por el hígado para su posible conversión
a
glucosa.(3)
RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO
Se lleva a cabo en el citoplasma de las células, tiene 2
propósitos fundamentales:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
87
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ La generación de NADPH + H, coenzima que
se utiliza en la biosíntesis de ácidos grasos y
esteroides.
ƒ La formación de ribosa 5 fosfato, carbohidrato
necesario para la síntesis de nucleótidos.(3)
Resumen de la ruta de las pentosas fosfato:
La glucosa libera durante varias fases de la conversión una
molécula de dióxido de carbono y cuatro átomos de
hidrógeno, con la formación de un azúcar de cinco
carbonos, la D-ribulosa. Esta sustancia, a su vez, puede
transformarse de manera progresiva en otros azúcares de
cinco, cuatro, siete y tres carbonos. Finalmente, diversas
combinaciones de estos azúcares pueden volver a
sintetizar glucosa. (76)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
88
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Uso
del
hidrógeno
para
sintetizar
grasas,
función del dinucleótido de nicotinamida y adenina
fosfato:
El hidrógeno liberado durante el ciclo de las pentosas
fosfato no se combina con el NAD+ como en la glucólisis,
sino con el dinucleótido de nicotinamida y adenina fosfato
(NADP+), casi idéntico al NAD+ con excepción del radical
fosfato extra. (5)
Esta diferencia es extremadamente significativa, porque
sólo el hidrógeno unido al NADP+ en forma de NADPH se
puede utilizar para la síntesis de grasas a partir de los
hidratos de carbono, así como para la síntesis de algunas
otras sustancias. (5)
El NADPH abundante ayuda a convertir la acetil-CoA,
también derivada de la glucosa, en ácidos grasos dé
cadena larga. Ésta es otra ruta en la que la energía de la
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
89
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
molécula de glucosa no se utiliza para la síntesis de
ATP sino en este caso para almacenamiento de grasa en el
cuerpo. (7)
GLUCOGÉNESIS
La glucosa que entra continuamente en las células cuando
no se necesita de inmediato para energía se almacena
como glucógeno.
Cuando las células hepáticas y
musculares están saturadas de glucógeno, la glucosa
entonces se convierte en grasa en el hígado. (76)
La glucogénesis es el proceso de formación de glucógeno
cuyas reacciones químicas se ilustran a continuación:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
90
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Reacciones químicas de la glucogénesis y la
glucogenolisis que además muestran las conversiones
entre la glucosa sanguínea y el glucógeno hepático.
Puede observarse
que la glucosa 6- fosfato se puede
convertir primero en glucosa 1 fosfato, después esta se
transforma en uridina difosfato glucosa que finalmente se
convierte en glucógeno. (3)
Se necesitan varias enzimas concretas para estas
conversiones
y
cualquier
monosacárido
que
pueda
convertirse en glucosa puede participar en las reacciones.
Determinados compuestos más pequeños, entre ellos el
ácido láctico, el glicerol, el ácido pirúvico y algunos
aminoácidos desaminados, se pueden transformar también
en glucosa o compuestos muy afines y después convertirse
también en glucógeno. (5)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
91
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GLUCOGENÓLISIS
Glucogenólisis significa descomposición del glucógeno
almacenado por la célula para formar de nuevo glucosa,
que se utiliza entonces para proporcionar energía. (3)
Es la vía mediante la cual el glucógeno almacenado en el
hígado y en el tejido muscular, es fosforilado, para formar
finalmente la molécula de glucosa 6 fosfato, la cual tiene
varias posibilidades metabólicas.
La glucogenólisis no se produce por inversión de las
mismas reacciones químicas que sirven para sintetizar
glucógeno; en su lugar, cada molécula de glucosa sucesiva
de cada rama del polímero de glucógeno es escindida
mediante una fosforilación, catalizada por la enzima
fosforilasa.
En condiciones de reposo, la fosforilasa se encuentra en
una forma inactiva, de modo que se almacena glucógeno.
Cuando se necesita volver a formar glucosa a partir de
glucógeno, hay que activar primero la fosforilasa.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
92
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Activación de la fosforilasa por la adrenalina y el
glucagón: Dos hormonas, la adrenalina y el glucagón,
activan en concreto la fosforilasa y, por tanto, producen una
glucogenólisis rápida. El efecto inicial de cada una de estas
hormonas es la síntesis de AMP cíclico en las células. Esta
sustancia inicia entonces una cascada de reacciones
químicas que activan la fosforilasa.
El glucagón estimula la formación de AMP cíclico
principalmente en las células hepáticas, con lo que a su vez
el glucógeno hepático se transforma en glucosa y ésta se
libera a la sangre, elevando así la concentración de glucosa
en sangre. (3;5)
CICLO DE KREBS
Se trata de una serie de reacciones químicas cuyo
resultado es la transformación del grupo acetilo de la acetil
CoA en dióxido de carbono y átomos de hidrógeno, todas
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
93
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
estas reacciones se llevan a cabo en la mitocondria.
Los
átomos
posteriormente
de
hidrógeno
produciendo
liberados
enormes
se
oxidan
cantidades
de
energía para formar ATP. (70)
Al inicio del ciclo de la Acetil CoA es combinada con el
ácido oxaloacetico para formar ácido cítrico, liberándose la
acetil coenzima A para luego ser usadas nuevamente.
El ácido oxaloacético a su vez es el producto final de la
cadena de reacciones, por lo que interviene nuevamente al
inicio del ciclo conforme se forma; repitiéndose así el ciclo
una y otra vez. (18)
El ATP obtenido en la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico
es poco por lo que se dice que el 90% del ATP final se
obtendrá durante la oxidación ulterior de los átomos de
hidrógeno
liberados
en
las
primeras
fases
del
desdoblamiento de la glucosa.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
94
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Para esto hay una serie de reacciones que se llevan
a cabo, transformándose:
1. Los átomos de hidrógeno en hidrogeniones.
2. El oxígeno disuelto en iones hidroxilo.
Luego estos iones se unen y forman agua. Durante el
desarrollo de las reacciones de oxidación se liberaran
grandes cantidades con lo que elaborara ATP (proceso
llamado Fosforilación Oxidativa). (19)
Los átomos de hidrógeno se eliminan por pares; uno
inmediatamente constituye un ion hidrógeno y el otro se
combina con NAD, para formar NADH, que luego liberara el
otro átomo de hidrógeno y reconstituirá el NAD para ser
usado una y otra vez. (18)
Los electrones eliminados de los átomos de hidrógeno
entran en una cadena de transporte de electrones, cuyos
miembros incluyen una flavoproteína, citocrómos, etc. (19)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
95
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Al final de la cadena el oxigeno se combina con
iones de hidrógeno para formar agua, y durante el
transporte de electrones por la cadena se liberara energía
para la formación de ATP. (5)
ALTERACIONES DEL METABOLISMO DE LA
GLUCOSA
En una persona normal que no ha ingerido alimentos
durante tres o cuatro
horas, la cantidad de glucosa en
sangre oscila alrededor de 80mg/100 ml. Rara vez pasa de
120 mg /100ml ni después de una comida que contenga
grandes cantidades de carbohidratos o no ser que existan
alteraciones en el organismo. (3)
Glucemia basal alterada:
Existe un grupo de sujetos con niveles de glucosa en
sangre que, aunque no cumplen con los criterios
diagnósticos de la diabetes, son demasiado altos para ser
considerados normales.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
96
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Este grupo se define por Glucemia basal alterada (9)
Glucosa plasmática en ayunas mayor a 110 mg/dl, pero
inferior a 126 mg/dl. (3)
Tolerancia anormal a la glucosa (TAG):
Mal denominada "intolerancia a la glucosa", la TAG es una
situación intermedia entre la normalidad y la diabetes.
Los pacientes con TAG (sobrecarga de glucosa patológica
pero sin alcanzar los valores diagnósticos de diabetes)
presentan con mayor frecuencia que la población general
enfermedad
vascular,
hipertensión,
alteraciones
electrocardiográficas y dislipemias. (12)
Entre el 10 y el 70% de estos pacientes evolucionan hacia
una diabetes clínica en los 10-15 años siguientes, de modo
que una proporción importante no progresan hacia la
diabetes o incluso revierten a la normalidad, especialmente
si adelgazan. (9)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
97
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Con estos datos, y para evitar el estigma psicológico
y sociológico del término "diabetes", se optó por la
expresión diagnóstica "tolerancia anormal a la glucosa" en
sustitución de antiguas denominaciones como diabetes
latente o prediabetes. (9)
La diabetes mellitus no es en una afección única, sino un
síndrome dentro del cual deben individualizarse diferentes
entidades nosológicas. (33)
El nexo común de todas ellas es la hiperglucemia y sus
consecuencias, es decir, las complicaciones específicas,
las cuales son comunes a todas las formas de diabetes.
(12)
DIABETES
La diabetes es un trastorno crónico de base genética
caracterizado por tres tipos de manifestaciones:(33)
a) un síndrome metabólico consistente en hiperglucemia,
glucosuria, polifagia, polidipsia, poliuria y alteraciones en el
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
98
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
metabolismo de los lípidos y de las proteínas como
consecuencia de un déficit absoluto o relativo en la acción
de la insulina. (33)
b) un síndrome vascular que puede ser macroangiopático y
microangiopático y que afecta todos los órganos, pero
especialmente el corazón, la circulación cerebral y
periférica, los riñones y la retina.(33)
c) un síndrome neuropático que puede ser a su vez
autónomo y periférico. (33)
CLASIFICACION DE LA DIABETES:
Diabetes Mellitus Tipo 1
ƒ Inmuno mediada
ƒ Idiopática.
Diabetes Mellitus Tipo 2
Diabetes gestacional
Otros tipos específicos de Diabetes Mellitus
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
99
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Defectos genéticos
ƒ Enfermedades del páncreas exócrino
ƒ Endocrinopatías
ƒ Inducida por drogas o medicamentos
ƒ Infecciones
ƒ Formas poco comunes inmuno-mediadas
ƒ Síndromes genéticos asociados a diabetes (3)
Diabetes Mellitus tipo 1:
Llamada diabetes insulino-dependiente, se diagnostica
generalmente durante la infancia. En la diabetes tipo 1, el
páncreas produce poca insulina, o no la produce en
absoluto, así que inyecciones diarias de insulina son
necesarias. Entre 5 y 10% de todos los casos conocidos
de diabetes son del tipo 1.
El proceso de desarrollo de la diabetes tipo 1 es gradual,
pudiendo ser necesarios varios años antes de que se
manifieste clínicamente. (12)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
100
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La enfermedad se desarrolla por el ataque del
sistema inmune contra las propias células beta del
páncreas. Este proceso parece tener varias etapas:
•
Hay, primero, una susceptibilidad o predisposición
genética, en la que parece haber implicados varios
genes.
•
Además, parece necesario que ocurra un factor
desencadenante ambiental (infección viral, estrés,
toxinas, etc.), tras el cual, aparece el proceso
inmunológico frente a las propias células beta, que
son destruidas. (9)
La reacción inmunológica está mediada por anticuerpos y
células, habiéndose detectado autoanticuerpos frente a
proteínas presentes en la superficie de las células beta,
como la descarboxilasa del ácido glutámico (GAD), los IA2,
dirigidos contra una fosfatasa presente en el interior de las
células beta; y anticuerpos contra la propia insulina.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
101
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Estos anticuerpos pueden ser detectados en el
suero de los pacientes meses y años antes del desarrollo
de la enfermedad, y se han convertido en marcadores de
un estado conocido como prediabetes. (13)
Diabetes mellitus tipo 2:
También
se
llama
diabetes
no
dependiente
de
insulina. Aunque ésta generalmente se presenta en
los
adultos de edad mediana, los adolescentes y los adultos
jóvenes están desarrollando diabetes tipo 2. (13)
Entre 90 y 95 por ciento de los casos de diabetes son del
tipo 2.
Este padecimiento se desarrolla cuando el cuerpo no
produce suficiente insulina y además, no utiliza la cantidad
de insulina disponible con eficiencia (resistencia a la
insulina).(12;33)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
102
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La diabetes tipo 2 se puede controlar mediante la
dieta y el ejercicio; sin embargo, algunas personas también
necesitan medicamentos orales o insulina para ayudar a
controlar el azúcar en sangre.(13)
Factores de riesgo de diabetes.
•
El exceso de peso/ la obesidad
•
La edad avanzada
•
Antecedentes familiares de diabetes
•
Diabetes durante el embarazo
•
Falta de actividad física
•
Raza (afroamericano, latino/hispano o nativo
americano).(64)
Diabetes gestacional:
El embarazo normal produce varios cambios homeostáticos
en la mujer.
En ayunas la mujer embarazada es hipoglicémica,
hipoaminoacidémica
(alanina),
hipoinsulinémica,
hiperlipidémica e hipercetonémica. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
103
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Desde el principio del embarazo, el ayuno incide en
una severa disminución de la glucosa materna circulante
del orden de 15 mg a 20 mg, en relación con la mujer no
embarazada; este fenómeno es más acentuado en el
segundo y tercer trimestre. (12)
La insulina materna no atraviesa la membrana placentaria
por lo cual el feto secreta su propia insulina a partir de la
semana 10 del embarazo
actuando como hormona de
crecimiento fetal. (9)
La respuesta metabólica después de la ingesta en la mujer
embarazada,
se
caracteriza
por
hiperglicemia,
hipertrigliceridemia, hiperinsulinemia y resistencia periférica
a la insulina, lo cual convierte al embarazo como un evento
diabetogénico pudiendo desenmascarar un estado de
diabetes
latente,
porque
ante
el
aumento
en
las
necesidades de insulina, el embarazo actúa como una
prueba funcional de reserva.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
104
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Es por esta razón que toda gestante debe tener
durante su control prenatal pruebas de diagnóstico
temprano para la diabetes gestacional tales como la prueba
de O’Sullivan con 50 g de glucosa y la carga de tolerancia
oral como prueba confirmatoria de diabetes gestacional en
caso de sospecha o riesgo de diabetes gestacional.(12)
Las gestantes que tengan alto riesgo biopsicosocial se
consideran
de
alto
gestacional
porque
riesgo
el
para
estrés
presentar
aumenta
diabetes
los
niveles
circulantes de glucosa por tres mecanismos básicos:
1. Las catecolaminas liberadas por el estrés tienen un
efecto glucogenolítico indirecto.
2. Los estímulos corticales del estrés llevan finalmente a un
estímulo de secreción de ACTH y cortisol con
efecto
hiperglicemiante.
3. El estrés aumenta aún más la resistencia periférica a la
insulina. (12)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
105
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
HIPOGLICEMIA
En individuos normales la concentración plasmática de
glucosa permanece entre unos estrechos límites (70-100
mg/dL) durante las 24 h del día merced a la eficacia de
diversos
mecanismos
homeostáticos,
hormonalmente
controlados, que mantienen un adecuado balance entre la
producción y el consumo de glucosa. (9)
Durante el período posprandial, la producción endógena de
glucosa se encuentra suprimida y el metabolismo y
almacenamiento incrementados.
En esta fase anabólica del metabolismo la insulina,
segregada por las células beta pancreáticas, es la hormona
responsable del cese de la producción hepática de glucosa
a la vez que estimula su utilización por los tejidos insulínsensibles.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
106
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Por el contrario, en el período de ayuno o
postabsortivo se intensifica la producción de glucosa y
disminuye sensiblemente su consumo. (6)
Esta fase catabólica del metabolismo se caracteriza por el
estímulo en la producción hepática de glucosa, a través de
la glucogenólisis y gluconeogénesis, mediada por la
secreción de glucagón por las células alfa pancreáticas, y
la participación en distinto grado de catecolaminas, cortisol
y hormona del crecimiento.
En circunstancias normales los sistemas señalados son
efectivos para mantener un adecuado equilibrio entre la
producción y el consumo de
glucosa. (6)
Cuando la glucosa plasmática desciende a valores
inferiores a los normales (alrededor de 55 mg/dL) se pone
en marcha un mecanismo representado por la disminución
o supresión de la secreción insulínica y la elevación de las
hormonas contrarreguladoras, en especial glucagón y
adrenalina. Pero cuando el sistema homeostático se rompe
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
107
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
o resulta insuficiente aparece el cuadro clínico de la
hipoglucemia que se acompaña de manifestaciones
variables de disfunción del SNC debido a que estas
estructuras, a diferencia de otras del organismo, sólo
pueden utilizar la glucosa como principal fuente de energía.
(3)
Así pues, la hipoglucemia debe ser contemplada como un
síndrome plurietiológico caracterizado por la disminución en
la concentración de la glucosa plasmática y la aparición de
una serie de signos y síntomas como consecuencia de
aquella
disminución
y
de
la
activación
hormonal
contrarreguladora. (12)
Clasificación de la hipoglucemia:
Tradicionalmente la hipoglucemia se ha clasificado en dos
grandes grupos: de ayuno o postabsortiva y posprandial o
reactiva, caracterizándose el primero por la aparición del
cuadro clínico después de 5-6 h de la última ingesta, por lo
general tras el ayuno nocturno, y el segundo por el
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
108
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
desarrollo de la sintomatología entre pocos minutos
y 2-4 h después del consumo de alimentos.
Sin
embargo,
hipoglucemias
se
debe
graves
tener
reconocen
en
cuenta
casi
que
siempre
las
una
enfermedad o trastorno subyacente de los que se
consideran dentro de las causas de hipoglucemia de ayuno
y que en ocasiones la sintomatología puede aparecer en el
período posprandial. (12)
Asimismo,
entre
las
causas
más
frecuentes
de
hipoglucemia se encuentran las relacionadas con el
tratamiento insulínico o con sulfonilureas de la diabetes
mellitus, y entre las menos habituales las que se
encuentran ligadas a algunos trastornos congénitos o
hereditarios del metabolismo hidrocarbonado. (9)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
109
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Hipoglucemia de ayuno o postabsortiva:
El cuadro clínico se desarrolla en situaciones que existe un
consumo excesivo de glucosa, que puede cursar con
hiperinsulinismo o con niveles adecuados de insulina, y en
otras en que la alteración consiste en la producción
insuficiente de glucosa. (12)
Hipoglucemia posprandial o reactiva:
La causa más frecuente de hipoglucemia posprandial está
representada
por
el
hiperinsulinismo
alimentario
en
pacientes sometidos a cirugía digestiva (gastrectomía,
gastroyeyunostomía, piloroplastia, vagotomía).
La absorción rápida de los hidratos de carbono ingeridos,
junto a estímulos intestinales que potencian la secreción de
insulina, determinan una marcada hiperinsulinemia que se
sigue de un descenso acelerado de los valores plasmáticos
de glucosa. (12)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
110
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La hipoglucemia reactiva idiopática, considerada
durante mucho tiempo como un síndrome hipoglucémico de
aparición frecuente, consta en realidad de dos síndromes:
Uno, raro, de verdadera hipoglucemia que se acompaña de
manifestaciones
clínicas
neurogénicas,
disminución
posprandial de la glucemia y recuperación de las
alteraciones tras la ingesta hidrocarbonada, y otro, más
común, de seudohipoglucemia en el que la aparición de los
síntomas adrenérgicos no se acompaña del descenso de la
glucosa plasmática. (3)
El mecanismo implicado en el síndrome hipoglucémico
verdadero
es
desconocido,
mientras
que
en
la
seudohipoglucemia podría existir una liberación aumentada
de catecolaminas como respuesta a la ingesta o una
sensibilidad exagerada a estas hormonas tras su liberación
posprandial normal.(3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
111
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
No se puede descartar que factores como el estrés
o
la
ansiedad
actúen
de
alguna
forma
en
el
desencadenamiento de la seudohipoglucemia. (6)
Manifestaciones clínicas
Las manifestaciones de la hipoglucemia se pueden agrupar
en dos tipos de síntomas:
1) neurogénicos o autonómicos inducidos por la secreción
excesiva de catecolaminas y
2) neuroglucopénicos en relación con la disfunción cerebral
secundaria a la deprivación de glucosa. (12)
Entre los signos y síntomas neurogénicos o autonómicos
se encuentran la taquicardia, palpitaciones, ansiedad,
temblor, sudoración y la sensación de hambre. (3)
La magnitud de estas manifestaciones se encuentra
inversamente relacionada con la disminución en la
concentración de la glucosa plasmática, de tal forma que a
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
112
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
menor concentración de glucosa más intensos son
los síntomas neurogénicos. (9)
Los signos y síntomas neuroglucopénicos consisten en
cefalea, fatiga o laxitud, trastornos de la conducta, torpor
mental, cambios de la personalidad, visión borrosa,
diplopía,
incoordinación,
alucinaciones,
amnesia,
convulsiones y pérdida de la conciencia, que puede abocar
al coma y a la muerte si no se corrige el déficit del aporte
de glucosa.
Se ha documentado el desarrollo de hipotermia y de fiebre
posthipoglucémica tras la instauración de un cuadro
neuroglucopénico. (3)
Aunque
la
expresividad
clínica
de
los
cuadros
hipoglucémicos es muy variable de un sujeto a otro y en
ocasiones
es
difícil
adscribir
una
manifestación
determinada a la producción excesiva de catecolaminas o
al cuadro neuroglucopénico (pacientes diabéticos tratados
o no con insulina, diferentes percepciones de los síntomas),
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
113
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
el patrón sintomático que se desarrolla en un
paciente concreto es siempre el mismo.
Se ha señalado por algunos autores la falta de un orden
cronológico en la evolución de los signos y síntomas
hipoglucémicos, pero en individuos normales cuando la
concentración plasmática de glucosa alcanza los 50-55
mg/dL se produce la inhibición de la secreción de insulina y
se activan las hormonas de contrarregulación, y con cifras
de glucosa plasmática de 45 mg/dL
se evidencia un
trastorno cognitivo como expresión de la disfunción
cerebral. (12)
Por tanto, puede aceptarse que la secuencia normal como
respuesta al descenso de la glucemia está representada
por:
1) disminución de la secreción de insulina.
2) incremento en la secreción de las hormonas de la
contrarregulación.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
114
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
3) aparición de manifestaciones clínicas.
4) alteración del conocimiento. (12)
CAPITULO III
EL PÁNCREAS
Constituye una glándula de secreción mixta, situada detrás
del estómago, por delante de las primeras vértebras
lumbares. (8)
Posee una doble función, por una parte, existe una porción
pancreática con función de glándula exocrina, la cual
secreta jugo pancreático y por la otra una porción
endocrina que secreta una serie de hormonas peptídicas,
como insulina, glucagón, somatostatina y polipéptido
pancreático. (9)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
115
/2006
Anatomía y
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Fisiología del páncreas:
Figura 3.1 (Robbins Stanley L., Cotran Ramzi S., Kumar
Vinay, M.D., Patología Estructural y Funcional
El páncreas se encuentra en la parte superior derecha de la
cavidad abdominal, en asociación estrecha con el duodeno
(Figura3.1).
Se compone de dos grandes tipos de tejido, como lo ilustra
la Figura 3.2:
1) Los acinos, que secretan jugo digestivo al duodeno, y
2) los islotes de Langerhans, que secretan insulina y
glucagón de forma directa a la sangre. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
116
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Célula beta
Figura 3.2 Anatomía fisiológica de un islote pancreático
de Langerhans (Guyton Hall, Tratado de Fisiología
Médica)
Islotes de Langerhans.
Figura 3.3 (http://www.monografias.com/trabajos14/insulina/insulina.shtml)
El
páncreas
cuenta con 1 a 2 millones de islotes de
Langerhans, cada uno de unos O,3 mm de diámetro; los
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
117
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
islotes se organizan en torno a pequeños capilares,
hacía los que vierten sus hormonas. (71)
Las masas celulares redondeadas que producen las
secreciones endocrinas y que constituyen los islotes de
Langerhans, se sitúan entre las masas glandulares
exocrinas del páncreas. Las células de los islotes de
Langerhans
son
inervadas
por
fibras
simpáticas
y
parasimpáticas que influyen en la secreción hormonal. (3)
Los islotes contienen tres tipos fundamentales de células,
alfa, beta y delta, que se diferencian entre sí por sus
características morfológicas y de tinción.
Las células beta representan casi el 60 % de la totalidad,
se encuentran sobre todo en el centro de cada islote y secretan insulina y amilina, hormona que suele liberarse
paralelamente a la insulina, pese a que no se conoce bien
su función, contienen gránulos alcohol-solubles.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
118
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Las células alfa,
localizadas en la periferia del
islote, contienen gránulos alcohol-insolubles y producen
glucagón, componen casi un 25 % del total.
Y las células delta, que representan un 10%, están situadas
entre las alfa y beta, siendo las responsables de la síntesis
y secreción de la somatostatina.
Además, existe por lo menos otro tipo de célula, la célula
PP en cantidad reducida, que produce una hormona de
función incierta, denominada polipéptido pancreático. (3-18)
Los islotes no tienen conductos, de manera que las
hormonas se difunden en los capilares y son transportadas
a todas las partes del organismo. (3)
La estrecha relación entre estos distintos tipos celulares de
los islotes de Langerhans, permiten la regulación directa de
la secreción de algunas hormonas por otras. La insulina
inhibe la secreción de glucagón, la somatostatina inhibe la
secreción tanto de insulina como de glucagón. (6)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
119
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
El páncreas, además de sus funciones digestivas,
secreta dos hormonas, la insulina y el glucagón, para la
regulación del metabolismo de la glucosa los lípidos y las
proteínas. (18)
El objetivo principal de este capítulo consiste en exponer
las funciones fisiológicas de la insulina y la fisiopatología de
algunas enfermedades, causadas por una secreción o
actividad anómalas de estas hormonas.
INSULINA
Frederick Grant Banting, Charles Best, James Collip, y
J.J.R. Macleod de la Universidad de Toronto, Canadá,
descubrieron la insulina en 1922. El Doctor Banting recibió
el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por descubrir esta
hormona. (59)
La
insulina
(Latín
insula,
"isla")
es
una
hormona
polipeptídica formada por 51 aminoácidos. Es segregada
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
120
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
por las células beta de los islotes de Langerhans del
páncreas, en forma de precursor inactivo (proinsulina), el
cual pasa al aparato de Golgi, donde se modifica,
eliminando una parte y uniendo los dos fragmentos
restantes mediante puentes disulfuro. (3)
Interviene en el aprovechamiento metabólico de los
nutrientes, sobre todo con el anabolismo de los hidratos de
carbono. Su déficit provoca la diabetes mellitus y su exceso
provoca hiperinsulinismo con hipoglucemia. (71)
Ejerce tres efectos básicos en el metabolismo de los
carbohidratos:
•
Aumenta el metabolismo de la glucosa
•
Disminuye la cantidad de glucosa en la sangre
•
Aumenta la cantidad de glucógeno almacenado en los
tejidos (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
121
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
QUÍMICA Y SÍNTESIS DE LA INSULINA:
La insulina es una proteína pequeña; la humana tiene un
peso molecular de 5,808. El gen de la insulina humana se
localiza en el brazo corto del cromosoma 11. Se compone
de dos cadenas de aminoácidos A y B, como muestra la Figura3.5 unidas entre sí por 2 puentes disulfuro entre las
cadenas, que conectan A7 con B7, y A20 con B19. Un
tercer puente disulfuro que conecta los residuos 6 y 11 de
la cadena A. (5)
En la mayor parte de las especies no varia la localización
de estos puentes disulfuro ni el número de aminoácidos,
puede presentarse sustitución de aminoácidos que ocurren
en muchas cadenas sin afectar la bioactividad.
Cuando se separan las dos cadenas de aminoácidos
desaparece la actividad funcional de la molécula de
insulina. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
122
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Figura 3,5
Se sintetiza en las células beta con la maquinaria celular
habitual para la síntesis de proteínas. (3)
Primero, los ribosomas acoplados al retículo endoplasmico
traducen
el
ARN
de
la
insulina
y
forman
una
preprohormona insulínica.
Esta preprohormona posee un peso molecular aproximado
de 11500 y luego se desdobla en el retículo endoplasmico
para formar la proinsulina, con un peso molecular cercano
a 9000. (Figura 3,5). (71)
Figura 3.5 (http://www.uned.es/pea-nutricion-y-dietetica-I/guia/diabetes/prodinsu.htm)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
123
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Proinsulina:
La proinsulina es una molécula formada por una cadena
proteínica de 81 aminoácidos, que es precursora de la
insulina. Las células Beta del páncreas procesan la
proinsulina convirtiéndola en insulina por la sustracción
enzimática del péptido C, que es una estructura de 30
aminoácidos que conecta las cadenas A y B (de 21 y 30
aminoácidos, respectivamente). (71)
La proinsulina es sintetizada por los ribosomas sobre el
retículo endoplasmico rugoso, y la remoción enzimática del
segmento líder (pre) del péptido con la formación del
enlace disulfuro y el doblez, tienen lugar en la cisterna de
este organelo. (19)
La molécula de proinsulina es transportada hacia el aparato
de Golgi, en donde se inicia la proteolisis (insulina y
fragmentos peptídicos) que son empaquetados en los
gránulos secretores.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
124
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Figura 3.6 ((http://www.uned.es/pea-nutricion-y-dietetica-I/guia/diabetes/prodinsu.htm)
La pro-insulina se rompe por acción de enzimas tipo
tripsina dentro del aparato de Golgi, formándose una parte
en insulina y la otra queda como pro-insulina. En los
gránulos de las células beta se forma un complejo insoluble
insulina-cinc que es la forma como se almacena. (71)
En los gránulos continua la maduración, conforme
atraviesan el citoplasma hacia la membrana plasmática. No
obstante, casi una sexta parte del producto final secretado
continúa en forma de proinsulina. La proinsulina apenas
posee actividad insulinica. (18)
Debido a una estimulación apropiada los gránulos maduros
se fusionan con la membrana plasmática y descargan su
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
125
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
contenido hacia el líquido extracelular mediante un
proceso de exocitosis. (5)
La molécula elemental de insulina, contiene dos cadenas
polipeptídicas formadas por 51 aminoácidos, unidas entre
si por dos puentes disulfuro, presentando la cadena A un
anillo disulfuro.
El péptido C no tiene ninguna función conocida. Sin
embargo, se segrega en las mismas cantidades que la
insulina y, de hecho, circula en la sangre más tiempo que la
insulina, por lo que es un preciso marcador cuantitativo del
funcionamiento de las células Beta.
Así, unos niveles normales de péptido C indican una
secreción relativamente normal del páncreas.
Cuando se secreta insulina a la sangre, circula casi
siempre en forma no ligada; su semivida plasmática es de 6
minutos por termino medio y desaparece de la circulación
en unos 10 a 15 minutos. Si se exceptúa la parte de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
126
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
insulina que se une a los receptores de las células
efectoras, el resto se descompone por la enzima insulinasa,
sobre todo en el hígado y en menor medida en los riñones
y en los músculos y de forma muy discreta en casi todos
los demás tejidos. (3)
Su desaparición inmediata del plasma tiene interés porque,
a veces, es tan importante desactivar rápidamente el efecto
de la insulina como activar las funciones reguladoras de la
misma. (6)
1. Preproinsulina (L guía, B cadena, C
cadena, A cadena); proinsulina consiste
BCA, sin L
2. plegamiento espontáneo
3. Cadenas A y B unidas por puentes sulfuros
4. Guía y la cadena C son cortadas
5. Restos de insulina
Figura 3.7 ( www. ADAM.org.com)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
127
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Mecanismo de acción:
La acción de la insulina empieza cuando la hormona se une
a su receptor glucoproteico específico sobre la superficie
de la células blanco.
Estas acciones pueden ocurrir en un lapso de segundos o
minutos (transporte, fosforilación de la proteína, activación
de la enzima e inhibición de la síntesis de RNA) o después
de algunas horas (síntesis de proteínas y DNA, así como
crecimiento celular). (3)
El receptor de la insulina es un heterodímero que consiste
en dos subunidades designadas como alfa y beta en la
configuración a2b2 unidas por enlaces disulfuro. Ambas
subunidades están fosforiladas, cada una con una
estructura y función única.
La subunidad alfa es completamente extracelular y une a la
insulina, la subunidad beta es una proteína transmembranal
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
128
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
que desarrolla la segunda función principal de un
receptor la transducción de la señal.
La porción citoplasmática de la subunidad beta tiene
actividad de tirosina cinasa y un sitio de autofosforilación.
(5)
El receptor de la insulina es sintetizado y degradado de
manera constante y su vida media es de 7 a 12 horas.Se
sintetiza en el retículo endoplasmico como un péptido de
cadena sencilla y rápidamente se fosforila en el aparato de
Golgi. En el ser humano este receptor se localiza en el
cromosoma 19. (3)
Cuando la insulina se une con el receptor ocurren algunos
eventos:
• Existe un cambio conformacional del receptor.
• Hay un entrecruzamiento de los receptores y forma
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
129
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
microagregados.
• El receptor se interioriza.
• Se genera una o mas señales. (3)
En condiciones en las que los niveles de insulina
plasmática
son
altos
por
ejemplo
en
obesidad
o
acromegalia el número de receptores de insulina se
encuentra disminuido y los tejidos blanco se vuelven menos
sensibles a la insulina (resistencia a la insulina en la
obesidad y en la diabetes mellitus tipo II).
(13)
Activación de los receptores de las células efectoras
por la insulina y efectos celulares resultantes:
Para que la insulina inicie sus efectos en las células
efectoras, ha de unirse primero y activar una proteína
receptora de la membrana, cuyo peso molecular se
aproxima a 300 000.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
130
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Este receptor activado y no la insulina es el que
desencadena los efectos posteriores. (3)
El receptor insulinico (Figura3.8), es una combinación de
cuatro subunidades enlazadas a través de puentes
disulfuro : dos subunidades alfa que
se encuentran
totalmente fuera de la membrana, celular, y dos beta, que
atraviesan la membrana y sobresalen en el interior del
citoplasma.
La insulina se une a las subunidades alfa del exterior de la
célula pero, debido a su unión con las subunidades beta,
las porciones de las subunidades beta que se introducen
en el interior de la célula se autofosforilan. (5)
De esta manera, se tornan en una enzima activada, una
tirocina cinasa local que, a su vez, fosforila muchas otras
enzimas intracelulares.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
131
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Figura 3.8. (Guyton Hall, Tratado de Fisiología Médica)
El efecto neto es una activación de algunas de estas
enzimas y una inactivación de otras. (5)
Por este mecanismo, la insulina dirige la maquinaria
metabólica intracelular para provocar los efectos deseados
sobre metabolismo de los glucidos, lípidos y proteínas. A
partir de ése momento, se desconocen los mecanismos
moleculares. (5)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
132
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Los efectos finales de la estimulación insulínica son
los siguientes:
•
Pocos segundos después de la unión de la insulina
con sus receptores de membrana, las membranas de
casi el 80% de las células orgánicas aumentan
considerablemente
la
captación
de
glucosa
en
particular las de las células musculares y adiposas,
pero no así las de la mayoría de las neuronas
encefálicas. La glucosa, que se transporta en mayor
cantidad a la célula, se fosforila de inmediato y sirve
de sustrato para todas las funciones metabólicas
habituales de los hidratos de carbono.
Se cree que la aceleración del transporte de glucosa
es consecuencia de una translocación de numerosas
vesículas intracelulares, a las membranas de la célula;
estas vesículas portan, dentro de sus propias
membranas, varías moléculas de proteínas transportadoras de glucosa, que se unen a la membrana
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
133
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
celular y facilitan el paso (captación) de glucosa al
interior de la célula.
Cuando deja de haber insulina, las vesículas se
desprenden de la membrana celular en unos 3 a 5
minutos y regresan al interior de las células; este ciclo
se repite tantas veces como sea necesario.(3;5;7)
•
La membrana celular se vuelve más permeable para
muchos aminoácidos, los iones potasio y los iones
fosfato, cuyo transporte al interior de la célula se
incrementa. (3)
•
En los 10 a 15, minutos siguientes, se observan
efectos más lentos que cambian la actividad de
muchas más enzimas metabólicas intracelulares.
Estos efectos se deben, sobre todo a una variación en
la fosforilación enzimática. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
134
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
•
Durante algunas horas e incluso días tienen
lugar efectos aún más tardíos. Estos obedecen a los
cambios, en la velocidad, de traducción de los ARN
mensajeros dentro de los ribosomas para dar nuevas
proteínas, e incluso, (los efectos más tardíos) a un
cambio de las velocidades de transcripción del ADN
del núcleo celular. A través de estas acciones, la
insulina modela de nuevo gran parte de la maquinaria
enzimática celular hasta conseguir sus objetivos
metabólicos. (3)
LA INSULINA Y SUS EFECTOS METABÓLICOS
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
135
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Figura3.9 (http://www.uned.es/pea-nutricion-y-dietetica-I/guia/diabetes/prodinsu.htm)
Cada uno de estos tipos de células del cuerpo, utilizan la
glucosa
de
una
manera
diferente.
Este
uso
está
determinado por el sistema enzimático específico de cada
una. (71)
Históricamente, la insulina se ha asociado con el azúcar en
la sangre y, ciertamente, esta hormona ejerce efectos
profundos sobre el metabolismo de los hidratos de carbono.
Sin embargo, las causas habituales de muerte entre los
enfermos
diabéticos
metabolismo
lipídico,
se
deben
por
a
alteraciones
ejemplo
acidosis
del
y
arteriosclerosis.
Además, la menor capacidad de síntesis de proteínas de
los pacientes con una diabetes prolongada determina una
atrofia de tejidos y múltiples alteraciones funcionales. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
136
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Por tanto, es evidente que la insulina, influye en el
metabolismo de los lípidos de las proteínas casi tanto como
en el de los glúcidos. La secreción de insulina se asocia
con la abundancia energética.
En otras palabras, cuando el régimen de alimentación
dispone de alimentos energéticos suficientes, en particular
de un exceso de hidratos de carbono y de proteínas, se
secreta mucha insulina. Así sucede, sobre todo, en el caso
del exceso de hidratos de carbono. A su vez, la insulina
desempeña una función primordial para almacenar la
energía sobrante. (71)
Si se consumen hidratos de carbono en exceso, se almacenan principalmente como glucógeno en el hígado y en
los músculos. También determina un depósito de grasa en
el tejido- adiposo.
Además, el exceso de hidratos de carbono, que no se
almacena como glucógeno, se transforma por estímulo de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
137
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
la insulina en grasas que se depositan en el tejido
adiposo. Si el exceso es de proteínas, la insulina ejerce un
efecto directo para que las células absorban más aminoácidos y los transformen en proteínas. Por último, inhibe
la descomposición de las proteínas intracelulares.
Efectos de la insulina sobre el metabolismo de los hidratos
de carbono.
La insulina es la principal hormona que regula los niveles
de glucosa en sangre. Su función es controlar la velocidad
a la que la glucosa se consume en las células del músculo,
tejido graso e hígado. (71)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
138
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Fuente http://www.uned.es/pea-nutricion-y-dieteticaI/guia/diabetes/prodinsu.htm
Inmediatamente después de consumir una comida rica en
hidratos de carbono, la glucosa que se absorbe en la
sangre induce una secreción rápida de insulina. Por su
parte,
la
insulina
provoca
una
captación
rápida,
almacenamiento y aprovechamiento de la glucosa por casi
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
139
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
todos los tejidos del organismo, pero sobre todo por
los músculos, tejido adiposo e hígado.
La insulina favorece la captación y el metabolismo
musculares de la glucosa. Durante gran parte del día, la
energía para el tejido muscular no depende de la glucosa
sino de los ácidos grasos. La principal
razón es que la
membrana muscular en reposo es muy poco permeable a la
glucosa, salvo que se estimule la fibramuscular por la
insulina; la cantidad de insulina secretada entre las comidas
es muy reducida para propiciar una entrada importante de
glucosa dentro de las células musculares (miocitos). (59;71)
Sin embargo, existen dos situaciones en las que
el
músculo consume mucha glucosa. Una de ellas es el
ejercicio moderado e intenso. Para esta utilización de la
glucosa no se necesitan grandes cantidades de insulina
porque las fibras musculares que se ejercitan se tornan
permeables a la glucosa.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
140
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
El segundo estado en el que el músculo consume mucha
glucosa son las horas siguientes a las comidas, en esta
fase, la concentración sanguínea de la glucosa se eleva y
el páncreas secreta mucha insulina. La insulina «extra»
induce un transporte rápido de la glucosa al miocito. Por
eso, el míocito utiliza glucosa en lugar de ácidos grasos en
este periodo.
Efecto facilitador cuantitativo de la insulina del transporte
de glucosa por la membrana de la célula muscular. (59)
La Figura 3.10 muestra el efecto cuantitativo de la insulina,
que facilita el transporte de glucosa por la membrana del
miocito. En la parte curva inferior rotulada como «control»
se presenta la concentración de glucosa libre medida
dentro de la célula y se comprueba que es prácticamente
de cero, pese a que la concentración extracelular se eleva
hasta casi 750 mg/100 mL. En cambio, la curva rotulada
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
141
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
como
«insulina»
revela
que
la
concentración
intracelular de glucosa aumenta hasta 400 mg/100 mL
cuando se añade insulina. Así pues, está claro que la
insulina puede acelerar el transporte de glucosa al interior
de la célula muscular en reposo, por lo menos, 15 veces.
(3;59)
FIGURA 3.10 Efecto favorecedor de la insulina de la
entrado de glucosa en la célula muscular. Nótese que,
cuando falta insulina (control), la concentración intracelular
de glucosa se mantiene casi en cero, a pesor de la elevada
glucosa extracelular (Tomado de Park. Morgón, Koji, Smith:
enEisenstein (ed): The Biochemical Aspects of Hormone
Action;Bostón, Littie, Brown.)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
142
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La insulina facilita la captación, el almacenamiento y la
utilización de glucosa por el hígado:
El glucógeno del hígado es otra forma de almacenamiento
de glucosa. Es mucho más fácil disponer del glucógeno
para obtener energía que de los triglicéridos, que primero
tienen
que
ser
convertidos
en
ácidos
grasos
y,
posteriormente, en cuerpos cetónicos. El hígado controla
estas conversiones y también convierte los aminoácidos en
glucosa si es necesario.
Aunque la insulina no sea necesaria para el transporte de
la glucosa al hígado, afecta directamente la capacidad del
hígado para aumentar la captación de la glucosa al reducir
el valor de glucogenólisis (la conversión de glucógeno en
glucosa),
aumentando
la
síntesis
de
glucógeno,
y
disminuyendo el valor de gluconeogénesis.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
143
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Uno de los efectos más importantes de la insulina es
el depósito casi inmediato de glucógeno en el hígado a
partir de casi toda la glucosa absorbida después de una
comida.
Luego entre las comidas cuando ya no se dispone de
alimento y la glucemia empieza a descender, la secreción
de insulina disminuye con rapidez y el glucógeno hepático
se transforma de nuevo en glucosa, que se libera otra vez a
la sangre para evitar que la glucemia baje demasiado.
(18;71)
El mecanismo por el cual la insulina facilita la captación y
depósito de glucosa en el hígado comprende varias etapas
casi simultáneas:
1. La insulina inactiva la fosforilasa hepática, enzima
encargada de descomponer el glucógeno hepático en
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
144
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
glucosa. Con ello, impide la descomposición del
glucógeno ya almacenado por los hepatocitos.
2. Aumenta la captación de la glucosa sanguínea por el
hepatocito, para ello aumenta la actividad de la enzima
glucocinasa una de las que provoca la fosforilación inicial
de la glucosa tras su difusión al hepatocito. La glucosa una
vez fosforilada queda, atrapada de forma pasajera dentro
del hepatocito, porque no puede difundir de nuevo fuera la
membrana celular.
3. La insulina aumenta, la actividad de las enzimas
favorecedoras de la síntesis de glucógeno en particular de
la glucógeno sintasa, responsable de la polimerización de
los
monosacáridos
para
formar
las
moléculas
de
glucógeno.
El efecto neto de todas estas acciones es un incremento
del glucógeno hepático. El glucógeno puede aumentar
hasta un total aproximado de 5-6% de la masa hepática,
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
145
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
que equivale prácticamente a 100 gramos de
glucógeno almacenado en todo el hígado.(59;71)
Cuando termina una comida y la glucemia empieza a
descender hasta unas cifras bajas, suceden varios
acontecimientos por los que el hígado vuelve a liberar
glucosa a la sangre circulante:
ƒ El descenso de la glucemia hace que el páncreas
reduzca la secreción de insulina.
ƒ La
falta
de
enumerados
insulina
revierte
anteriormente
todos
para
el
los
efectos
depósito
de
glucógeno; en particular, cesa la nueva síntesis de
glucógeno en el hígado y se evita la captación de más
glucosa de la sangre por el hígado.
ƒ La falta de insulina junto con
el incremento del
glucagón, activa la enzima fosforilasa, que determina la
descomposición del glucógeno en glucosa-fosfato.
ƒ La enzima glucosa fosfatasa, inhibida previamente por
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
146
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
la insulina, se activa ahora por la falta de la
hormona y provoca la liberación de la glucosa de su
radical fosfato, con lo que la glucosa libre difunde de
nuevo a la sangre. (3;5;71)
Así pues, el hígado elimina la glucosa de la sangre cuando
ésta se acumula en exceso después de una comida y la
devuelve cuando la concentración de glucosa en sangre se
reduce entre las comidas. De ordinario, casi el 60% de la
glucosa de las comidas se deposita, como se ha indicado,
en el hígado y luego se devuelve.
La insulina propicia la conversión del exceso de
glucosa en ácidos grasos e inhibe la gluconeogénesis
hepática:
Si la cantidad de glucosa que entra en el hepatocito es
superior a la que se puede depositar como glucógeno o
utilizar para el metabolismo hepatocítico local, la insulina
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
147
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
fomenta la conversión de todo este exceso de
glucosa en ácidos grasos.
Luego,
estos
ácidos
grasos
se
empaquetan
como
triglicéridos dentro de lipoproteínas de muy baja densidad,
que son transportadas por la sangre al tejido adiposo para
depositarse como grasa. (3;5)
La insulina inhibe la neoglucogénesis. Para ello, reduce la
cantidad y la actividad de las enzimas hepáticas necesarias
para este proceso. Sin embargo, parte del efecto está
mediado por una acción de la insulina que reduce la
liberación de aminoácidos del músculo y de otros tejidos
extrahepáticos y a su vez, la disponibilidad de los
precursores necesarios para la gluconeogénesis.(3)
Falta de efecto de la insulina sobre la captación y
utilización de glucosa por el encéfalo:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
148
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
El encéfalo se diferencia mucho de casi todos los demás
tejidos del organismo, puesto que la insulina posee un
efecto mínimo sobre la captación o utilización de la
glucosa.
En
cambio,
las
células
encefálicas
son
permeables a la glucosa y pueden aprovecharla sin
intermediación de la insulina.
Las células
encefálicas también se diferencian bastante
del resto en que normalmente sólo consumen glucosa para
la energía y en que pueden aprovechar los demás
sustratos
energéticos
como
las
grasas,
pero
con
dificultades. Por tanto resulta esencial mantener la
glucemia por encima de determinados valores críticos, y
ésta es una de las funciones principales del sistema
regulador de la glucemia.
Si la glucemia es baja en exceso, hasta el intervalo de 20 a
50 mg/100ml aparecen síntomas de shock hipoglicemico
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
149
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
que
se
caracterizan
por
irritabilidad
nerviosa
progresiva con sincope, crisis convulsivas e incluso coma.
(5;59)
Efecto de la insulina sobre el metabolismo de los
hidratos de carbono en otras células:
La insulina aumenta el transporte de glucosa y su
utilización por casi todas, las demás células del organismo
(con excepción de las encefálicas), de manera análoga a
como altera el transporte y el uso de glucosa por las células
musculares.
Con respecto al metabolismo de la insulina, las células del
músculo tienen dos funciones primarias:
• Convertir la glucosa en la energía que necesita el
músculo para funcionar.
• Servir como un depósito de proteína y glucógeno.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
150
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Como el tejido graso, el músculo necesita que la
insulina facilite el transporte de la glucosa a través de la
membrana de la célula. La célula del músculo tiene sus
enzimas
propias
para
controlar
los
dos
caminos
metabólicos hasta la glucosa: su conversión en energía
contráctil y su conversión en glucógeno. Cuando el nivel de
glucosa en sangre es normal, la insulina también influye
sobre las enzimas de las células del músculo al favorecer la
captación de aminoácidos e impedir la utilización de la
proteína propia.
Efecto de la insulina sobre el metabolismo lipídico:
La función primaria de la célula del tejido adiposo es
almacenar energía en forma de grasa.
Estas células contienen enzimas únicas que convierten la
glucosa en triglicéridos y posteriormente los triglicéridos en
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
151
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ácidos grasos, que son liberados y convertidos en
cuerpos cetónicos según el hígado los va necesitando.
Tanto la conversión de glucosa a triglicéridos como la
ruptura de los triglicéridos a ácidos grasos son regulados
por la insulina. La insulina también inhibe la lipasa, un
enzima que descompone la grasa almacenada en glicerol y
ácido grasos. (59;71)
Por lo tanto, regulando la captación de glucosa en las
células grasas, la insulina influye en el metabolismo de las
grasas. En ausencia de insulina, las células grasas
segregan de forma pasiva la grasa almacenada en grandes
cantidades, por lo que no se metabolizan completamente y
conducen al diabético a la cetoacidosis.
Pese a no resultar tan visibles como los efectos sobre el
metabolismo de los hidratos de carbono, las acciones de la
insulina sobre el metabolismo lipídico resultan igual de
importantes a largo plazo.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
152
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Llama la atención el efecto a largo plazo de la falta de
insulina, que produce una aterosclerosis marcada
a
menudo con infartos de miocardio, ictus cerebrales y otros
accidentes cerebrovasculares. (3;5;59)
La insulina favorece la síntesis y el depósito de
lípidos:
La insulina ejerce diversos efectos que determinan el
depósito de lípidos en el
tejido adiposo. En primer lugar, aumenta la utilización de la
glucosa por casi todos tejidos orgánicos y reduce
automáticamente la utilización de la grasa, es decir, ahorra
lípidos.
No obstante, la insulina fomenta la síntesis de ácidos
grasos sobre todo cuanto mas hidratos de carbono se
ingieran; estos se emplean de inmediato para la energía y
aportan el sustrato para la síntesis de grasas. (59)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
153
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Casi toda la síntesis tiene lugar en los hepatocitos; luego
los ácidos grasos son transportados desde el hígado por
las lipoproteínas de la sangre a las células adiposas, donde
se almacenan. Los factores que incrementan la síntesis de
ácidos grasos en el hígado son:
1. La insulina acelera el transporte de glucosa a los
hepatocitos. Una vez que la concentración hepática
de glucógeno alcanza un 5 a 6%, ésta se inhibe y
previene la síntesis continuada de glucógeno. A
continuación toda la glucosa adicional que ingrese
en el hepatocito es la disponible para la síntesis de
grasas. Primero, la glucosa se descompone hacía
piruvato por la vía glicolítica y el piruvato se
convierte después en acetil Coenzima A el sustrato
para la síntesis de ácidos grasos.
2. Con el ciclo del ácido cítrico se forma un exceso de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
154
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
iones citrato e isocitrato, cuando se utilizan
cantidades
exageradas
glucosa
con
fines
energéticos. Estos iones ejercen después un efecto
directo dé activación de la Acetil Co A carboxilasa
enzima necesaria para carboxilar la acetil-CoA y
formar maloniÍ-CoA, como en la primera etapa de
la síntesis de ácidos grasos.
3. Casi todos los ácidos grasos se sintetizan, después
dentro del propio hepatocito y se emplean para
formar triglicéridos, la forma habitual en que se
deposita la grasa. Estos se liberan desde los
hepatocitos a la sangre con las lipoproteínas La
insulina activa liproteina lipasa de las paredes
capilares del tejido adiposo que desdobla de nuevo
los triglicéridos hacia los ácidos grasos requisito
para su absorción en las células adiposas donde se
transformas
de
nuevo
en
triglicéridos
y
se
almacenan. (3;71)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
155
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La
insulina
cumple
otros
dos
efectos
importantes
necesarios para que se deposite la grasa en las células
adiposas.
• Inhibe la acción de la lipasa, sensible a esta hormona.
Esta es la enzima que hidroliza los triglicéridos ya
depositados en las células adiposas. Así pues, inhibe
la liberación de ácidos grasos del tejido adiposo hacia
la sangre circulante.
• Fomenta el transporte de glucosa a las células
adiposas a través de la membrana celular de la
misma forma que el transporte hacía los miocitos.
Parte de la glucosa se emplea luego para la síntesis
de diminutas cantidades de ácidos grasos, pero lo
que es más importante, también se forman grandes
cantidades de alfa-glicerol fosfato.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
156
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Esta sustancia suministra glicerol que se une con los
ácidos grasos para dar los triglicéridos, forma en que se
deposita la grasa en las células adiposas.
Así pues, cuando falta insulina, se bloquea incluso el
depósito de grandes cantidades de los ácidos grasos
transportados desde el hígado con las lipoproteínas.
El déficit
de insulina aumenta el uso metabólico de la
grasa: Todos los aspectos sobre la descomposición de los
lípidos y su uso con fines energéticos se estimulan mucho
cuando falta insulina. (5;59)
Este hecho sucede de forma normal entre las comidas,
porque la secreción de insulina es mínima, pero puede
agravarse en la diabetes mellitus, dado que la secreción de
insulina es casi nula. Los efectos resultantes son éstos:
• El déficit de insulina provoca una lipólisis de la grasa
almacenada, con liberación de los ácidos grasos
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
157
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
libres. Cuando falta insulina, se invierten todos
los efectos de la insulina que promueven el depósito
de la grasa.
El más importante es que la enzima lipasa sensible a la
insulina de las células adiposas se activa de manera
intensa. Con ello se hidrolizan los triglicéridos almacenados
y se liberan enormes cantidades de ácidos grasos
de
glicerol a la sangre circulante. (59;71)
La consecuencia es que las concentraciones plasmáticas
de los ácidos grasos libres empiezan a aumentar a los
pocos minutos. Estos ácidos grasos libres se transforman
luego en el sustrato energético principal de casi todos los
tejidos orgánicos, además del encéfalo.
• El déficit de insulina aumenta las concentraciones
plasmáticas de colesterol y de fosfolípidos: El exceso de
ácidos grasos del plasma, junto con la falta de insulina,
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
158
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
favorece también la conversión hepática de algunos
de los ácidos grasos en fosfolípidos y colesterol, dos de los
principales productos del metabolismo lipídico. (28)
Estas dos sustancias junto con el exceso de triglicéridos
que se crea en ese momento en el hígado, son
descargadas a la sangre con las lipoproteínas. A veces, las
lípoproteínas del plasma se triplican cuándo falta insulina
con lo que la concentración total de lípidos plasmáticos
alcanza varias unidades porcentuales en lugar de la cifra
habitual de 0,6%.
• El consumo exagerado de grasas durante la falta de
insulina provoca cétosis y acidosis.
La falta de insulina también causa una síntesis exagerada
de ácido acetoacético en los hepatocitos, con el efecto
siguiente: en ausencia de insulina, pero en presencia de un
exceso de ácidos grasos en los hepatocitos, se activa el
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
159
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
mecanismo de la carnitina para el transporte de los
ácidos grasos a las mitocondrias. (28;59)
Dentro de las mitocondrias, la oxidación beta de los ácidos
grasos tiene lugar con gran rapidez y se liberan enormes
cantidades de acetil CoA, gran parte de este exceso de
acetil
Co A se condensa después para formar ácido
acetoacético que a su vez se libera a la sangre circulante.
Casi todo este ácido pasa a las células periféricas
convirtiéndose de nuevo en acetilCoA y utilizándose con
fines energéticos de la manera habitual.
Al mismo tiempo, la falta de insulina reduce la utilización de
ácido acetoacético por los tejidos periféricos. Así pues, el
hígado libera tanto ácido acetoacético que los tejidos no
llegan a metabolizarlo, a veces alcanza cifras de 10 mEq/L
o
más, que representan un grave estado de acidosis
orgánica.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
160
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Parte del ácido acetoacético también se convierte en
ácido beta hidroxibutirico y acetona. Estas dos sustancias,
junto
con
el
ácido
acetoacético
pueden
producir
cetoacidosis. (3;5;7)
El ácido acetoacético y el ácido hidroxibutírico pueden
ocasionar acidosis grave y coma, con el resultado frecuente
de muerte, en la diabetes grave.
Efecto de la insulina sobre el metabolismo de las
proteínas y sobre el crecimiento: La insulina facilita la
síntesis
y el depósito de proteínas, en las horas
siguen a una comida, si la sangre circulante
que
tiene un
exceso de nutrientes, no sólo se depositan hidratos de
carbono y grasas en los tejidos sino también proteínas;
para ello se precisa la insulina. (3)
El modo en que la insulina facilita el depósito de proteínas
no se conoce tan bien como los mecanismos de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
161
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
almacenamiento de la glucosa y de los lípidos. A
continuación, se exponen algunos hechos conocidos:
•
La
insulina
estimula
el
transporte
de
muchos
aminoácidos al interior de las células. Entre estos
aminoácidos, cabe destacar la valina, la leucina, la
isoleucina, la tirosina y la fenilalanina. Así pues, la
insulina comparte con la hormona de crecimiento la
capacidad de aumentar la entrada de aminoácidos en
la célula. Sin embargo, los aminoácidos sobre los que
opera no son necesariamente los mismos.
•
La insulina aumenta la traducción del RNA mensajero,
es decir, la síntesis de nuevas proteínas. Por vías
desconocidas,
la
insulina
activa
la
maquinaria
ribosómica. Cuando falta insulina los ribosomas dejan
de trabajar; la insulina actúa casi como un mecanismo
de encendido-apagado.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
162
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
•
Durante un periodo aún mas largo la insulina
aumenta, aun mas la velocidad de transcripción de
determinadas secuencias del ADN de los núcleos
celulares, con lo que se forman mayores cantidades
de ÁRN y prosigue la síntesis de proteínas en
particular, se favorece la formación de una vasta red
de enzimas para el almacenamiento de los hidratos
de carbono, lípidos y proteínas.
•
La insulina inhibe, el catabolismo de las proteínas con
lo que reduce la velocidad
de liberación de los
aminoácidos de las células, sobre todo de las células
musculares.
capacidad
Posiblemente
de
la
esto
insulina
se
para
debe
a
reducir
la
la
descomposición habitual de las proteínas por los
lisosomas celulares.
•
Dentro del hígado, la insulina deprime la tasa de
gluconeogénesis de esta manera, reduce la actividad
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
163
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
de
las
enzimas
gluconeogenéticas,
los
sustratos más utilizados para la síntesis de glucosa
mediante gluconeogénesis son los aminoácidos del
plasma, con esta supresión de la gluconeogénesis se
conservan los aminoácidos para su depósito corporal
en forma de proteínas.
En resumen, la insulina facilita la síntesis de proteínas y
evita su descomposición. (3;7;9)
La carencia de insulina determina un descenso de las
proteínas y un aumento de los aminoácidos en el
plasma: Casi todo el deposito de proteínas se detiene
cuando falta insulina. El catabolismo de las proteínas
aumenta, la síntesis de proteínas cesa y se vierten
enormes cantidades de aminoácidos al plasma. La
concentración
plasmática
de
aminoácidos
aumenta
mucho y casi todo el exceso de aminoácidos se emplea
bien directamente como fuente energética o bien como
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
164
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
sustrato
de
la
gluconeogénesis.
Esta
descomposición de los aminoácidos da lugar, por último,
a una mayor eliminación de urea en la orina.
La disminución resultante de las proteínas (caquexia) es
una de las secuelas más graves de la diabetes mellitus
intensa. Puede determinar una debilidad extrema, así como
alteración de numerosas funciones orgánicas. (3)
La insulina y la hormona del crecimiento interactúan de
manera sinérgica para propiciar el crecimiento. La
insulina se necesita para la síntesis de las proteínas y por
tanto, resulta tan esencial para el crecimiento de los
animales como la propia hormona de crecimiento.
En definitiva, parece que ambas hormonas operan de
manera sinérgica estimulando el crecimiento y que cada
una cumple una función especial diferente de la otra.
Quizá, parte de estos hechos (la necesidad de ambas
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
165
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
hormonas) se deba a que cada hormona propicia la
entrada de distintos aminoácidos en la célula, si bien todos
se necesitan para crecer. (71)
Regulación de la secreción de insulina:
Un páncreas funcionando normalmente puede fabricar y
liberar diariamente de 40 a 50 unidades de insulina.
Además, tiene varios cientos de unidades almacenadas y
disponibles para ser segregadas cuando se necesitan.
El cerebro usa en torno al 25% de la glucosa total de
cuerpo. Sin embargo, debido a que el cerebro almacena
muy
poca
glucosa,
abastecimiento
siempre
constante
y
tiene
que
controlado
haber
de
un
glucosa
disponible en la corriente sanguínea.
El
objetivo
es
mantener
al
cerebro
funcionando
adecuadamente. En este sentido, es de vital importancia
que el nivel de glucosa en sangre se mantenga en un rango
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
166
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
de 60 a 120 mg/dl, con el fin de prevenir una falta de
suministro al sistema nervioso.(3;9)
Factores estimuladores de la biosíntesis y secreción de
la insulina:
Antes se creía que la concentración sanguínea de la
glucosa controlaba casi por completo la secreción de
insulina. Sin embargo, a medida que se han conocido mejor
las
funciones
metabólicas
de
la
insulina
sobre
el
metabolismo de las proteínas y de los lípidos, se ha
comprobado que los aminoácidos de la sangre y otros
factores
también
desempeñan
importantes
funciones
reguladoras de la secreción hormonal. (3;5)
El aumento de la glucemia estimula la secreción de
insulina:
En el hombre y en muchas otras especies, el estimulo más
importante de la síntesis y secreción de insulina es la
glucemia. Las células beta se comportan como unos
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
167
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
verdaderos
glucostatos,
siendo
sensibles
a
pequeñas variaciones en la concentración de glucosa en
sangre.
La insulina estimula el almacenamiento de glucógeno
hepático y la utilización de glucosa en los tejidos
extrahepáticos, o en ambos. (3;59)
Cuando la glucemia en ayunas es normal, de 80 a 90
mg/100 ml, la tasa de secreción de insulina es mínima, del
orden de 25ng/min/kg de peso corporal, cifra con una
actividad fisiológica muy discreta. Sin embargo, si la
glucemia aumenta de forma repentina hasta dos o tres
veces el valor normal y se mantiene así, la secreción de
insulina se eleva de forma llamativa en dos etapas, como lo
reflejan las variaciones de la insulina plasmática de la
Figura 3.11.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
168
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Figura 3.11 aumento de la concentración plasmática de
insulina tras la elevación brusca de la glucosa sanguínea
hasta 2 o 3 veces su valor normal. Obsérvese el pico inicial
rápido de insulina y el incremento tardío pero más acusado
y mantenido que tiene lugar de 15 o 20 minutos después. (
Tomado de Park. Morgón, Koji, Smith: enEisenstein (ed):
The Biochemical Aspects of Hormone Action;Bostón, Littie,
Brown.)
• La concentración plasmática de insulina se eleva casi
10 veces en los 3 a 5 minutos siguientes al incremento
brusco de la glucemia; esto se debe a un vertido
inmediato de la insulina preformada desde las células
beta de los islotes de Langerhans.
• Sin embargo, esta tasa inicial elevada de secreción no
se mantiene, puesto que la concentración de insulina
desciende hasta valores intermedios en un plazo de 5
a 10 minutos.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
169
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
• Aproximadamente 15 minutos después del estímulo,
la secreción de insulina aumenta por segunda vez y
alcanza una meseta en las 2 a 3 horas siguientes, en
esta ocasión con una tasa secretora aún mayor que la
de la fase inicial. Esta secreción se debe tanto a la
liberación añadida de la insulina previamente formada
como a la activación del sistema enzimático que
sintetiza y libera nueva insulina a partir de estas
células.
Además de la glucosa, hay otros azúcares que pueden
estimular la secreción de insulina, incluyendo la fructosa,
ribosa y manosa.(3;7;9;59)
Retroacción entre la concentración sanguínea de la
glucosa y la tasa secretora de insulina:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
170
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Conforme aumenta la concentración sanguínea de glucosa
por encima de 100 mg/100 ml de sangre, la tasa de
secreción insulínica se eleva de inmediato y alcanza un
máximo del orden de 10 a 25 veces los valores basales
para glucemias de 400 a 600 mg/100 mL, como muestra la
Figura 3.12.
Así pues el incremento de la secreción insulínica tras un
estímulo de glucosa es espectacular, tanto por su rapidez
como por la elevadísima secreción alcanzada. Además, la
secreción de insulina se inactiva casi con la misma
celeridad, a los 3-5 minutos del regreso de la glucemia a
los valores del ayuno.
Figura 3.12 (Tomado de Park. Morgón, Koji, Smith: enEisenstein (ed): The Biochemical
Aspects of Hormone Action;Bostón, Littie, Brown.)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
171
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Esta respuesta de la secreción de insulina al aumento de la
glucemia constituye un mecanismo retroactivo sumamente
importante para regular la glucemia.
En otras palabras, todo aumento de la glucemia eleva la
secreción de insulina y ésta, a su vez aumenta el transporte
de glucosa a las células del hígado, músculo y otros tejidos,
reduciendo y normalizando la concentración sanguínea de
glucosa. (3)
Otros factores que estimulan la secreción de
insulina
Las células beta se pueden ver estimuladas por otros
factores como:
• La presencia de aminoácidos, concretamente arginina
o leucina entre otros.
• Algunas
hormonas
gastrointestinales
importantes
como la gastrina, la secretina, la colecistocinina y el
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
172
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
péptido inhibidor gástrico (que parece el más
potente de todos) aumentan la secreción de insulina
de forma moderada.
• Las Catecolaminas son potentes inhibidores de la
secreción.
• El sistema parasimpático es estimulador y el simpático
es inhibidor
• El glucagón pancreático es un potente estimulador de
la liberación, pero una pequeña parte se debe a los
niveles de glucosa.
• Los antagonistas hormonales de la insulina incluyen
hormona del crecimiento, prolactina, corticotrofina,
glucocorticoides, lactógeno placentario, adrenalina y
hormona tiroidea. (59;71)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
173
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Papel de la insulina y de otras hormonas en el
“cambio” entre el metabolismo de los hidratos de
carbono y de los lípidos.
De la exposición anterior queda claro que la insulina
fomenta la utilización de los hidratos de carbono con fines
energéticos y reduce el uso de los lípidos. A la inversa, la
falta de insulina lleva a la utilización de los lípidos y a la
exclusión de la glucosa, salvo por el tejido encefálico.
Más aún, la señal que controla este mecanismo de cambio
es en esencia, la concentración sanguínea de glucosa. Si la
glucemia se reduce, se suprime la secreción de insulina y
los tejidos utilizan la grasa con fines energéticos, con
excepción del encéfalo.
Si aumenta la glucemia, se estimula la secreción de
insulina y se utilizan los hidratos de carbono en lugar de los
lípidos; el exceso de la glucosa sanguínea se deposita en
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
174
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
forma de glucógeno hepático, grasa hepática y
glucógeno muscular. (3;30)
Por lo tanto, una de las funciones más importantes de la
insulina corporal consiste en controlar cuál de estos dos
alimentos será utilizado, de un momento a otro, por las
células con fines energéticos.
Se conocen, como mínimo, otras cuatro hormonas que
también influyen en este mecanismo de cambio: la
hormona de crecimiento de la adenohipofisis, el cortisol de
la corteza suprarrenal, la adrenalina de la médula
suprarrenal, y el glucagón de las células alfa de los islotes
pancreáticos de Langerhans.
Tanto la hormona de crecimiento como el cortisol se liberan
en respuesta a la hipoglucemia, y ambos inhiben la
utilización celular de la glucosa, mientras que fomentan el
uso de los lípidos.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
175
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Sin embargo, los efectos de estas dos hormonas se
instauran lentamente y suelen tardar varias horas en
alcanzar su expresión máxima. (3)
La adrenalina resulta muy necesaria para elevar la glucosa
plasmática en los períodos de estrés, cuando se excita el
sistema nervioso simpático.
Sin embargo, la adrenalina opera de forma distinta a otras
hormonas, puesto que aumenta al mismo tiempo la
concentración plasmática de los ácidos grasos. Las causas
de estos efectos son:
1) la adrenalina ejerce un efecto glucogenolítico muy
potente en el hígado y a los pocos minutos libera grandes
cantidades de glucosa a la sangre.
2) además, posee un efecto lipolítico directo sobre las
células adiposas, porque activa la lipasa sensible a la
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
176
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
insulina de los tejidos adiposos y aumenta también
mucho la concentración sanguínea de ácidos grasos.
Desde el punto de vista cuantitativo, el estímulo de los
ácidos grados es mucho mayor que el de la glucemia. Así
pues, la adrenalina estimula en particular la utilización de
los lípidos en situaciones tan estresantes como el ejercicio,
el shock circulatorio y la ansiedad. (3;5;71)
ALTERACIONES DEL METABOLISMO DE LA
INSULINA
Hipoinsulinismo.
El Hipoinsulinismo origina el padecimiento conocido como
diabetes sacarina, que es el más común en las
enfermedades endocrinas, una enfermedad metabólica
que afecta a muchas funciones corporales.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
177
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Un signo de diabetes sacarina es la concentración
anormalmente elevada de glucosa en la sangre o
hiperglucemia; ésta, a su vez, provoca que la glucosa sea
eliminada por la orina, circunstancia llamada glucosuria.
Debido a que es incapaz de satisfacer sus necesidades
energéticas, el cuerpo empieza a consumir grasas y
proteínas. (3;9;12)
Síntomas:
ƒ Hiperglucemia, glucosuria, diuresis
ƒ Utilización disminuida de los carbohidratos
ƒ Catabólia y cetogénesis aumentada de las grasas
ƒ Metabolismo de las proteínas y pérdida de nitrógeno
aumentadas
ƒ Gluconeogénesis
ƒ Pérdida de peso corporal
ƒ Polifagia
ƒ Coma y muerte (9;17)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
178
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Hiperglucemia, glucosuria y diuresis:
Incapacidad de las células para utilizar la glucosa
disponible
Molécula de azúcar no atraviesa la membrana en
ausencia de insulina.
Disminución de la utilización de glucosa, aumenta los
valores de glucemia.
Aparece glucosa en la orina.
Aumento de la excreción de orina (Poliuria).
Sed intensa (Polidipsia). (12;17)
Utilización disminuida de los carbohidratos:
La mayoría de los tejidos de la economía pierden la
capacidad de metabolizar la glucosa.
El tejido nervioso y los eritrocitos no necesitan insulina.
Obliga al organismo a utilizar como fuente de energía a
las proteínas y las grasas. (3)
Catabólia aumentada de las grasas y proteínas:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
179
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Al
aumentar
la
catabólia
de
las
grasas
se
incrementa la concentración de cuerpos cetónicos como
cetoacético y betahidroxibutírico en la sangre.
Olor característico de la orina y respiración del animal
diabético.
Pérdida de Na y K. (3)
Pérdida de peso, polifagia:
Pérdida de peso porque muchas de las sustancias
productoras de energía se pierden en la orina. (12)
Coma y muerte:
Deshidratación, acidosis, cetonemia. (6)
Hiperglucemia sintomática. Se produce poliuria seguida
de polidipsia y pérdida de peso cuando los niveles elevados
de glucosa plasmática causan una glucosuria intensa y una
diuresis osmótica que conduce a deshidratación. La
hiperglucemia puede causar también visión borrosa, fatiga
y náuseas y llevar a diversas infecciones fúngicas y
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
180
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
bacterianas. En la DM tipo II, la hiperglucemia
sintomática puede persistir días o semanas antes de que
se busque atención médica; en las mujeres, la DM tipo II
con hiperglucemia sintomática suele asociarse con prurito
debido a candidiasis vaginal. (12)
Complicaciones tardías. Las complicaciones tardías
aparecen tras varios años de hiperglucemia mal controlada.
Los niveles de glucosa están aumentados en todas las
células, a excepción de donde existe una captación de
glucosa mediada por la insulina (sobre todo en el músculo),
produciéndose un aumento de la glicosilación y de la
actividad de otras vías metabólicas, que puede ser causada
por las complicaciones. La mayoría de las complicaciones
microvasculares pueden retrasarse, prevenirse o incluso
invertirse mediante un control estricto de la glucemia, es
decir, consiguiendo niveles de glucosa en ayunas y
posprandiales próximos a la normalidad, que se reflejan en
concentraciones casi normales de hemoglobina glucosilada
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
181
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
(Hb A1C). Una enfermedad microvascular como la
aterosclerosis puede producir síntomas de arteriopatía
coronaria, claudicación, erosión de la piel e infecciones.
Aunque la hiperglucemia puede acelerar la aterosclerosis,
los muchos años de hiperinsulinemia que preceden a la
aparición de la diabetes (con resistencia a la insulina)
pueden representar el principal papel iniciador. Sigue
siendo frecuente la amputación de un miembro inferior por
vasculopatía periférica grave, claudicación intermitente y
gangrena. (6;12;13)
El antecedente de una retinopatía simple (las alteraciones
iniciales de la retina que se observan en la exploración
oftalmoscópica o en fotografías de la retina) no altera la
visión de manera importante, pero puede evolucionar a
edema macular o a una retinopatía proliferativa con
desprendimiento o hemorragia de la retina, que pueden
causar ceguera. Alrededor de un 85% del total de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
182
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
diabéticos desarrollan con el tiempo algún grado de
retinopatía.
La nefropatía diabética aparece aproximadamente en 1/3
de los pacientes con DM tipo I y en un porcentaje menor de
pacientes con DM tipo II. En los primeros, la TFG puede
aumentar inicialmente con la hiperglucemia. Tras unos 5
años de padecer una DM tipo I puede presentarse una
albuminuria clínicamente detectable (300 mg/l) que no tiene
explicación por otra enfermedad del tracto urinario. La
albúmina anuncia una disminución progresiva de la TFG
con una alta probabilidad de desarrollar una nefropatía de
fase terminal en 3 a 20 años (mediana, 10 años). La
albuminuria es casi 2,5 veces más alta en los pacientes con
DM tipo I con PA diastólica >90 mm Hg que en los que
tienen PA diastólica <70 mm Hg. Por consiguiente, tanto la
hiperglucemia como la hipertensión aceleran la evolución a
la nefropatía en fase terminal. La nefropatía diabética suele
ser asintomática hasta que se desarrolla la nefropatía en
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
183
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
fase terminal, pero puede originar un síndrome
nefrótico. La albuminuria y la nefropatía pueden prevenirse
o retrasarse con el captopril, un inhibidor de la ECA. A la
vez que un tratamiento enérgico de la hipertensión evita el
deterioro de la función renal, los inhibidores de la ECA han
demostrado sumar beneficios sobre otras clases de
antihipertensivos. De hecho, los inhibidores de la ECA
evitan la proteinuria en diabéticos hipertensos y no
hipertensos. Datos recientes indican que esos fármacos
también previenen la retinopatía. (6;12;13)
La neuropatía diabética se presenta frecuentemente como
una
polineuropatía
distal,
simétrica,
de
predominio
sensitivo que causa déficit sensitivos que se inician y
suelen caracterizarse por una distribución en "calcetines y
guantes".
La
entumecimiento,
polineuropatía
hormigueos
diabética
y
puede
parestesias
causar
en
las
extremidades y, con menor frecuencia, dolor e hiperestesia
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
184
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
intensa y debilitante de localización profunda. Los
reflejos aquíleos suelen estar disminuidos o abolidos.
Las mononeuropatías dolorosas y agudas que afectan a
los pares craneales III, IV y VI, así como a otros nervios,
como el femoral, pueden aumentar en semanas o meses,
se presentan con mayor frecuencia en los diabéticos de
edad avanzada y se atribuyen a infartos nerviosos.
La neuropatía del sistema autónomo se presenta
principalmente en diabéticos con polineuropatía y puede
causar hipotensión postural, trastornos de la sudación,
impotencia y eyaculación retrógrada en los varones,
deterioro de la función vesical, retardo del vaciamiento
gástrico (a veces con un síndrome posgastrectomía),
disfunción esofágica, estreñimiento o diarrea y diarrea
nocturna. La disminución de la frecuencia cardiaca en
respuesta a la maniobra de Valsalva, o al pasar a la
bipedestación, y la ausencia de variación de la frecuencia
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
185
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
cardiaca durante la ventilación profunda son signos
de neuropatía autonómica en los diabéticos. (12;13)
Las úlceras de los pies y los problemas articulares son
causas importantes de patología en la DM. La principal
causa predisponente es la polineuropatía diabética; la
denervación sensitiva dificulta la percepción de los
traumatismos por causas tan comunes como los zapatos
mal ajustados o las piedrecillas. Las alteraciones de la
sensibilidad propioceptiva conducen a un modo anormal de
soportar el peso y a veces al desarrollo de articulaciones de
Charcot.
El riesgo de infección por hongos y bacterias aumenta
debido a la disminución de la inmunidad celular causada
por la hiperglucemia y los déficit circulatorios originados por
la
hiperglucemia
crónica.
Son
muy
frecuentes
las
infecciones cutáneas periféricas y las aftas orales y
vaginales. El proceso inicial puede ser una infección
micótica que lleva a lesiones interdigitales, grietas, fisuras y
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
186
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ulceraciones exudativas que facilitan una invasión
bacteriana secundaria. (12)
Hiperinsulinismo (Hipoglucemia)*
Nivel de glucosa plasmática anormalmente bajo que
conduce a síntomas de estimulación del sistema nervioso
simpático o de disfunción del SNC.
El hiperinsulinismo, o secreción de insulina en exceso por
las células beta, es causado generalmente por un tumor de
las células de los islotes. En tales casos, la glucosa
sanguínea disminuye y puede bajar lo suficiente para
causar desmayo, coma y convulsiones.(6;9;12)
Efectos:
ƒ Oxidación
ƒ Eliminación de glucosa Depósito de glucógeno
ƒ Lipogénesis
ƒ Vértigo
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
187
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Incoordinación
ƒ Debilidad muscular
ƒ Sistema nervioso Temblores
ƒ Pérdida del conocimiento
ƒ Convulsiones
ƒ Disminución moderada de glucosa --- Activa sistema
nervioso simpático ----- Liberación de Adrenalina ---Glucogenólisis hepática.
ƒ Liberación de ACTH ----- Aumenta los valores de
glucemia. (12;17)
* Tema se trato en detalle en el capitulo anterior
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
188
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
CAPITULO IV
BALANCE ENERGÉTICO Y NUTRICIONAL
Al
hablar
de
metabolismo
energético
nos
estamos
refiriendo al estudio del aporte y gasto de energía
indispensable para la realización de todas las funciones de
los seres vivos.
Metabolismo energético:
Para que un organismo vivo cumpla con todas sus
funciones básicas tales como la respiración, crecimiento,
movimiento, etc.; requiere de una fuente de energía
dependiendo de:
a. La liberación de energía de los compuestos que la
contienen.
b. Mecanismos de transducción de la energía
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
189
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Gran
parte
del
metabolismo
aprovecha
la
energía
proveniente de los alimentos, esta energía al ser liberada
puede transformarse en diversas formas de trabajo
mecánico, eléctrico, etc.; o desprenderse directamente
como calor. (Figura 4.1)
Calor
H2O
CO2
ATP
Degradación
de Alimentos
Energía
ADP
Mecánico
Eléctrico
Trabajo Químico
Osmótico
CALOR
Figura 4.1 : Laguna José, Piña Enrique, Bioquímica de Laguna)
En bioquímica y nutrición se emplea como unidad de
energía la Kilocaloría (kcal). Una kilocaloría es igual a 1000
calorías, y una caloría es equivalente a la cantidad de calor
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
190
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
requerida para subir 1ºC. (de 14.5 a 15.5ºC) 1 g de
agua. (3)
VALOR CALÓRICO DE LOS ALIMENTOS
Los alimentos pueden medirse por sus calorías, o sea, por
el calor almacenado en ellos. El método más común
utilizado para medir el valor calórico es la calorimetría
directa, empleando la bomba calorimétrica, este es el
aparato utilizado para medir el valor energético total de los
nutrimentos, y se estima midiendo la cantidad de calor
(número
de
calorías)
generado
por
una
cantidad
determinada de alimento al ser quemados dentro de dicha
bomba (una cámara insulada); es decir, mide el calor de
combustión liberado por los alimentos. (3;5)
Valores de los Nutrientes:
La energía liberada de cada gramo de hidrato de carbono a
medida que se oxida a dióxido de carbono y agua es de 4.1
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
191
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Calorías, y la liberada de la grasa es de 9.3 calorías.
La energía liberada del metabolismo de las proteínas
medias de la dieta a medida que cada gramo se oxida a
dióxido de carbono, agua y urea es de 4.35 calorías.
Estos valores medios varían, ya que en el tubo digestivo no
todas las sustancias se absorben de igual manera, por lo
tanto, redondeando dichos valores, la energía media
disponible a nivel fisiológico de cada gramo de dichos
alimentos es:
Hidratos de carbono
Grasas
Proteínas
Calorías
4
9
4
En promedio, un individuo recibe aproximadamente 15% de
su energía de las proteínas, un 40% de las grasas, y un
45% de los hidratos de carbono. (5;65)
Si se conoce la composición de un alimento, en términos
de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, estos
valores se usan para estimar su valor calórico. Por ejemplo,
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
192
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
el valor calórico de medio aguacate mediano que
contiene aproximadamente 6.5 gramos de hidratos de
carbono, 2.4 gramos de proteínas y 18.4 gramos de grasas,
puede calcularse como sigue: (65)
Hidratos de Carbono
Proteínas
Grasas
6.5mg x 4
2.4mg x 4
18.4mg x 4
TOTAL
=
=
=
=
26. 0 Calorías
9.6 Calorías
156.6 Calorías
201.2 Calorías
Necesidades diarias de proteínas:
Diariamente se degradan y utilizan para producir otras
sustancias químicas 20 a 30 gramos de proteínas
corporales; por lo tanto, todas las células deben continuar
formando nuevas proteínas que tomen el lugar de aquellas
que se han destruido, por lo que se hace necesario un
aporte de proteínas con la dieta.
Una persona media puede mantener un depósito normal de
proteínas siempre que el aporte diario este por encima de
30 a 55 gramos. Sin embargo algunas proteínas tienen
cantidades inadecuadas de ciertos aminoácidos esenciales
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
193
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
y por tanto no se pueden utilizar para formar las
proteínas
corporales,
denominadas
proteínas
dichas
proteínas
parciales,
y
son
cuando
las
están
presentes en grandes cantidades en la dieta, la necesidad
diaria de proteínas en la dieta es mucho mayor de lo
normal. Las proteínas de origen animal son más completas
que las de origen vegetal. (3;27;65)
Hidratos de carbono y grasas como “ahorradores
de proteínas”:
Cuando la dieta de un individuo contiene abundancia de
hidratos de carbono y grasas, casi toda la energía del
cuerpo deriva de estas dos sustancias y poca lo hace de
las proteínas. Por tanto, los hidratos de carbono y las
grasas son ahorradores de proteínas. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
194
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Medición de la energía producida por el cuerpo (gasto
calórico):
El metabolismo representa el conjunto de reacciones
físicas y químicas que tienen lugar en las células de los
tejidos vivos, mediante el cual se produce y mantiene
material viviente organizado, e incluye la utilización de las
sustancias nutricias (hidratos de carbono, grasas y
proteínas) con el fin de producir energía útil para las
funciones vitales del organismo. (3;65)
Metabolismo total (MT): en estado de equilibrio, la
producción de energía en el organismo iguala a la energía
dispersada en forma de calor. El gasto de energía depende
de los factores constantes relacionados con el metabolismo
basal y de los variables dependientes de la actividad
muscular o del consumo alimenticio. Entre estos últimos
destaca la acción dinámica específica o efecto termogénico
de los alimentos, y la actividad física. (5)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
195
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
En resumen podemos decir que:
MT = MB + ETC + AF
Siendo estas:
Metabolismo Basal (MB): es la cantidad mínima
de calorías necesarias para que puedan realizarse todas
las funciones esenciales y las reacciones químicas
mientras la persona está descansando o en un estado de
quietud. La TMB es la parte más grande del metabolismo y
representa el 65%-75% de todas las calorías quemadas en
un día.
Si el peso magro o muscular se pierde en el cuerpo a
través de un incremento en el metabolismo proteico, la tasa
metabólica basal decrece. Esto sucede a menudo cuando
una persona sigue una dieta estricta. El cuerpo es forzado
a lo que se conoce como "un balance negativo del
nitrógeno", que se refiere a que más proteínas son
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
196
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
pérdidas de las que son reemplazadas debido a una
menor cantidad de proteínas/ingreso de energía. Este
desbalance causa una pérdida gradual de la masa grasa o
muscular y por lo tanto una reducción de la tasa del
metabolismo basal. (65)
Entre los factores que modifican la intensidad del
metabolismo basal tenemos:
•
Movimiento humano (ejercicio o actividad física): Luego
de una sesión de ejercicio, el metabolismo basal se
mantiene elevado por un determinado período de tiempo.
•
Tamaño y constitución del cuerpo: El metabolismo basal
es mayor en individuos con una constitución física
musculosa, y es menor en personas obesas; esto se debe
a que los músculos son tejidos relativamente activos en
comparación con el tejido adiposo, el cual es de escasa
actividad metabólica.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
197
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
•
Efecto termogénico de los alimentos (acción
dinámica específica): Después de ingerir una comida
aumenta el metabolismo; esto es causado principalmente
por las distintas reacciones químicas asociadas con la
digestión, la absorción y el almacenamiento de los
alimentos en el organismo.
•
Edad y crecimiento: Los niños tienen un elevado
metabolismo basal; esto se debe a la gran intensidad de
las reacciones celulares, y a la rápida síntesis de material
celular y al crecimiento del organismo. Por el otro lado, en
la edad adulta el metabolismo basal desciende porque
decrece la masa celular activa y porque en muchos casos
aumenta la grasa corporal total. (26;65)
•
Sexo (Género): Por lo regular, el hombre tiene un mayor
metabolismo basal que la mujer, porque éste cuenta con
menos cantidad de tejido adiposo y más masa muscular,
comparado con la mujer.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
198
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
•
Secreción de hormonas por ciertas glándulas
endocrinas: La tiroxina aumenta el metabolismo. Si la
secreción de esta hormona disminuye, el metabolismo
basal
se
reduce
también.
Además,
la
adrenalina
(secretada por la médula adrenal) causa una elevación en
el metabolismo.
•
Clima: El metabolismo basal es mucho menor en
regiones tropicales que en las frías.
•
Sueño: Durante el sueno el metabolismo disminuye,
debido a un mayor grado de relajamiento muscular y
emocional.
•
Desnutrición:
Una
desnutrición
prolongada
puede
disminuir el metabolismo drásticamente, debido a la falta
de alimento en la célula.
•
Fiebre: Cualquiera que fuera su causa, la fiebre aumenta
el metabolismo basal.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
199
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
•
Embarazo: Durante el último trimestre de la
embarazada hay un aumento en el metabolismo basal, ya
que el feto y la placenta incrementan su actividad
metabólica debido a que van creciendo, y porque los
tejidos maternales lo hacen de igual modo.
Medición de la Energía Gastada:
Calorimetría Directa: involucra la medición de la
cantidad de calor producido por el organismo durante cierto
tiempo. En este método, la cantidad total de calor que
liberan las células durante su metabolismo se mide en un
calorímetro.
Calorimetría Indirecta: el método más sencillo de
medir el metabolismo basal en forma indirecta, esto es,
mediante la medición del consumo de oxígeno. Se basa en
el hecho de que las reacciones metabólicas del cuerpo en
que se libera energía depende de un continuo suministro
de oxígeno. Se ha estimado que por cada litro de oxígeno
que se consuma, 5 kilocalorías se generan cuando los
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
200
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
hidratos
de
carbono,
grasas
y
proteínas
se
metabolizan en las células. (65)
Efecto térmico de la comida (ETC): el cuerpo usa
la energía para digerir y absorber los nutrientes presentes
en los alimentos que comemos. La tasa de energía usada
por
el
ETC
está
alrededor
del
10%,
que
puede
incrementarse dependiendo de la composición de cada
comida, siendo muy discreto para los carbohidratos,
intermedio para las grasas y muy elevado para las
proteínas.
Actividad física (AF): la cantidad de energía que el
cuerpo quema durante las actividades diarias como el
ejercicio, la recreación, el trabajo en la oficina, el trabajo en
la casa, etc. Las actividades físicas diarias representan el
20-40% de las calorías quemadas cada día. Esta parte
varía dependiendo de cuan activo es un individuo cada día.
Una persona sedentaria requerirá menos calorías para
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
201
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
mantener su peso en relación a un trabajador que
labora en una construcción. (26;65)
BALANCE CALÓRICO
La Ecuación del Balance Energético
Esta ecuación establece que el peso corporal se mantendrá
constante cuando la ingesta calórica (la energía química
potencial de los alimentos ingeridos diariamente) es igual al
gasto calórico (energía gastada durante el transcurso del
día). (20;65)
Balance Energético = Energía ingresa - Gasto energético
Tipos de Balance Calórico (o Energético)
ƒ Balance Energético: ocurre cuando las calorías
ingeridas se aproximan a las calorías gastadas
durante el curso del día, manteniéndose de esta
manera el peso estable.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
202
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Balance Energético Positivo: en este, se
ingieren más calorías que las gastadas, y como
consecuencia se aumenta de peso, ya que el exceso
de calorías se almacena en forma de grasa en los
depósitos del tejido adiposo corporal. Se ha estimado
que por cada 3,500 Calorías que se consuman en
exceso, l libra de grasa (0.45 kg) se almacena en el
cuerpo.
ƒ Balance Energético Negativo: si por el contrario, el
consumo total de calorías es menor en relación al
gasto, el individuo pierde peso. Si el déficit energético
es de 3,500 Calorías, l libra de grasa se pierde. La
pérdida en peso puede ser causado por un aumento
en el ejercicio físico o una disminución en el consumo
de calorías. (22;26)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
203
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Métodos
clínicos
y
experimentales
para
determinar la utilización metabólica de las proteínas,
los hidratos de carbono y grasas:
Es importante determinar las tasas relativas de utilización
de las proteínas, hidratos de carbono y grasas, con este
propósito se emplean dos métodos principales:
1. Determinación de la tasa de metabolismo proteico en
el organismo.- la proteína media de la dieta contiene
aproximadamente un 15% de nitrógeno. Durante el
metabolismo proteico, aproximadamente el 90% de este
nitrógeno se excreta en la orina en forma de urea, ácido
úrico, creatinina y otros productos nitrogenados menos
importantes. El 10% restante se elimina por las heces.
De manera que es posible determinar de forma muy
sencilla la tasa de descomposición de proteínas en el
organismo, mediante la valoración de la cantidad de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
204
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
nitrógeno en la orina, añadiendo después un 11%
por el nitrógeno excretado en las heces, y finalmente
multiplicando por 6.25 para determinar la cantidad total de
metabolismo proteico en gramos por día. Así; 8 gramos de
nitrógeno en la orina cada día significa que se han
metabolizado aproximadamente 55 gramos de proteínas.
(3)
Si la ingesta diaria de proteínas es menor que su
metabolismo diario, se dice que la persona tiene un
equilibrio de nitrógeno negativo, y su almacén corporal de
proteínas decrece cada día.
2. Utilización relativa de grasas e hidratos de carbono
“cociente respiratorio”.- cuando los hidratos de carbono se
metabolizan con el oxígeno, por cada molécula de oxígeno
consumida se forma exactamente una molécula de dióxido
de carbono. Esta proporción entre el dióxido de carbono
producido y el oxígeno utilizado se denomina cociente
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
205
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
respiratorio, por lo tanto, el cociente respiratorio para
los hidratos de carbono es 1.
Cuando las células corporales oxidan grasa, se forma
aproximadamente 70 moléculas de dióxido de carbono por
cada 100 moléculas de oxígeno consumidas; por tanto el
cociente respiratorio para las grasas es de 0.7. De forma
similar, cuando las células oxidan proteínas, el cociente
respiratorio medio es de 0.8. El coeficiente respiratorio en
una persona que ingiere una dieta mixta es 0.82. (3;5)
Para comprender como se emplea el cociente respiratorio
para la determinación de la utilización relativa de los
alimentos,
debemos
considerar
el
“el
cociente
de
intercambio respiratorio” (salida de dióxido de carbono por
los pulmones dividido por la captación de oxígeno durante
el mismo periodo). En el periodo de 1 hora o más, el
cociente de intercambio respiratorio se iguala exactamente
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
206
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
con el cociente respiratorio medio de las reacciones
metabólicas de todo el organismo.
Mediante el estudio del cociente respiratorio se han llegado
a importantes conclusiones, entre estas tenemos:
ƒ Inmediatamente después de una comida, casi todo el
alimento que se metaboliza son hidratos de carbono,
de modo que el cociente respiratorio en ese momento
es de 1.
ƒ De 8 a 10 horas después de una comida, el cuerpo ya
ha empleado la mayor parte de los hidratos de
carbono de fácil disposición, y el cociente respiratorio
se aproxima al del metabolismo de la grasa: 0.7.
ƒ En la diabetes mellitus no tratada, las células
corporales emplean pocos hidratos de carbono bajo
cualquier condición, ya que la insulina es necesaria
para ello. De modo que cuando la diabetes es grave,
el cociente respiratorio permanece la mayoría del
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
207
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
tiempo cercano al del metabolismo de las
grasas: 0.7. (3)
3. Valor calórico del oxígeno.-
al oxidar carbohidratos
hasta CO2 y H2O se produce aproximadamente 5.0 kcal por
cada litro de oxígeno utilizado. Cuando se oxidan grasas, 1
litro de oxígeno sirve para producir 4,68kcal., y cuando se
trata de proteínas, el valor calórico del oxígeno es de
4,48kcal por litro.
En una dieta mixta se obtiene un valor calórico por litro de
oxígeno de 4,825kcal. (5)
Regulación de la ingesta alimenticia.
Hambre: significa ansia de alimento, se asocia a varias
sensaciones objetivas, tales como, contracciones rítmicas
intensas denominadas contracciones de hambre, o dolores
con sensación de estiramiento o torsión llamadas dolores
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
208
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
de
hambre.
Incluso
después
de
extirpar
el
estómago, las sensaciones físicas del hambre persisten, y
la ansia por el alimento continúa.
Apetito: se lo usa a menudo con el mismo sentido que el
hambre, habitualmente implica el deseo por un tipo
específico de alimento en lugar de alimentos en general.
Por lo tanto, el apetito ayuda a una persona a elegir la
cantidad de alimento a ingerir.
Saciedad: es lo opuesto del hambre, consiste en una
sensación de satisfacción en la búsqueda de alimento; es
el resultado de una comida satisfactoria, sobre todo cuando
los depósitos nutricionales de la persona, el tejido adiposo
y el glucógeno, ya están llenos. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
209
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Centros neuronales de regulación de la ingesta
alimenticia:
Centros del hambre y de la saciedad.Los núcleos laterales del hipotálamo son los encargados de
regular la ingesta alimenticia, por lo que se los conoce
como centros del hambre; por el contrario, los centros
ventromediales del hipotálamo regulan la saciedad y se
conocen como centros de la saciedad.
El centro del hambre hipotalámico lateral, actúa mediante
impulsos
motores,
y
en
especial
bajo
impulsos
emocionales. El centro de la saciedad opera para dar al
animal una sensación de satisfacción nutricional, que inhibe
de forma secundaria al centro del hambre.(3)
Factores que regulan la cantidad de alimento ingerido:
Podemos dividir la regulación de la cantidad de alimento
ingerido en:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
210
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
1. Regulación de la energía (regulación largo plazo)
Un animal que ha sido expuesto a un ayuno prologado
durante mucho tiempo y al que se presenta una cantidad
limitada de alimento come una cantidad mucho mayor que
un animal que ha seguido una dieta regular. Por el
contrario, un animal al que se ha forjado a comer durante
varias semanas come muy poco cuando se le permite
comer de acuerdo a sus propios deseos. De este modo, el
mecanismo de control de la ingestión de alimento esta
relacionado con el estado nutricional del cuerpo. Algunos
factores nutricionales que controlan el grado de actividad
del centro del hambre son los siguientes. (3)
ƒ Efectos de las concentraciones de glucosa,
aminoácidos y lípidos sobre el hambre y la
ingestión de alimento: las teorías glucostáticas,
aminostáticas y lipostáticas. Desde hace tiempo, se
sabe que una reducción de la concentración sanguínea
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
211
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
de glucosa produce hambre, lo que ha llevado a
la conocida teoría glucostática del hambre y de la
regulación de la ingestión de alimentos. Estudios
similares han demostrado más recientemente el mismo
efecto para la concentración sanguínea de aminoácidos
y de productos del metabolismo de los lípidos como los
cetoácidos y algunos ácidos grasos, lo que conduce a
las teorías aminostáticas y lipostática de la regulación.
ƒ Interrelación entre la temperatura y la ingestión
de alimentos. Cuando un animal se expone al frió,
tiende a comer en exceso; cuando se expone al calor,
tiende a comer menos. Esto esta producido por la
interacción, dentro del hipotálamo, entre el sistema
regulador de la temperatura y el sistema de regulación
de la ingestión de alimento. Esto es importante porque
el aumento de la ingestión de alimento en el frío: 1)
aumenta su tasa metabólica, y 2) proporciona más
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
212
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
grasa para el aislamiento, lo que en ambos
casos tiende a corregir el estado de enfriamiento. (3)
2. Regulación de la ingestión de alimento (regulación a
corto plazo)
Cuando el hambre mueve a comer a una persona, se
generan mecanismos capaces de lograr que la persona
deje de comer cuando ha ingerido alimentos en cantidad
suficiente, no se trata del mecanismo de retroacción de
energía expuesto anteriormente, porque todo él tarda horas
antes de que se absorban cantidades suficientes de
factores nutritivos en la sangre para que se produzca la
inhibición necesaria de la ingesta de alimentos. Es
importante que la persona no coma en exceso, e incluso
que coma una cantidad de alimento que se aproxime a sus
necesidades nutricionales. Algunas de estas señales o
mecanismos de retroacción rápida son los siguientes:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
213
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Llenado gastrointestinal. Cuando el tubo
digestivo se distiende, especialmente el estomago y el
duodeno,
se
transmiten
señales
inhibidoras
de
estiramiento, principalmente a través del vago, para
suprimir el centro del hambre, reduciendo el deseo de
comer.
ƒ Factores
humorales
(colecistocinina,
glucagón,
y
e
hormonales
insulina).
La
colecistocinina (hormona gastrointestinal) liberada en
respuesta a la presencia de grasas en el duodeno, tiene
un efecto directo sobre los centros de la ingestión de
alimentos para reducir una ingestión adicional.
La presencia de alimento en el estómago y en el
duodeno hace que el páncreas secrete cantidades
significativas de glucagón e insulina, que suprimen las
señales neurógenas de ingestión de alimento.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
214
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Medida del alimento por receptores orales:
cuando una persona con una fístula esofágica come
grandes cantidades de alimento, aunque este se pierda
de inmediato al exterior, el nivel de hambre disminuye
después de haber pasado una cantidad razonable de
alimento a través de la boca.
Este efecto se produce a pesar de que el tubo digestivo
no se llena, por lo tanto factores orales como la
masticación, salivación, deglución y el sabor “miden” el
alimento a medida que pasa a través de la boca, y
después de pasar una cierta cantidad de este, el centro
hipotalámico del hambre se inhibe. Sin embargo este
tipo de inhibición es mucho menos intensa y duradera
que el llenado gastrointestinal, durando entre 20 y 40
minutos. (3)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
215
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
CONTROL DEL PESO
Componentes Estructurales Principales del Ser
Humano
El
organismo
humano
se
encuentra
constituido
fundamentalmente de músculos, huesos y grasa. Dentro
de los principales depósitos de grasa corporal tenemos:
Grasa Esencial: Es aquella almacenada en el tuétano
de los huesos, corazón, pulmones, hígado, bazo, intestinos,
músculos y tejidos grasos del sistema nervioso central.
Esta grasa se requiere para una función normal en la
fisiología del organismo. La grasa esencial en las mujeres
es mucho mayor que en los hombres, ya que éstas cuentan
con grasa almacenada en las glándulas mamarias y en la
región de la cadera (pelvis) y muslos, cuyos depósitos son
imprescindibles durante el embarazo y para una normal
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
216
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
función de las hormonas femeninas (de modo que
halla una regular menstruación). (32)
Grasa Almacenada: Es aquella que se acumula en el
tejido adiposo, e incluye los tejidos grasos que protegen los
diferentes órganos internos contra cualquier trauma y la
grasa subcutánea.
En varones, la grasa almacenada
abarca un 12% y en las mujeres un 15 % (32)
SOBREPESO:
Uno de los problemas más comunes asociado al estilo de
vida actual es el exceso de peso; este es uno de los
principales factores de riesgo en el desarrollo de muchas
enfermedades crónicas.
El sobrepeso es un estado anormal caracterizado por la
acumulación excesiva de grasa en el organismo. El
concepto de sí una persona está excedida de peso, varía
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
217
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
con la raza, sexo, edad, época y el lugar. En
términos generales es más frecuente en las mujeres y
después de los 35 años (aunque puede darse a cualquier
edad). (74;75)
Los nuevos estudios científicos y ciertos datos estadísticos
han demostrado que los riesgos para salud del exceso de
grasa corporal pueden estar asociados a pequeños
incrementos
de
peso
y
no
sólo
a
una
obesidad
pronunciada.
Para determinar el peso adecuado de una persona, se
mide simplemente la relación entre peso y altura, que se
denomina Índice de Masa Corporal (IMC).
El
IMC
es
una
útil
herramienta
que
es
utilizada
comúnmente por médicos y otros profesionales de la salud
para determinar la prevalencia de peso por debajo de lo
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
218
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
normal, exceso de peso y obesidad en adultos. Se
obtiene dividiendo el peso en kilogramos de una persona
entre el cuadrado de su altura en metros (kg/m2). (32;74)
Se considera que hay exceso de peso y obesidad cuando
el
IMC
es
respectivamente
superior
a
25
y
30.
Normalmente, se considera que un IMC es saludable
cuando está entre 18,5 y 25, que es de riesgo cuando es
de 25-29 y de alto riesgo cuando es superior a 30.
Valores límites del IMC (kg/m²)
Peso insuficiente
<18,5
Normopeso
18,5 - 24,9
Sobrepeso grado I
25 - 26,9
Sobrepeso grado II
27 - 29,9
Obesidad de tipo I
30 - 34,9
Obesidad de tipo II
35 - 39,9
Obesidad de tipo III (mórbida)
40 - 49,9
Obesidad de tipo IV (extrema)
>50
Pero el IMC no nos facilita información sobre la cantidad
total de grasa, ni sobre cómo dicha grasa está distribuida
en nuestro cuerpo, lo cual es importante, ya que el exceso
de grasa abdominal puede tener consecuencias negativas
para la salud. (74;75)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
219
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Una forma de determinar la distribución de la grasa es
medir el perímetro de la cintura. El perímetro de la cintura
no tiene nada que ver con el peso, y es un método simple y
práctico de identificar qué personas tienen sobrepeso. Si el
perímetro de la cintura es superior a 94-102 cm en el caso
de los hombres y a 80-88 cm en las mujeres, significa que
hay un exceso de grasa abdominal, que puede suponer un
mayor riesgo incluso aunque su IMC sea normal. (74)
Según lo que mida el perímetro de la cintura, se divide a
estas personas en dos categorías: Las que tienen una
distribución androide de la grasa (normalmente conocida
como forma de "manzana"), lo que significa que la mayoría
de su grasa corporal es intraabdominal y se acumula en el
estómago y el pecho, y supone que corran mayor riesgo de
desarrollar enfermedades relacionadas con la obesidad. Y
las personas con una distribución ginoide de la grasa
(normalmente conocida como forma de "pera"), lo que
significa que la mayor parte de la grasa corporal está
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
220
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
acumulada en las caderas, los muslos y los glúteos,
y supone que pueden aparecer problemas mecánicos
(articulaciones, interior de los muslos) en casos extremos.
Normalmente, la distribución de grasa en los hombres
obesos es en forma de "manzana" y en las mujeres en
forma de "pera". (Figura 4.2) (22)
Figura 4.2: (www.iml,es)
La dinámica del equilibrio energético:
El principio fundamental del equilibrio energético es:
Cambios en reservas = ingesta energética
(calorías) - gasto energético
energéticas (grasa)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
221
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Hay varios factores que influyen en el exceso de peso y la
obesidad, entre ellos la predisposición genética, los
factores
medioambientales
y
conductuales,
el
envejecimiento, y los embarazos. Lo que está claro es que
la obesidad no siempre es consecuencia de un abuso del
consumo de alimentos apetecibles, o de la falta de
actividad física. También pueden influir los factores
biológicos
(hormonas,
genética),
el
estrés,
los
medicamentos y el envejecimiento. (22;64;65;66)
Los factores dietéticos y la frecuencia de ejercicio físico
tienen una gran influencia en la ecuación del equilibrio
energético.
De
hecho,
las
características
más
estrechamente asociadas al aumento de la prevalencia de
la obesidad en todo el mundo son las dietas altas en grasas
y excesivamente energéticas, y el sedentarismo.
La ganancia de peso no es brusca, sino que puede
dividirse en tres fases consecutivas:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
222
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
a) Fase estática preobesa: cuando el individuo
mantiene un balance positivo pero un peso constante.
b) Fase dinámica: se produce un incremento progresivo
de peso por el balance energético positivo. Puede durar
varios años y muchas veces presenta fluctuaciones a
consecuencia de los esfuerzos por recuperar el peso
inicial por parte del paciente.
c) Fase estática obesa: se recupera el balance
energético pero el peso es mayor que en la fase
preobesa, y el organismo tiende a mantener el nuevo
peso alcanzado.
La dieta tiene una fuerte influencia en el balance energético
y puede considerarse como el factor modificable más
importante. (74)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
223
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
OBESIDAD:
Es el estado del organismo caracterizado por exagerada
acumulación y almacenamiento de grasa en el cuerpo.
Estándares de Obesidad
Varones: Mayor o igual a 20% de grasa.
Mujeres: De 28% a 30% o más de grasa.
Causas de la obesidad
ƒ
Desequilibrio
Calórico
(Balance
Calórico
Positivo): El ingreso calórico excesivo y la escasa
actividad física es el mecanismo mas importante en
la producción de obesidad
ƒ
Anormalidades
Endocrinas:
El
hipotiroidismo
reduce el metabolismo basal (y el gasto calórico),
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
224
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
acumulando así exceso de calorías, las
cuales se convierten en grasa.
ƒ
Hipercelularidad (Exceso de Adipocitos o Células
Grasas): El número de adipocitos (células grasas)
tienden a multiplicarse rápidamente si hubo una
alimentación excesiva durante los primeros años de
vida; ya en la edad adulta, las células grasas quedan
fijas, lo cual hace difícil el control de peso.
ƒ
Factores Genéticos: La persona endomórfica (muy
redondeada y barrigón) tiende a comer en exceso y a
ser obeso, en comparación con el ectomorfo (flaco y
frágil) el cual tiende a mantenerse delgado.
ƒ
Problemas
Emocionales:
Una
persona
en
tensiones o ansiosa trata de aliviar sus problemas a
través de la comida, en donde su consumo
representa un placentero pasatiempo.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
225
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ
Tipo de Trabajo: Las amas de casa, los cocineros y
aquellos que manipulan alimentos "no pueden resistir
la
tentación"
de
picar
y
probar
alimentos
constantemente.
ƒ
Pobreza:
Algunas
familias
con
poco
ingreso
económico compran alimentos baratos, los cuales
tienden a ser altos en azúcares simples y en grasas
saturadas. (22;65)
ƒ
Patrones de Alimentación en el Infante: En
algunos ambientes familiares los padres fuerzan la
alimentación de sus hijos, aunque sean sanos,
quieren verlos "bien gordos".
ƒ
La Familia y Hábitos de Alimentación: Si los
padres tienen la costumbre de comer grandes
cantidades de alimentos en la mesa y éstos son
obesos, dicho ambiente transmite al niño el hábito de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
226
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
comer en exceso y ello resulta posteriormente
muy difícil de vencer.
Susceptibilidad a desarrollar obesidad:
SUSCEPTIBILIDAD GENÉTICA: Se han realizado estudios
en familias obesas, gemelos y adopciones con el fin de
averiguar el grado de herencia de la distribución grasa y
obesidad. Se ha observado una asociación mayor entre
gemelos idénticos que en gemelos no idénticos. Estudios
en familias han determinado que la herencia genética sería
responsable del 30% de la obesidad de un individuo. De la
misma forma, el grado de grasa corporal de un individuo
adoptado se correlaciona hasta en un 30% con el de sus
padres biológicos, pero no lo ha sido con su familia
adoptiva. Parece que la herencia genética sería, también,
parte responsable de la cantidad de grasa abdominal hasta
en un 50-60%.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
227
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Aunque no se conocen todos genes implicados, ni
cómo actúan e interactúan para su desarrollo, existen
diferentes mecanismos por los que la susceptibilidad
genética podría influir en el control del peso corporal:
tendencia a un bajo nivel de metabolismo basal, bajo nivel
de utilización de grasas por el organismo, pobre control del
apetito, sensibilidad a la insulina disminuida, propensión a
la actividad física espontánea, composición muscular, etc.
(22)
SUSCEPTIBILIDAD NO GENÉTICA:
a) Sexo: En la mujer existen una serie de procesos
fisiológicos que contribuyen a un mayor depósito de
grasa en las mujeres, y que son fundamentales para
mantener la capacidad reproductiva. En la pubertad las
mujeres muestran una preferencia por el consumo de
carbohidratos mientras que los varones prefieren el
consumo de proteínas; posteriormente se incrementa el
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
228
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
consumo de grasas en ambos sexos, pero es más
precoz e intensa en las mujeres.
b) Raza: Existen varios grupos étnicos que tienen una
especial susceptibilidad al desarrollo de obesidad
cuando se exponen a un ambiente inadecuado. Entre
éstos destacan los indios y aborígenes de zonas rurales
los cuales abandonan su estilo de vida tradicional a favor
de una dieta y vida sedentaria propia de la sociedad
industrializada.
Existen varios periodos de la vida en los que existe una
mayor predisposición a la ganancia de peso y el desarrollo
posterior de obesidad.
En el niño: La nutrición durante la vida intrauterina influye
en
el
tamaño,
composición,
distribución
corporal
y
capacidad para la utilización de los nutrientes en la vida
adulta. Tras el nacimiento, después de un aumento del
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
229
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
peso corporal durante el primer año, el índice de
masa corporal disminuye para aumentar nuevamente en el
periodo conocido como de rebote adiposo (4 a 8 años); en
los niños en los que el rebrote aparece más pronto hay un
mayor riesgo de obesidad persistente.
En el adulto: El peso suele incrementarse en las mujeres
tras los sucesivos embarazos, aunque depende del peso
ganado en la gestación. Así existe una ganancia neta de
aproximadamente 1 Kg de media respecto del peso antes
de la gestación. La menopausia afecta a la ingesta y el
consumo energético, sobre todo por disminución de la
actividad física.
Otras situaciones: El abandono del hábito tabáquico suele
producir un incremento de peso, sobre todo en los
fumadores importantes (>15 cigarrillos/día), por un menor
gasto energético y mayor ingesta para compensar la
abstinencia.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
230
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
El consumo de alcohol provoca incremento de peso (sobre
todo de grasa abdominal) porque la grasa de los alimentos
es acumulada al no ser utilizada por el metabolismo, sin
embargo el alcoholismo crónico suele producir bajo peso
por déficit alimenticio total.
El uso de forma mantenida de diversos fármacos promueve
la ganancia de peso: antidepresivos tricíclicos, litio,
sulfonilureas,
anticonceptivos,
insulina,
beta-bloqueantes,
corticoides,
ciertos
anticonvulsivantes
y
neurolépticos, entre otros. (22;66)
Clasificación de la Obesidad:
A lo largo de los años se han realizado varias
clasificaciones
de
la
obesidad.
Las
diferentes
clasificaciones son complementarias y necesarias en la
evaluación clínica de cada paciente con obesidad.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
231
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Clasificación celular: Según las características del tejido
adiposo. Esta clasificación está en desuso ya que no
implica diferente abordaje o riesgo de enfermedad. Se
definen dos tipos:
ƒ Obesidad hipertrófica: se produciría en la etapa
adulta y por lo cual no sería susceptible de
producirse la multiplicación de las células grasas. Por
tanto, el tejido adiposo se caracterizaría por tener
adipocitos en número normal pero de mayor tamaño
al estar cargados de grasa.
ƒ Obesidad hiperplásica: aquella que se produce en
la etapa de formación del tejido adiposo. Este se
caracterizaría por un aumento del número de células
grasas, aunque son de un tamaño normal. Se la
consideró responsable de la obesidad infantil y de la
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
232
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
adolescencia, y de peor pronóstico que la
hipertrófica. (22)
Clasificación según el estado nutricional: Depende del
IMC (visto anteriormente).
Clasificación anatómica: Proviene de finales de los años
1940s. Se basa en la diferente distribución de la grasa. En
función de dicha determinación, se distinguen la siguiente
clasificación de distribución grasa:
ƒ Distribución androide, central, visceral o abdominal
(forma de manzana): el exceso graso se localiza
preferentemente en cara, tórax y abdomen.
ƒ Distribución ginecoide o periférica (forma de pera): la
grasa se acumula fundamentalmente en cadera y
muslos.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
233
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ Distribución homogénea o generalizada: la
grasa se distribuye de forma homogénea. (22)
Los peligros de la obesidad:
1. Enfermedades
cardiovasculares,
accidentes
cerebro-vasculares y alteraciones venosas: La
obesidad por sí sola constituye un factor de riesgo para
presentar
enfermedades
cardiovasculares
(angina,
infartos, insuficiencia cardiaca, hipertrofia miocárdica.
Se ha observado que el incremento del IMC (mayor o
igual a 27 Kg/m2) y la ganancia de peso después de los
18 años se asocia con un aumento del riesgo de
enfermedades cerebro-vasculares.
En los pacientes con obesidad existen alteraciones en
la circulación venosa de retorno así como de la
circulación linfática, produciéndose edema y síndrome
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
234
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
varicoso, siendo más frecuente en mujeres con
obesidad ginecoide. El riesgo de trombosis venosa
profunda aumenta con el peso del individuo, pero sin
relación con el tipo de distribución grasa. (47;63)
2. Hipertensión Arterial: La obesidad constituye un factor
de riesgo tanto para su aparición como para su
progresión. Así, la hipertensión arterial es 2.5 veces
más frecuente en pacientes con obesidad que en
individuos con peso normal; de la misma forma,
aproximadamente el 50% de los hipertensos son
obesos. Sin embargo la prevalencia de hipertensión
arterial en la obesidad varía con la edad, el sexo y la
raza.
El riesgo de hipertensión depende de la distribución de
la grasa corporal, siendo mayor en aquellos con
incremento de la grasa abdominal. Sin embargo, los
mecanismos causantes del aumento de presión arterial
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
235
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
en los pacientes obesos todavía no son del todo
conocidos. (22;47;63)
3. Diabetes: Son muchos los estudios que relacionan el
exceso de peso con un aumento de Diabetes Mellitus
tipo 2, siendo la obesidad el factor de riesgo más
importante para su desarrollo. La obesidad resistencia
a la insulina e incremento de los niveles en sangre de
esta hormona secretada por el páncreas; a pesar del
incremento de la insulina, ésta no es capaz de
normalizar los niveles de glucosa en sangre.
Al disminuir el peso mejoran las cifras de glucemia y se
optimiza el comportamiento de la insulina. Estos
cambios muchas veces ya se producen con pérdidas
moderadas de peso, que oscilan entre un 5 y un 10%.
(22;33)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
236
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
4. Problemas en el Aparato Respiratorio: la
obesidad puede producir alteraciones de la función
pulmonar. En general el paciente con obesidad (por el
mayor contenido de grasa en la pared torácica) moviliza
menos los pulmones, lo que produce una disminución
del volumen y de la circulación pulmonar. El problema
pulmonar más importante de la obesidad es el
Síndrome de Apnea del sueño (SAOS), este aparece
entre el 25-40% de los individuos con obesidad
mórbida, y en un 10% de la obesidad grave. Es más
frecuente en varones y mujeres posmenopáusicas. El
SAOS además de empeorar la calidad de vida del
paciente puede producir, cuando está evolucionado,
insuficiencia
respiratoria,
hipertensión
arterial
e
insuficiencia cardiaca. (22)
5. Alteraciones articulares y óseas: El exceso de peso
provoca alteraciones sobre el sistema esquelético, ya
que el sistema osteo-articular no está diseñado para
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
237
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
soportar sobrepesos importantes. La obesidad
provoca una erosión constante sobre la articulación,
que degenera con mayor rapidez y que da como
resultado final una artrosis, sobre todo de rodillas,
caderas, tobillos y en columna, sobretodo en mujeres
con obesidad de tipo ginecoide, aunque la frecuencia
de artrosis en articulaciones que no soportan carga
como las manos también está incrementada; en los
niños en edad de crecimiento la obesidad puede
producir deformidades.
En los individuos con obesidad la masa ósea está
aumentada, desconociéndose la causa exacta, y
disminuye al bajar peso. De tal forma se puede decir
que la obesidad protege de la osteoporosis.(22,75)
6. Alteraciones
endocrinológicas,
reproducción
y
embarazo: Las alteraciones endocrinológicas son
numerosas y afectan a cualquier sistema endocrino.
Los sujetos con obesidad pueden mostrar alteración del
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
238
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
metabolismo del cortisol (con un efecto de
acumulación de grasas).
En los varones con obesidad la producción de
testosterona por los testículos puede verse reducida. La
mujeres
obesas
presentan
niveles
elevados
de
testosterona, destacando una de las alteraciones
ginecológicas más comunes asociada a la obesidad, el
llamado síndrome de anovulación crónica o síndrome
de ovarios poliquísticos (SOP).
La obesidad en el embarazo constituye un factor de
riesgo para el desarrollo de diabetes gestacional e
hipertensión arterial del embarazo, infecciones del
tracto urinario, colelitiasis y complicaciones vasculares
como la trombosis venosa. Además, un elevado IMC
previo a la gestación, se asocia a una mayor frecuencia
de macrosomía (fetos de mayor tamaño a lo normal, de
más de 4.0 Kg). (3;22)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
239
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
7. Dislipemia: Las personas obesas, secundariamente al
estado de resistencia a la insulina e incremento de los
niveles en sangre de insulina, tienden a presentar
diversas
alteraciones
lipídicas:
elevación
de
las
concentraciones de colesterol total, colesterol LDL y
triglicéridos, y valores bajos de colesterol HDL.
Además, el colesterol LDL modifica su estructura hacia
partículas pequeñas y densas. Este perfil se asocia a
un nivel elevado de riesgo cardiovascular, al facilitarse
la aterogénesis (depósitos grasos en la arteria que
provocan una disminución de su calibre).
La disminución de peso tiende a producir normalización
de
los
parámetros
alterados,
descendiendo
los
triglicéridos y el colesterol LDL, y aumentando el
colesterol HDL. (3;22)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
240
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
8. Problemas Psicológicos : La persona joven
que se sabe gorda tiene un sentido de inferioridad, cree
que no puede participar en las actividades sociales y se
avergüenza.
9. Alteraciones del aparato digestivo: La colelitiasis es
la afección del sistema hepático-biliar más frecuente de
la obesidad, sobre todo en la mujer. El riesgo
incrementado está en relación con el aumento de
producción hepática de colesterol y eliminación de una
bilis rica en sales de colesterol, con el mayor tamaño y
menos movilidad de la vesícula. La pérdida rápida de
peso (más de 1.5 Kg/semana) facilitan la formación de
cálculos pudiendo provocar cólicos biliares, por lo que
se recomienda la pérdida moderada y progresiva.
La esteatosis hepática (hígado graso) se relaciona
claramente
con
obesidad,
diabetes
e
hipercolesterolemia. No causa síntomas, reflejándose
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
241
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
únicamente en los análisis de función hepática por
un aumento ligero de las transaminasas. (63)
10.
Hiperuricemia: La obesidad se relaciona con
un aumento de ácido úrico y éste, a su vez, puede
provocar ataques de gota. Parece estar relacionado de
forma directa con la elevación de la insulina.
11.
Alteraciones oncológicas: La obesidad se
asocia a una mayor mortalidad por cáncer de próstata y
colon y recto en varones, mientras que en las mujeres
(sobre todo posmenopáusicas) la mortalidad se eleva
en el cáncer de útero, ovario, endometrio, mama y
vesícula biliar. El cáncer de próstata de sujetos obesos
es más benigno, determinando un menor crecimiento y
frecuencia de metástasis, que en individuos sin
obesidad.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
242
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
12.
Alteraciones
dermatológicas:
La
aparición de estrías cutáneas es frecuente y reflejan la
tensión de la piel por los depósitos de grasa
subcutánea. El hirsutismo (incremento en las mujeres
de pelo en regiones propiamente masculinas) se
produce con mayor frecuencia en mujeres con
obesidad abdominal por aumento de la producción de
testosterona. La acantosis nigricans se asocia al
incremento
de
hiperinsulinemia,
resistencia
y
a
se
la
insulina
caracteriza
e
por
hiperpigmentación de cuello, axila, codos y superficies
de extensión de los miembros. (22)
El grado de riesgo depende entre otras cosas de la
cantidad relativa de exceso de peso, la localización de la
grasa corporal, cuánto se ha subido de peso durante la
edad adulta y la cantidad de actividad física. La mayoría de
estos problemas pueden mejorarse adelgazando un poco
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
243
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
(entre 10 y 15%), especialmente si también se
aumenta la actividad física. (22)
FALTA DE PESO:
Para diagnosticar a una persona con falta de peso, se
establecen ciertos criterios, entre ellos se encuentra:
ƒ Si el peso de la persona está más de 10 cifras por
debajo de su peso ideal.
ƒ Si los huesos asoman por doquier en el cuerpo y los
músculos no cubren la espalda.
ƒ Los músculos y las nalgas con protección elástica.
ƒ Si la cara tiene apariencia delgada y alargada.
El peso bajo puede ser causado por enfermedades
crónicas, problemas emocionales, desnutrición, alguna
deficiencia en su capacidad para asimilar los nutrimentos,
ejercicio/actividad
excesiva,
falta
de
apetito,
dietas
peligrosas - no científicas y anorexia nervosa.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
244
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
La falta de peso puede predisponer la falta de
nutrientes en el cuerpo, ocasionando varias condiciones,
tales como:
ƒ Enfermedades respiratorias (tuberculosis).
ƒ Frecuentes
infecciones
(por
baja
resistencia
inmunológica).
ƒ Fatigabilidad.
ƒ Diarrea. (65;66)
CAPITULO V
ANÁLISIS PRÁCTICO
Muestreo:
Se trabajó seleccionando a 82 pacientes que cumplían con
las especificaciones planteadas para esta tesis:
ƒ Tener de 20 a 50 años de edad
ƒ No haber sido diagnosticados como diabéticos
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
245
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ƒ No encontrarse bajo tratamiento con corticoides
o inmunosupresores.
Sin embargo, durante el análisis se determinó que dos de
los pacientes presentaban niveles elevados de glicemia,
por lo que fueron excluidos del grupo de estudio, quedando
establecido el tamaño de muestra en 80 pacientes.
Las muestras de sangre fueron tomadas a los pacientes en
ayunas, el muestreo se dio en el lapso de una semana,
recopilando la información de los pacientes en la siguiente
hoja de datos:
# de
muestra
Nombre
Edad
(Años)
Sexo
Peso
(Kg)
Estatura
(metros)
IMC
Patologías que
presenta el
paciente
actualmente
Una vez recopilados los datos de nombre, edad y si
padecen alguna patología, se procedió a pesar y medir a
cada uno de los pacientes; se calculó su índice de masa
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
246
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
corporal para posteriormente clasificarlos en dos
grupos: pacientes con sobrepeso y pacientes con peso
normal.
Cada día se tomaba las muestras y se procedía a dejarlas
en reposo hasta que se forme totalmente el coagulo, de tal
forma que se evite la hemólisis, la cual podía dar lugar a
valores erróneos en las pruebas realizadas.
Una vez formado el coágulo se procedió a separar los
sueros y a realizar los análisis respectivos.
Métodos:
La determinación de insulina se llevó a cabo en el
analizador IMMULITE (Figura 5.1), este equipo emplea
como
metodología,
el
Inmunoensayo
por
Quimioluminiscencia, para realizar estudios de hormonas,
marcadores oncológicos, de alergias, anemias y de
metabolismo óseo.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
247
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
El sistema IMMULITE es 100% automático, de acceso
aleatorio continuo para la realización de inmunoensayos y
ensayos inmunométricos quimioluminiscentes. Cuenta con
lector de código de barra que reconoce muestras y
reactivos y su acceso aleatorio permite incorporar muestras
rápidas en cualquier momento sin detener el proceso.
Utiliza reactivos de calibración con curvas maestras, lo que
aumenta la calidad y confiabilidad de los resultados.
Es un método de lectura que se basa en el principio de
emisión luminosa a través de una reacción (EnzimaSustrato), esta emisión de luz es medida por un tubo
fotomultiplicador en el luminómetro, con lo cual se efectúan
lecturas exactas de la energía producida por la reacción.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
248
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
En ciertas mediciones, la sensibilidad analítica es de
gran importancia para el diagnóstico, como es el caso del
TSH ultrasensible. En este caso el método alcanza una
sensibilidad de 0,002 Ul/ml.
El sistema IMMULITE utiliza perlas de plástico específicas
al ensayo recubiertas de anticuerpo como fase sólida, un
reactivo marcado con fosfatasa alcalina y un substrato de
enzima quimioluminiscente. La perla esta contenida en una
unidad de prueba patentada. La unidad de prueba sirve
como el vaso de reacción para la reacción inmune, los
procesos de incubación, de lavado y el desarrollo de la
señal.
El sistema IMMULITE realiza automáticamente todo el
proceso de ensayo. Después de incubar la muestra con el
reactivo de fosfatasa alcalina, la mezcla de reacción liquida
contenida en la unidad de prueba se separa rápidamente
de la perla cuando esta se lava y la unidad de prueba gira a
gran velocidad sobre su eje vertical. Todo el contenido de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
249
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
los fluidos se transfiere a una cámara de desecho
coaxial localizada en la unidad de prueba. La perla queda
sin marca residual suelta. La marca limitada se cuantifica
mediante un substrato que produce luz y la computadora
del sistema elabora informes impresos de cada muestra.
El sistema IMMULITE tiene dos modos de operación:
estándar y turbo en esencia el modo turbo opera de igual
forma que el estándar excepto por que el primer resultado
aparece en menor tiempo. Esto permite una verdadera
funcionalidad para situaciones de urgencia como los
marcadores cardiacos o la detección de embarazo
El sistema en modo estándar maneja una capacidad de
procesamiento de hasta 120 pruebas por hora, 42 minutos
para un ensayo de un ciclo o 72 minutos para un ensayo de
dos ciclos y procesa hasta 5 unidades de prueba por
cubeta de muestra.
En modo turbo su capacidad de procesamiento es de 80
pruebas por hora menor a 15 minutos para un ensayo de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
250
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
un ciclo o menor a 22 minutos para un ensayo de
dos ciclos y hasta 5 unidades de prueba por cubeta de
muestra.
La prueba se realiza como se detalla en el (Anexo # 1)
Técnicas:
Determinación cuantitativa de Insulina:
Número de Catálogo; LKIN1 (100 test).
Código del Test: INS Color: Naranja
Para su uso en el diagnóstico in vitro con los analizadores
IMMULITE e IMMULITE 1000, para la medición cuantitativa
de insulina en suero o en plasma heparinizado. (Anexo #
2)
Principio del análisis: IMMULITE / IMMULITE 1000 Insulina
es un ensayo inmunométrico con dos sitios de unión,
quimioluminiscente un fase sólida.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
251
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Toma de la muestra: En la toma de muestras, es
muy importante evitar la hemólisis, que puede conllevar
resultados extremadamente bajos. Las muestras ictéricas,
lipémicas, o ampliamente contaminadas pueden dar
resultados erróneos.
La centrifugación de las muestras de suero antes de que
se forme el coagulo puede ocasionar la presencia de
fibrina. Para evitar resultados erróneos debidos a la
presencia de fibrina asegurarse que se ha formado el
coagulo completamente antes de centrifugar las muestras.
Los tubos para recoger sangre de distintos fabricantes
pueden producir valores diferentes, dependiendo del
material del tubo y de los aditivos. Los tubos que contiene
EDTA no son aptos para el análisis ya que producen
descenso en los valores.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
252
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Volumen requerido: 100 ul de suero o plasma
heparinizado. (El recipiente de la muestre debe contener,
como mínimo, 250 ul más que el volumen total requerido.)
Ensayo: Para obtener el funcionamiento optimo es
necesario
realizar,
todos
los
procedimientos
del
mantenimiento general según lo definido en el manual del
operador de IMMULITE o IMMUIITE
1000
Inspeccionar visualmente cada unidad de reacción para
asegurarse que hay una bola antes de introducirla en el
sistema.
El recipiente de la muestra debe contener como mínimo
250 ul más que el volumen total requerido. Cada soporte de
recipientes de muestras puede acompañarse de cuatro
unidades de reacción como máximo.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
253
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Determinación cuantitativa de glucosa
Principio del método: La glucosa oxidasa (GOD) cataliza la
oxidación de glucosa a ácido glucónico. El peróxido de
hidrógeno (H2O2), producido se detecta mediante un
aceptor cromogénico de oxigeno, fenol-ampirona en
presencia de peroxidasa (POD):
p-D-Glucosa + 02 + H20 → Ácido glucónico + H2O2
H202 + Fenol + Ampirona → Quinona + H2O
La intensidad del color formado es proporcional a la
concentración
de
glucosa
presente
en
la
muestra
ensayada.
Significado clínico: La glucosa es la mayor fuente de
energía para las células del organismo; la Insulina facilita la
entrada de glucosa en las células. La diabetes mellitus es
una enfermedad que cursa con una hiperglucémia,
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
254
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
causada por un déficit de insulina. El diagnostico
clínico debe realizarse teniendo en cuenta todos los datos
clínicos y de laboratorio. (Anexo # 3)
VALORES DE REFERENCIA:
Suero o plasma:
60- 11Omg/dL
= 3,33-6.10 mmol/L
Formas de Control:
1. Muestreo:
durante
el
muestreo
se
selecciono
específicamente a los pacientes que cumplieran con las
especificaciones planteadas, además se tomo con
mucha precisión su talla y peso.
Se cuido que las muestras no se hemolizaran para evitar
errores en el análisis posterior.
2. Práctica: se realizo la calibración del equipo siguiendo
las especificaciones detalladas en el manual.
Se verifico las fechas de caducidad de los reactivos.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
255
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Se atempero cada reactivo antes de su uso.
Se verifico que cada unidad de análisis se encuentre en
buen estado.
Se emplearon copas cuyo código de barras se
encontraba en perfecto estado.
Se realizo duplicados de siete muestras tomadas al azar
para corroborar los resultados.
# de muestra
6
32
51
55
66
72
79
Primera
determinación
Insulina uUI/ml
9.8
18.0
5.4
24.7
3.6
3.7
7.6
Duplicado
Insulina
uUI/ml
9.9
17.8
5.6
25.2
3.3
3.1
7.5
Se utilizo 300 uL de muestra más de lo requerido por la
técnica.
3. Análisis de resultados:
al analizar los resultados se
observo que dos de los pacientes tenían sus niveles de
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
256
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
glucosa considerablemente elevados por lo que
se
volvió a realizar
resultados;
dichos
el análisis confirmándose los
datos
fueron
descartados
por
encontrarse fuera de las especificaciones establecidas
para el estudio.
Para llegar a establecer las conclusiones de nuestro
estudio se utilizo análisis estadístico descriptivo, análisis
grafico y
la prueba T para medias de dos muestras
emparejadas corroborando las hipótesis planteadas al
inicio del estudio.
DATOS OBTENIDOS EN LA PRÁCTICA
Tabla #1
# de
muestra
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Edad
IMC
24
42
20
36
31
21
23
26
42
44
21
35
28
32
31
22.4
29.75
25.86
20.93
25.24
21.84
22.42
23.99
26.66
20.28
23.97
26.26
30.30
24.91
26.12
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
Glicemia
(mg/dL)
79.5
83.7
60.6
69.9
70.6
71.6
70.4
62.3
71.6
78.2
68.9
75.4
86.3
71.2
80.5
Insulina
(uUI/ml)
4.6
<2
3.1
4.2
16.6
9.8
4.0
6.7
<2
6.4
8.4
9.0
12.8
7.9
10.9
257
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
33
24
23
26
25
24
21
32
36
21
44
43
47
32
22
44
27
28
38
38
45
33
43
44
29
26.65
27.24
27.68
28.54
23.97
20.08
25.25
27.63
25.77
25.16
24.33
26.78
32.68
22.72
22.20
34.48
24.24
24.56
40.26
29.83
27.03
22.22
33.24
30.92
23.72
73.60
82.00
88.00
96.30
92.80
75.40
96.10
82.20
82.20
87.30
90.01
95.30
85.13
91.00
118.50
93.08
101.00
106.9
91.30
94.00
77.70
100.01
101.82
88.90
89.02
4.9
15.1
15.5
13.9
9.7
3.8
5.8
2.8
9.9
15.1
6.8
4.4
4.8
3.7
15.5
22.6
18.0
10.5
27.8
7.8
4.7
3.1
23.1
4.3
6.9
Continuación de la Tabla #1
# de
muestra
41
Edad
IMC
29.23
Glicemia
(mg/dL)
80.31
Insulina
(uUI/ml)
11.4
22
42
43
27
26
22.22
27.04
68.75
88.01
5.6
<2
44
45
46
47
48
49
50
51
22
21
24
40
44
30
32
21
21.11
20.38
21.37
33.39
25.39
22.20
28.40
90.20
91.13
94.00
106.33
84.51
86.00
92.26
91.00
3.3
3.5
4.7
16.0
4.1
2.2
9.1
5.4
52
53
54
55
41
29
26
25
25
89.24
86.51
91.90
79.42
64.41
7.7
9.4
15.1
24.7
5.3
73.02
5.2
56
57
30
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
30.72
28.20
30.55
32.16
32.40
23.21
20.41
258
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
25
26
21.75
19.66
19.92
22.79
22.01
26
41
22
20
20.14
19.09
21.64
23.23
25
29
33
36
27.54
23.96
19.48
30.27
24.45
22
26
40
44
45
29.68
22.19
28.76
46
46
47
21.21
34.24
50
41
35.23
27.74
24.92
23.83
44
45
48
63.48
81.39
67.90
69.99
79.99
81.16
65.11
96.76
90.22
73.95
92.78
73.95
90.30
79
81.20
80.80
78.41
72
92
115.30
105.02
77.62
86
5.6
<2
<2
5.0
4.2
5.5
5.6
9.0
3.6
9.8
3.5
4.2
17.2
9.8
3.7
8.3
3.5
7.0
13.9
27.6
8.1
7.6
3.4
ANÁLISIS ESTADÍSTICO DESCRIPTIVO
Para realizar el análisis, se dividió a la población por
edades, tomando como intervalo 5 años de edad entre
cada grupo, obteniéndose los siguientes resultados:
Tabla # 2
EDAD
20-25
IMC
GLICEMIA INSULINA
23.89
81.84
8.0
3.48
19.09
32.4
13.31
60.6
118.5
5.5
3.1
24.7
ANA. ESTADÍSTICO
MEDIA
DESVIACIÓN
ESTANDAR
MÍNIMO
MÁXIMO
24.41
84.75
7.8
MEDIA
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
259
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
26-30
31-35
36-40
41-45
46-50
4.14
19.48
32.16
12.72
62.3
106.9
5.1
2
18
25.34
82.70
7.2
2.08
22.22
28.4
10.20
70.6
100.01
4.4
2.8
16.6
29.71
86.85
13.2
6.09
20.93
40.26
12.50
69.9
106.33
7.8
4.2
27.8
27.76
87.19
8.8
4.10
20.28
35.23
12.1
69.99
115.3
7.8
2
27.6
27.15
82.39
6.8
5.56
21.21
34.24
6.92
72
92
4.0
3.4
13.9
DESVIACIÓN
ESTANDAR
MÍNIMO
MÁXIMO
MEDIA
DESVIACIÓN
ESTANDAR
MÍNIMO
MÁXIMO
MEDIA
DESVIACIÓN
ESTANDAR
MÍNIMO
MÁXIMO
MEDIA
DESVIACIÓN
ESTANDAR
MÍNIMO
MÁXIMO
MEDIA
DESVIACIÓN
ESTANDAR
MÍNIMO
MÁXIMO
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:
Según el análisis estadístico descriptivo, basado en la
Tabla # 2, tomando los datos de la población en general,
podemos deducir que:
1. El
IMC
tiende
ha
incrementarse
con
la
edad,
presentándose los valores más elevados en la población
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
260
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
comprendida entre los 30 y 40 años de edad, sin
embargo, a partir de los 40 años de edad los valores de
IMC tienden a estabilizarse.
2. Los valores promedio de glicemia en la población
estudiada, se encuentran dentro de los límites normales
(80-110mg/dL), sin apreciarse variaciones significativas.
3.
Los niveles más elevados de insulina se presentan en
la población comprendida entre los 36 y 40 años de edad,
la misma que presenta los valores más elevados de IMC, lo
cual ratifica nuestra hipótesis: "La secreción de insulina se
incrementa a medida de que aumenta el IMC"
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
261
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GRAFICO # 1
REPRESENTACIÓN DEL IMC SEGÚN LA EDAD
IMC
35,00
33,00
31,00
IMC
29,00
27,00
25,00
23,00
21,00
19,00
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 35 36 38 40 41 42 43 44 45 46 47 48 50
EDAD
IMC
EDAD
23.00
24.55
23.70
25.05
22.77
24.08
24.4
23.23
27.43
25.3
31.3
25.68
25.91
24.03
26.26
24.74
35.05
31.83
28.74
28.205
30.01
25.86
27.3
25.475
26.945
23.83
34.24
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
35
36
38
40
41
42
43
44
45
46
47
48
50
Datos de Referencia Tabla #1
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
262
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GRAFICO # 2
VARIABILIDAD DE NIVELES DE GLUCOSA
SEGÚN LA EDAD
88
GLICEMIA mg/dL
86
84
EDAD
22.5
27.5
32.5
37.5
42.5
47.5
82
80
GLICEMIA
80.26
83.89
86.97
82.03
84.37
81.84
Datos de Referencia Tabla #1
78
76
22,5
27,5
32,5
37,5
42,5
47,5
EDAD
GLICEMIA
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
263
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA
DE BIOQUÍMICA
Y FARMACIA
GRAFICO
#3
VARIABILIDAD DE NIVELES DE INSULINA
SEGÚN LA EDAD
12
INSULINA uUI/ml
11
EDAD
22.5
27.5
32.5
37.5
42.5
47.5
10
9
8
INSULINA
6.8
5.9
6
11.8
7.1
7.2
Datos de Referencia Tabla #1
7
6
5
22,5
27,5
32,5
37,5
EDAD
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
42,5
47,5
INSULINA
264
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ANALISIS GRÁFICO DE LOS RESULTADOS
Se dividió a la población por edades (Datos de Referencia
Tabla #1), tomando como intervalo 5 años de edad entre cada
grupo, obteniéndose los siguientes resultados:
20 – 25 AÑOS
Tabla # 3
Edad
20
21
22
23
24
25
IMC
23
24.55
23.70
25.05
22.77
24.08
Glicemia
70.88
84.34
92.36
79.20
82.73
73.04
Insulina
4.3
8
7.6
9.8
7.1
10.2
GRAFICO # 4
VARIACION DEL IMC SEGÚN LA EDAD
20-25 AÑOS
26
25
IMC
24
IMC
23
22
21
20
20
21
22
23
24
25
EDAD
GRAFICO # 5
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
265
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
VARIACIÓN DE LA GLICEMIA SEGÚN LA EDAD
20-25 AÑOS
GLICEMIA mg/dL
94,00
90,00
86,00
Glicemia
82,00
78,00
74,00
70,00
20
21
22
23
24
25
EDAD
GRAFICO # 6
VARIACIÓN DEL INDICE DE INSULINA SEGÚN LA EDAD
20-25 AÑOS
11
INSULINA uUI/ml
10
9
8
7
Insulina
6
5
4
3
20
21
22
23
24
25
EDAD
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:
Según las gráficas obtenidas, podemos observar que los
pacientes, cuyas edades se encuentran comprendidas entre
20 y 25 años:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
266
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
1. Ningún paciente de este grupo presenta sobrepeso,
sin embargo, algunos se encuentran muy cerca del límite
máximo (24.9). (Gráfico # 4)
2. Todos los pacientes presentan valores de glicemia dentro
de los rangos normales (70-110mg/dL), presentando los
valores más elevados los pacientes de 22 años. (Gráfico #5)
3. Los niveles de insulina observados se encuentran dentro
de los rangos normales, sin embargo, se observa los valores
más elevados en los pacientes de 21, 23 y 25 años, los
mismos que a su vez presentaron los valores más elevados
de IMC del grupo. (Gráfico # 6)
26-30 AÑOS
Tabla # 4
Edad
26
27
28
29
30
IMC
24.40
23.23
27.43
25.30
21.92
Glicemia
80.25
84.87
96.60
90.76
91.38
Insulina
6.6
11.8
11.7
8.4
5.6
GRAFICO # 7
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
267
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
VARIACIÓN DEL IMC SEGÚN LA EDAD
26-30 AÑOS
28
27
26
IMC
25
24
IMC
23
22
21
20
26
27
28
29
30
EDAD
GRAFICO # 8
VARIACIÓN DE LA GLICEMIA SEGÚN LA EDAD
26-30 AÑOS
GLICEMIA mg/dL
98
94
90
86
Glicemia
82
78
74
70
26
27
28
29
30
EDAD
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
268
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GRAFICO # 9
INSULINA uUI/ml
VARIACIÓN DEL INDICE DE INSULINA SEGÚN LA EDAD
26-30 AÑOS
12,0
11,0
10,0
9,0
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
Insulina
26
27
28
29
30
EDAD
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:
Según las gráficas obtenidas, podemos observar que los
pacientes, cuyas edades se encuentran comprendidas entre
26 y 30 años:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
269
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
1. En los grupos de pacientes comprendidos entre 28 y
29 años existe sobrepeso. (Gráfico # 7)
2. Todos los pacientes presentan valores de glicemia dentro
de los rangos normales (70-110mg/dL), presentando los
valores más elevados los pacientes de 28 y 30 años. (Gráfico
# 8)
3. Los niveles de insulina observados se encuentran dentro
de los rangos normales, sin embargo, se observa los valores
más elevados en los pacientes de 28 y 29 años, mismos que
a su vez presentaron los valores más elevados de IMC del
grupo. (Gráfico # 9)
4. El nivel de insulina promedio en los pacientes de 27 años
se encuentra elevado, debido a que una de las pacientes
(muestra # 32) presentaba un nivel de insulina elevado debido
a que se encuentra en estado de gestación, lo cual puede
alterar los niveles normales de insulina. (gráfico # 9)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
270
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
31-35 AÑOS
Tabla # 5
Edad
31
32
33
35
IMC
25.68
25.92
24.03
26.26
Glicemia
75.55
84.17
87.94
75.40
Insulina
13.8
5.9
3.9
9.0
GRAFICO # 10
VARIACIÓN DEL IMC SEGÚN LA EDAD
31-35 AÑOS
28
27
26
IMC
25
IMC
24
23
22
21
20
31
32
33
35
EDAD
VARIACIÓN DE LA GLICEMIA SEGÚN LA EDAD
31-35 AÑOS
GRAFICO # 11
94,00
GLICEMIA mg/dL
90,00
86,00
Glicemia
82,00
78,00
74,00
70,00
31
32
33
35
EDAD
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
271
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
VARIACIÓN DEL INDICE DE INSULINA SEGÚN LA EDAD
31-35 AÑOS
GRAFICO # 12
INSULINA uUI/m
13.0
11.0
9.0
Insulina
7.0
5.0
3.0
31
32
33
35
EDAD
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:
Según las gráficas obtenidas, podemos observar que los
pacientes, cuyas edades se encuentran comprendidas entre
31 y 35 años:
1. Las tres cuartas partes de la población presenta sobrepeso.
(Gráfico #10 )
2. Todos los pacientes presentan valores de glicemia dentro
de los rangos normales (70-110mg/dL), presentando los
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
272
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
valores más elevados los pacientes de 32 y 33 años.
(Gráfico # 11)
3. Los niveles de insulina observados se encuentran dentro
de los rangos normales, sin embargo, se observa los valores
más elevados en los pacientes de 31 y 35 años, los mismos
que a su vez presentaron valores elevados de IMC. (Gráfico
#12)
36-40 AÑOS
Tabla # 6
Edad
36
38
40
IMC
24.75
35.05
31.83
Glicemia
75.35
92.65
98.32
Insulina
8.0
17.8
16.6
IMC
VARIACIÓN DEL IMC SEGÚN LA EDAD
36-40 AÑOS
36
34
32
30
28
26
24
22
20
GRAFICO # 13
IMC
36
38
40
EDAD
GRAFICO # 14
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
273
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
VARIACIÓN DE LA GLICEMIA SEGÚN LA EDAD
36-40 AÑOS
GLICEMIA mg/dL
98,00
94,00
90,00
86,00
Glicemia
82,00
78,00
74,00
70,00
36
38
40
EDAD
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
274
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GRAFICO # 15
VARIACIÓN DEL INDICE DE INSULINA SEGÚN LA EDAD
36-40 AÑOS
19.0
INSULINA uUI/ml
17.0
15.0
13.0
11.0
Insulina
9.0
7.0
5.0
3.0
36
38
40
EDAD
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:
Según las gráficas obtenidas, podemos observar que los
pacientes, cuyas edades se encuentran comprendidas entre
36 y 40 años:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
275
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
1. Los pacientes de este grupo presentan un IMC
considerablemente elevado, llegando en su mayoría a un
franco sobrepeso. (Gráfico #13)
2. Todos los pacientes presentan valores de glicemia dentro
de los rangos normales (70-110mg/dL), presentando los
valores más elevados los pacientes de 40 años. (Gráfico #14)
3. Los niveles de insulina observados se encuentran dentro
de los rangos normales, sin embargo, se observa los valores
más elevados en los pacientes de 38 y 40 años, los mismos
que a su vez presentaron los valores más elevados de IMC
del grupo. . (Gráfico #15)
41- 45 AÑOS
Tabla # 7
Edad
41
42
43
44
45
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
IMC
28.74
28.21
30.01
26.80
27.21
Glicemia
91.51
77.65
98.56
88.39
78.84
Insulina
13.4
2.0
13.8
8.9
5.3
GRAFICO # 16
276
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
VARIACIÓN DEL IMC SEGÚN LA EDAD
41-45 AÑOS
30
IMC
28
IMC
26
24
22
20
41
42
43
44
45
EDAD
GRAFICO # 17
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
277
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
VARIACIÓN DE LA GLICEMIA SEGÚN LA EDAD
41-45 AÑOS
GLICEMIA mg/dL
98.00
94.00
90.00
86.00
Glicemia
82.00
78.00
74.00
70.00
41
42
43
44
45
EDAD
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
278
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GRAFICO # 18
VARIACIÓN DEL INDICE DE INSULINA SEGÚN LA EDAD
41-45 AÑOS
16.0
INSULINA uUI/ml
14.0
12.0
10.0
8.0
Insulina
6.0
4.0
2.0
0.0
41
42
43
44
45
EDAD
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:
Según las gráficas obtenidas, podemos observar que los
pacientes, cuyas edades se encuentran comprendidas entre
41 y 45 años:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
279
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
1. Todos los pacientes de este grupo presentan sobrepeso.
(Gráfica # 16)
2. Todos los pacientes presentan valores de glicemia dentro
de los rangos normales (70-110mg/dL), presentando los
valores más elevados los pacientes de 41 Y 43 años. (Gráfica
# 17)
3. Los niveles de insulina observados se encuentran dentro
de los rangos normales, sin embargo, se observa los valores
más elevados en los pacientes de 41 Y 43 años, los mismos
que a su vez presentaron los valores más elevados de IMC
del grupo. (Gráfica # 18)
46 – 50 AÑOS
Tabla # 8
Edad
46
47
48
50
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
IMC
25.48
26.95
23.83
34.24
Glicemia
79.61
78.57
86.00
92.00
Insulina
5.9
5.9
3.4
13.9
280
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GRAFICO # 19
IMC
VARIACIÓN DEL IMC SEGÚN LA EDAD
46-50 AÑOS
36
34
32
30
28
26
24
22
20
IMC
46
47
48
50
EDAD
VARIACIÓN DE LA GLICEMIA SEGÚN LA EDAD
46-50 AÑOS
GRAFICO # 20
GLICEMIAmg/dL
94.00
90.00
86.00
82.00
Glicemia
78.00
74.00
70.00
46
47
48
50
EDAD
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
281
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
GRAFICO # 21
VARIACIÓN DEL INDICE DE INSULINA SEGÚN LA
EDAD 46-50 AÑOS
INSULINA uUI/ml
14.0
12.0
10.0
Insulina
8.0
6.0
4.0
2.0
46
47
48
50
EDAD
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:
Según las gráficas obtenidas, podemos observar que los
pacientes, cuyas edades se encuentran comprendidas entre
46 y 50 años:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
282
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
1. Las tres cuartas partes de los pacientes de este grupo
presentan sobrepeso. (Gráfica # 19)
2. Todos los pacientes presentan valores de glicemia
dentro
de
los
rangos
normales
(70-110mg/dl),
presentando los valores más elevados los pacientes de
48 y 50 años. (Gráfica # 20)
3. Los niveles de insulina observados se encuentran dentro
de los rangos normales, sin embargo, se observa los
valores más elevados en los pacientes de 50 años, los
mismos que a su vez presentaron los valores más
elevados de IMC del grupo. (Gráfica # 21)
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
En base a los datos obtenidos, y tomando en cuenta que se
trata de un “Estudio Comparativo” entre dos grupos dados,
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
283
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
hemos considerado pertinente analizar los datos
mediante la “prueba T para dos muestra emparejadas”
En primer lugar se clasificó a la población de acuerdo a su
edad
en
6
grupos;
posteriormente,
estos
grupos
se
subdividieron tomando en cuenta el género de los mismos,
obteniéndose los siguientes datos:
COMPARACIÓN DEL IMC ENTRE HOMBRES Y MUJERES
Tabla # 9
EDAD
22.5
27.5
32.5
37.5
42.5
47.5
IMC ♂
24.10
25.82
25.32
24.23
28.24
35.43
IMC ♀
23.31
23.91
25.40
30.88
25.91
26.02
GRAFICO # 22
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
284
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
RELACIONES DEL IMC ENTRE VARONES Y MUJERES
37,00
35,00
VARONES
33,00
MUJERES
IMC
31,00
29,00
27,00
25,00
23,00
21,00
19,00
20
25
30
35
40
45
50
EDAD
Ho: El IMC de los varones es menor o igual al de las
mujeres
Hi: El IMC de los varones es mayor o igual al índice de
masa corporal de las mujeres a cualquier edad.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
285
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Significación estadística:
Prueba t para medias de dos muestras
emparejadas
varones
Media
Varianza
Observaciones
Estadístico t
P(T<=t) una cola
Valor crítico de t (una cola)
mujeres
27.19
25.905
18.53672
6
0.61127959
0.28386764
2.01504837
7.14659
6
Error: 0.05
Considerando que el valor crítico de t es mayor que el
estadístico,
es
decir,
que
no
existen
diferencias
estadísticamente significativas, se acepta la hipótesis nula
como certera, y se rechaza la hipótesis alternativa: El IMC
de los varones es menor o igual al de las mujeres.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
286
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
COMPARACIÓN DE NIVELES DE INSULINA ENTRE
HOMBRES
Y MUJERES
Edad
Tabla # 10
Insulina (uUI/ml)♂
22.5
27.5
32.5
37.5
42.5
47.5
Insulina (uUI/ml)♀
8.1
3.5
5.6
7.0
8.9
5.6
8.4
6.4
16.6
5.2
7.2
GRAFICO # 23
INSULINA uUI/ml
RELACIÓN ENTRE NIVELES DE INSULINA EN
MUJERES Y VARONES
16,0
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
Insulina (uUI/ml)♂
Insulina (uUI/ml)♀
20
25
30
35
40
45
50
EDAD
Ho: Los niveles de insulina en las mujeres son > o = a
los de los varones
Hi: Los niveles de insulina de las mujeres son < a los de
los varones
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
287
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Significación estadística:
Prueba t para medias de dos muestras emparejadas
varones
mujeres
6.62161905 8.408333333
4.52593215 22.50493056
5
5
-0.72747113
0.25361606
2.13184678
Media
Varianza
Observaciones
Estadístico t
P(T<=t) una cola
Valor crítico de t (una cola)
Error: 0.05
Considerando que el valor crítico de t es mayor que el
estadístico,
es
decir,
que
no
existen
diferencias
estadísticamente significativas, se acepta la hipótesis nula
como certera, y se rechaza la hipótesis alternativa: Los
niveles de insulina de las mujeres son > o = a los de los
varones.
COMPARACIÓN DE NIVELES DE GLICEMIA ENTRE
HOMBRES
Y MUJERES
Tabla # 11
Edad
22.5
27.5
Glicemia (mg/dL) ♂
78.79
80.45
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
Glicemia (mg/dL)♀
81.73
87.33
288
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
32.5
37.5
42.5
47.5
87.17
71.92
88.64
86.77
92.15
80.10
81.84
GRAFICO # 24
RELACIÓN GLICEMIA vs EDAD EN HOMBRES
Y MUJERES
95,00
GLICEMIA mg/dL
90,00
Glicemia
(mg/dL) ♂
85,00
Glicemia
(mg/dL)♀
80,00
75,00
70,00
20
25
30
35
40
45
50
EDAD
Ho: El nivel de glicemia en los varones es menor o igual
que el de las
mujeres.
Hi: El nivel de glicemia en los varones es siempre mayor
que el de las mujeres
Significación estadística:
Prueba t para medias de dos muestras emparejadas
varones
mujeres
81.393
85.6148
45.830345 23.1229412
5
5
-0.89085836
0.21167394
Media
Varianza
Observaciones
Estadístico t
P(T<=t) una cola
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
289
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Valor crítico de t (una cola)
2.13184678
Error: 0.05
Considerando que el valor crítico de t es mayor que el
estadístico,
es
decir,
que
no
existen
diferencias
estadísticamente significativas, se acepta la hipótesis nula
como certera, y se rechaza la hipótesis alternativa: El nivel
de glicemia en los varones es menor o igual que el de las
mujeres.
RELACION ENTRE IMC, INSULINA Y GLICEMIA VS
EDAD
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
290
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
EN HOMBRES Y MUJERES
Tabla # 12
Edad
IMC ♂
22.5
27.5
32.5
37.5
42.5
47.5
25.23
23.08
25.32
24.23
27.38
Glicemia
(mg/dL) ♂
78.79
80.45
87.17
71.92
88.64
Insulina
(uUI/ml) ♂
8.1
3.5
5.6
7.0
8.9
IMC ♀
20.95
23.42
25.82
30.27
27.07
26.05
Glicemia
(mg/dL) ♀
81.73
87.33
86.77
92.15
80.10
81.84
Insulina
(uUI/ml) ♀
5.6
8.4
6.4
16.6
5.2
7.2
GRAFICO # 25
RELACIÓN IMC e INS vs EDAD EN
HOMBRES Y MUJERES
IMC ♂
30,00
IMC ♀
IMC e INS
26,00
22,00
Insulina
(uUI/ml)♂
18,00
Insulina
(uUI/ml)♀
14,00
10,00
6,00
2,00
20
25
30
35
40
45
50
EDAD
GRAFICO # 26
RELACION INS-GLICEMIA vs EDAD EN
HOMBRES Y MUJERES
Glicemia
(mg/dL) ♂
105,00
90,00
Glicemia
(mg/dL)♀
INS - GLI
75,00
60,00
Insulina
(uUI/ml)♂
45,00
30,00
Insulina
(uUI/ml)♀
15,00
0,00
20
25
30
35
40
45
50
EDAD
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
291
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
COMPARACIÓN DE NIVELES DE INSULINA EN
PACIENTES CON NORMO-PESO Y SOBREPESO
Tabla # 13
EDAD
22.5
27.5
32.5
37.5
42.5
47.5
IMC NP
21.69
20.55
23.23
20.93
24.05
22.41
INSULINA NP
5.0
4.1
3.6
4.2
7.5
6.2
IMC SP
31.56
31.36
28.40
28.91
29.25
31.50
INSULINA SP
15.1
8.8
9.1
14.3
7.9
8.7
RELACIÓN DE LA INS EN PACIENTES CON
NORMO-PESO Y SOBREPESO
GRAFICO # 27
INSULINA uUI/ml
16.0
14.0
12.0
INSULINA NP
10.0
INSULINA SP
8.0
6.0
4.0
2.0
20
25
30
35
40
45
50
EDAD
Ho: INS en pacientes con SP es < o = a la INS en
pacientes con NP
Hi: INS en pacientes con SP es > a la INS en pacientes
con NP
Significación estadística:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
292
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Prueba t para medias de dos muestras emparejadas
Media
Varianza
Observaciones
Estadístico t
P(T<=t) una cola
Valor crítico de t (una cola)
INS PN
INS SP
5.09166667 10.6503968
2.19352778 10.0146994
6
6
-3.44270166
0.00919086
2.01504837
Error: 0.05
Considerando que el valor crítico de t es menor que el
estadístico,
es
decir,
que
existen
diferencias
estadísticamente significativas, se rechaza la hipótesis
nula, y se acepta la hipótesis alternativa como certera:
Los niveles de Insulina en pacientes con sobrepeso son
mayores
a
los presentados en pacientes con peso
normal.
COMPARACIÓN DE NIVELES DE GLICEMINA EN
PACIENTES CON NORMO-PESO Y SOBREPESO
Tabla # 14
Edad
22.5
27.5
32.5
37.5
42.5
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
Glicemia NP
77.28
82.86
90.61
69.90
78.31
Glicemia SP
85.11
89.21
82.93
86.08
95.05
293
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
47.5
79.60
85.21
GRAFICO # 28
RELACIÓN ENTRE NIVELES DE GLICEMIA vs EDAD EN
PACIENTES CON SOBREPESO Y CON PESO NORMAL
100,00
Glicemia NP
GLICEMIA mg/dL
95,00
Glicemia SP
90,00
85,00
80,00
75,00
70,00
65,00
20
25
30
35
40
45
50
EDAD
Ho: Los niveles de glicemia en pacientes con sobrepeso
son < o = a los obtenidos en pacientes con peso normal
Hi: Los niveles de glicemia en pacientes con sobrepeso
son > a los obtenidos en pacientes con peso normal.
Significación estadística:
Prueba t para medias de dos muestras emparejadas
Media
Varianza
Observaciones
Estadístico t
P(T<=t) una cola
Valor crítico de t (una cola)
Peso normal Sobrepeso
79.7592857 87.2637222
46.5703745 18.7059745
6
6
-2.06470043
0.0469351
2.01504837
Error: 0.05
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
294
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Considerando que el valor crítico de t es menor que el
estadístico, es decir, que existen diferencias
estadísticamente significativas, se rechaza la hipótesis
nula, y se acepta la hipótesis alternativa como certera:
Los niveles de glicemia en pacientes con sobrepeso son
> a los obtenidos en pacientes con peso normal.
CAPITULO VI
CONCLUSIONES
Mediante nuestro estudio pudimos determinar que:
Los niveles de Insulina en pacientes con sobrepeso son
mayores
a
los presentados en pacientes con peso
normal; esto no indica precisamente que los pacientes con
sobrepeso presenten valores de insulina superiores a los
normales,
sino más bien, nos demuestra que esta
variación es gradual, a medida que aumenta el ÌMC se va
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
295
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
incrementando los niveles de insulina, tal y como
se expuso en el capítulo número 4.
Los niveles de insulina de las mujeres son mayores o
iguales a los de los varones; esto no se ve influenciado
directamente por el índice de masa corporal (se citará
posteriormente), sino más bien, a que las mujeres tienden
a ser más sedentarias, presentan mayor depósito de
grasa en el organismo (caderas y cintura) y a variaciones
hormonales propias del género.
El IMC de los varones es menor o igual al de las mujeres
(tomando como referencia la población que partició de
este
estudio),
ya
estadísticamente
que
no
significativas
existen
que
variaciones
determinen
lo
contrario.
Pese a que los niveles de IMC presentados en mujeres y
hombres de
estos
no
30 y 40 años difieren considerablemente,
deben
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
de
tomarse
como
un
hecho
296
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
representativo, pues tal variación se puede deber a los
cambios hormonales propios de las mujeres a dicha edad.
El
IMC
tiende
ha
incrementarse
con
la
edad,
principalmente porque se dan cambios en el ritmo de vida,
cambios hormonales propios de la menopausia, las
mujeres aumentan de peso después de ser madres, entre
otros
varios
factores.
A
pesar
de
lo
expuesto
anteriormente, dichos valores tienden a estabilizarse a
partir de los 45 años.
El nivel de glicemia en los varones es menor o igual que
el de las mujeres, dicha variación podría deberse
principalmente al tipo de dieta de ambas partes, ya que
las mujeres tendemos consumir mayor cantidad de
carbohidratos y a realizar menos actividad física que los
hombres. A demás el hecho de que las mujeres tienden
más a realizar las denominadas “dietas rápidas”, hace que
la homeostasis propia del organismo se altere y se refleje
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
297
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
como en este caso, con variaciones en los niveles
de glicemia.
Los niveles de glicemia en pacientes con sobrepeso son
mayores
a los encontrados en pacientes con peso
normal, ya que como se explicó en el capítulo 4, el
sobrepeso influye considerablemente en el metabolismo.
En estado de gestación los niveles de insulina tienden a
incrementarse independientemente del IMC, debido a que
en dicho estado, además de incrementarse la masa
muscular, la insulina actúa como hormona de crecimiento
fenal.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
298
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
RECOMENDACIONES
Cuando se realice cualquier análisis en el IMMULITE se
recomienda
seguir en orden las especificaciones
detalladas en el manual.
No colocar demasiadas muestras a la vez, ya que en caso
de que se produzca algún fallo en el equipo estas se
perderían.
La medición de concentración de glucosa se debe realizar
lo mas pronto posible ya que a medida me transcurre en
tiempo los resultados varían considerablemente.
Para la determinación de insulina no utilizar sueros
hemolizados lipémicos ni ictéridos ya que se producen
cambios en los resultados.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
299
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Se recomienda a los pacientes que participaron en
este estudio tener una vida mas activa, llevar una mejor
selección del tipo de alimentación que consumen para
tratar de llegar a un IMC saludable y así evitar futuras
complicaciones en su salud.
Sería bueno que se continuara realizando este tipo de
estudios en grupos de pacientes comprendidos en otras
edades, de tal modo que se obtengan datos que
demuestren el estado nutricional de la población en
general.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
300
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
BIBLIOGRAFÍA
1. De Robertis D.P. Eduardo, Biología Celular y Molecular,
Duodécima Edición, Editorial “El Ateneo”, Buenos Aires
– Argentina, 1998.
2. Gonzáles Bahamonde Germán, Métodos Estadísticos
y Principios de Diseño Experimental, Universidad
Central del Ecuador, Quito – Ecuador.
3. Guyton Hall, Tratado de Fisiología Médica, Décima
Edición, Editorial Mc Graw-Hill Interamericana, Madrid
España, 2001.
4. IMMULITE®,
Automotor
Unmunoasside
sistem,
Operador's Manual. Copyricht1991-2005 by Dyagnostic
Products Corporation.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
301
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
5. Laguna José, Piña Enrique,
Bioquímica de
Laguna, Quinta Edición, Editorial El Manual Moderno,
México D.F.
6. Lebovitz HE., Manual de Resistencia a la Insulina,
Editorial Science Press Brasil, Brasil 2003.
7. Murria K. Robert, Mayes A. Meter, Granner Daryl K.,
Rodwell W. Victor, Bioquímica de Harper, 14ª Edición,
Editorial El Manual Moderno, México D.F.
8. Orrego
M.
Arturo,
Fundamentos
de
Medicina
“Endocrinología”, Tercera Edición, Corporación para
Investigaciones Biológicas, Medellín Colombia.
9. Robbins Stanley L., Cotran Ramzi S., Kumar Vinay,
M.D., Patología Estructural y Funcional, Quinta Edición,
Editorial Interamericana, Madrid España, 1992.
10. Segatore Luigi Dr., Diccionario Médico Teide, Editorial
Teide, Barcelona España.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
302
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
11. Varios
autores,
Enciclopedia
Autodidáctica
Océano, Grupo Editorial Océano, Barcelona España,
1990
12. Varios Autores, Manual Merck, Editorial OCEANO,
Barcelona España, 1997.
13. Vera Vargas Francisco Dr., Resistencia a la Insulina y
Diabetes
Mellitus,
Sociedad
Ecuatoriana
de
Endocrinología Núcleo del Guayas, 2004
Páginas de Internet:
14. http://anm.encolombia.com/medicina23201articuloscien.htm
15. http://bvs.sld.cu/revistas/ali/vol15_1_01/ali09101.htm
16. http://cbs.xoc.uam.mx/3rafase/obesidad/unidad3.htm
17. http://elmundosalud.elmundo.es/elmundosalud/2005/11/
03/oncodudasypreguntas/1131012570.html
18. http://es.wikipedia.org/wiki/Glicemia
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
303
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
19. http://fbio.uh.cu/metabol/metabolismoglucosa.htm
20. http://groups.msn.com/mundociclista/balanceenergtico.
msnw
21. http://scielo-mx.bvs.br/scielo.php
22. http://www20.brinkster.com/ladietetica/Tablas/calorias2.
htm
23. http://www.abcmedicus.com/articulo/pacientes/1/id/379/
pagina/1/glicemia que_es.html
24. http://www.abcysonline.com/QuimioluminiscenciaEs.asp
?MyParamMenu=30
25. http://www.americanheart.org/presenter.jhtml?identifier=
3018675
26. http://www.anabolandia.com/articulo-gasto-calorico.html
27. http://www.aula21.net/Nutriweb/lasnecesidenerg.htm
28. http://www.buenasalud.com/lib/ShowDoc.cfm?LibDocID
=3360&ReturnCatID=344
29. http://www.bvs.sld.cu/revistas/end/vol9_1_98/end06198
.htm
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
304
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
30. http://www.bvs.sld.cu/revistas/end/vol11_1_00/end0510
0.htm
31. http://www.cfnavarra.es/salud/anales/textos/vol21/suple
3/suple9.htm
32. http://www.csalto.net/control%20peso/plan.htm
33. http://www.diabetes.org/espanol/diabetes-tipo2/insulina.jsp
34. http://www.diariosalud.cm
35. http://www.drscope.com/pac/mg-2/5/mg2t5_p43.htm
36. http://www.enbuenasmanos.com/articulos/muestra.asp?
art=123
37. http://www.enbuenasmanos.com/articulos/muestraSub.
asp?sub=0708
38. http://www.encolombia.com/medicina/sociedadescien/di
abetes2042-sobrepeso1.htm
39. http://www.espalda.org/divulgativa/su_espalda/sobrepe
so.asp
40. http://www.eufic.org/sp/quickfacts/obesidad.htm
41. http://www.eSDLMS.com
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
305
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
42. http://www.fao.org/docrep/v4700s/v4700s0c.htm
43. http://www.fciencias.unam.mx/Cursos/Biologia/Animales
II/horm.html
44. http://www.geocities.com/HotSprings/Spa/2007/concept
os_generales_endocrino.htm#_Toc488814293
45. http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpyFyupAZVw
ByjoaNb.php
46. http://www.indstate.edu/thcme/mwking/steroidhormones.html
47. http://www.infonutricion.com/obesidad/s02_4.htm
48. http://www.kidshealth.org/parent/en_espanol/nutricion/o
verweight_obesity_esp.html
49. http://www.klip7.cl/herbalife/info/boletin.htm
50. http://www.labguemes.com.ar/areas.html
51. http://www.labnutricion.cl/257,2,Estado
Nutricional
Normal
52. http://www.labnutricion.cl/homa_normal.htm
53. http://www.laboratorioramos.com.mx/tecnologia.htm#3
54. http://www.medidores.com/div.medica_dpc_3.html
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
306
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
55. http://www.medidores.com/pdf_medica/Immulite_1000_
MIYMSA.pdf
56. http://www.medilegis.com/BancoConocimiento/R/Rev_ci
rugiaN3dic_obesidad/revicionobesidad.htm
57. http://www.monografias.com/trabajos11/quimilu/quimilu.
shtml
58. http://www.monografias.com/trabajos14/endocrino/endo
crino.shtml
59. http://www.monografias.com/trabajos14/insulina/insulin
a.shtml
60. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article
/003101.htm
61. http://www.nutrar.com/detalle.asp?ID=1262
62. http://www.ondasalud.com/edicion/noticia/0,2458,15067
4,00.html
63. http://www.roemmers.com.ar/infovida/obesidad.asp
64. http://www.saludalia.com
65. http://www.saludmed.com/Salud/Nutricion/BalEnerg.htm
l
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
307
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
66. http://www.saludmed.com/Salud/Nutricion/Obesidad.ht
ml
67. http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S
071775262004000100008& lng=es&nrm=iso&tlng=es
68. http://www.solociencia.com/medicina/sistemaendocrino-generalidades.htm
69. http://www.solociencia.com/medicina/sistemaendocrino-hormonas.htm
70. http://www. studentconsult.com
71. http://www.uned.es/pea-nutricion-y-dieteticaI/guia/diabetes/prodinsu.htm
72. http://www.uv.es/garoa2/estresyadiccion/psicoendocrin
ologia.htm
73. http://www.wachtower.org.langvajes/español/medicacare-and/blood.htm
74. http://www.xenicare.com.ec/calorias_gasto_metabolism
o.php
75. http://www.zonadiet.com/alimentacion/l-sobrepeso.htm
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
308
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ANEXO # 1
MANEJO DEL IMMULITE
La prueba se realiza de la siguiente manera:
1. Se enciende el equipo IMMULITE, se deja que este se
caliente por el lapso aproximado de 1 hora.
2. Se procede a encender el monitor y la impresora, y se
los deja así por unos 40 minutos aproximadamente.
3. Mientras esperamos que los equipos estén listos para
poder utilizarlos, se debe reconstituir los reactivos (se
explicará posteriormente)
4. Una vez transcurrido el tiempo necesario para la
utilización del equipo, procedemos a calibrar el equipo,
para esto, primeramente debemos ingresar los códigos
de barras de los reactivos que vamos a emplear,
colocamos los reactivos en el carrusel de reactivos
asegurándonos de que las tapas estén bien abiertas.
Cargamos la plataforma de carga con las copas que
contienen los reactivos (LINL,LINH, LINC1,LINC2) y las
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
309
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
muestras
a
procesar.
Junto
a
cada
copa
colocamos una unidad de análisis (perlas).
5. Una vez cargado el carrusel, procedemos a ingresar los
datos de las muestras a analizar, presionamos Data
Entry, e ingresamos los siguientes datos:
ƒ Número de copa
ƒ Nombre del paciente (o reactivo en la calibración)
ƒ Fecha
ƒ Observaciones: aquí se debe especificar la prueba
a realizar
6. Cuando ya se haya ingresado todos los datos,
presionamos “Go” en el panel del IMMULITE, las
muestras empezaran a correr y aparecerá el siguiente
cuadro en la pantalla:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
310
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
7. Esperamos
a que el equipo realice la prueba y nos
permita visualizar los resultados.
ANEXO # 2
Determinación cuantitativa de Insulina:
Resumen y Explicación del Test: La insulina humana es una
hormona polipeptídica producida por las células beta del
páncreas y cuya función es ser el principal regulador del
almacenamiento y la producción de hidratos de carbono.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
311
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Su secreción se estimula por un aumento de la
cantidad de glucosa en sangre, produciendo niveles más altos
de insulina y más asimilación de la glucosa por parte de los
tejidos, seguido de un descenso del nivel de insulina al mismo
tiempo que disminuye el nivel de glucosa. En muchas
situaciones, especialmente en casos de insulinoma y
diabetes, esta relación se deteriora.
La insulina tiende a circular a niveles inadecuadamente
elevados un pacientes con tumores pancreáticos que
segregan insulina, por lo que dichos tumores pueden provocar
hipoglucemia; por consiguiente, los inmunoensayos de
insulina a veces empleados junto con dosis provocadoras de
tolbutamida o calcio desempeñan un papel fundamental en la
identificación de insulinomas. El hallazgo de hipoglucemia en
estado de ayunas asociado con una concentración de insulina
en suero inadecuadamente elevada se considera diagnostico.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
312
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Los niveles de insulina no figuran en la subclasificación
de diabetes elaborada por el National Diabetes Data Group
(Grupo Nacional de Datos sobre la Diabetes). Sin embargo,
cuando se obtienen en el transcurso de un análisis de
tolerancia a la glucosa, parecen tener algún valor pronóstico
para predecir los beneficios de la terapia de insulina y la
probabilidad de progresión para la dependencia de insulina y
complicaciones características de la diabetes.
La aplicación de inmunoensayos de insulina a pacientes que
ya estén siguiendo una terapia con insulina se complica,
porque esta terapia provoca la formación de anticuerpos anti
insulina que pueden interferir con el ensayo.
Ciclos de incubación: 1 x 60 minutos.
Volumen requerido: 100 ul de suero o plasma heparinizado.
(El recipiente de la muestre debe contener, como mínimo, 250
ul más que el volumen total requerido.)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
313
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Conservación: 7 días a 2-8°C, o 3 meses a -20ºC
Reactivos:
y Mantener a 2--8°C.
y Siga las precauciones universales y manipule todos los
componentes como si fueran capaces de transmitir
agentes infecciosos.
Sustrato
quimioluminiscente:
evitar
la
contaminación
y
exposición a la luz directa del sol.
Agua: Use agua destilada o desionizada.
Materiales Suministrados: Los componentes representan un
juego completo. Las etiquetas incluidas en la caja son
necesarias para el ensayo.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
314
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Unidades de análisis de Insulina (LIN1)
Cada unidad etiquetada con un código de barras contiene una
bola recubierla de anticuerpos monoclonales murinos antiinsulina. Estable a 2-8ºC hasta la fecha de caducidad.
LKIN1: 100 unidades.
Esperar a que las bolsas de las unidades de análisis alcancen
la temperatura ambiente antes de abrirlas.
Ábralas cortando por el extremo superior, dejando el borde
del cierre de cremallera intacto. Vuelva a cerrar las bolsas
herméticamente para protegerlas de la humedad.
Vial de reactivo de Insulina (LIN2)
Con códigos de barras. 7,5 ml de fosfatasa alcalina (de
intestino de ternera) conjugada con anticuerpos policlonales
de oveja anti-insulina y fosfatasa alcalina (de intestino de
ternera) conjugada con anticuerpos monoclonal de ratón antiinsulina en solución tampón, con conservante.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
315
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
Guardar tapado y refrigerado: estable a 2-8°C hasta la
fecha de caducidad.
Se recomienda utilizarlo antes de que pasen 30 días después
de abrirlo cuando se guarda según lo indicado.
LKIN1: 2
viales
Ajustadores de Insulina (LINL, LINH)
Dos viales (bajo y alto) de insulina liofilizada en una matriz
sérica no
humana, con conservante. 30 minutos
como
mínimo antes de su uso, reconstituir cada vial añadiendo 4,
0 ml de agua destilada o desionizada. Mezcle por agitación
o inversión suave. Alicuotar y congelar; estable a -20ºC
durante 60 días tras su reconstitución. LKIN1: 1 juego.
Controles de Insulina (LINC1-2)
Dos viales de insulina liofilizada en una matriz serica no
humana con conservante. Reconstituir cada vial añadiendo
4, 0 ml de agua destilada o desionizada. Mezcle por
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
316
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
agitación o inversión suave. Alicuotar y congelar;
estable a -20ºC durante 60 días tras su reconstitución.
Componentes del Kit que se suministran por separado:
Diluyente de Insulina (LINZ)
Para la dilución manual de las muestras de los pacientes. Un
vial que contiene
humano
(con
25 ml de una matriz de suero no
conservante),
libre
de
insulina,
con
conservante. Estable a 2-8ºC durante 30 días después de
abrirse, o hasta
6 meses (alicuotados) a -20°C:
- LSUBX: Substrato quimioluminiscente
- LPWS2: Lavado de sonda
- LKPM: Kit de limpieza de sonda
- LCHx-y: Soportes de recipientes de muestras (con
códigos de barras)
LSCP: Recipientes de
muestras (desechables)
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
317
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
- LSCC: Tapas para los recipientes de muestras
(opcionales)
También es necesario:
- Pipetas de transferencia de muestras
- Agua destilada o desionizada
Intervalo de ajuste recomendado: 2 semanas
Muestras para control de calidad : usar los controles de
insulina del kit
Valores esperados:
Promedio de 8.9 uUI/ml – 28.4 uUI/ml
Cada Laboratorio deberá
establecer sus propios rangos
Características Analíticas:
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
318
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
- Rango de Calibración: Hasta 300 ulU/ml (WHO
NIBSC 1st IRP 66/304).
- Sensibilidad: 2 ulU/ml
- Efecto de gancho a altas dosis: Ninguno hasta 70 000
ulU/ml.
- Precisión: Las muestras fueron analizadas por duplicado
durante 20 días, en dos tandas de trabajo por día, para un
total de 40 tandas y 80 replicados.
- Especificidad- El ensayo es específico para insulina
- Bilirrubina: Una ictericia grave (hasta 100 o 200 mg/l de
bilirrubina) puede provocar un descenso en los valores.
- Hemólisis: Puede causar una bajada de los valores.
- Lipemia: la presencia de triglicéridos puede causar una
baja de los valores.
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
319
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
ANEXO # 3
Determinación cuantitativa de glucosa
Reactivos:
R1
Tampón.
R2
Enzimas
GLUCOSE
CAL
TRIS pH 7,4.
92 mmol/L
Fenol
0,3 mmol/L
Glucosa oxidasa (GDO)15000 U/L
Peroxidasa
1000U/L
(POD)
2,6 mmol/L
Patrón primario 100mg/dl
acuoso
de
Material adicional:
- Espectrofotómetro o analizador para lecturas a 505
nm.
- Cubetas de 1,0 cm de paso de luz.
- Equipamiento habitual de laboratorio.
Muestras: Suero o plasma, libre de hemólisis; el suero debe
separarse lo antes posible del coágulo.
Estabilidad: La glucosa en suero o plasma es estable 3 días a
2-8°C,
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
320
/2006
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
1. Condiciones de! ensayo:
- Longitud de onda: ............... 505nm
- Cubeta:.... ......................1 cm paso de luz
- Temperatura....................... 37°C / 15-25°C
2. Ajustar el espectrofotómetro a cero frente al blanco de
agua destilada.
3. Pipetear en una cubeta
Blanco
Patrón
Muestra
RT (mL)
1,0
1,0
1,0
Patrón (uL)
-
10
--
Muestra (uL)
~
-
10
4. Mezclar e incubar 10 minutos a 37°C ó 30 min a
temperatura ambiente (15-25°C).
5. Leer la absorbancia (A) del Patrón y la muestra, frente al
Blanco de reactivo. El color es estable como mínimo 30
minutos.
Cálculos:
(A) Muestra x 100 ( conc patrón) = mg/dL de Glucosa
(A)Patrón
PATRICIA DELGADO TORRES
LORENA BRAVO MEDINA
321
/2006