-cell dysfunction)

Roche E

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-cell loss, lack of insulin and overt diabetes.

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• Publié par: erevistas
• Publié le: 01 janvier 2003
• Nombre de lectures: 7
• Langue: Español

Extrait

DIABETES TIPO 2: GLUCO-LIPO-TOXICIDAD Y DISFUNCIÓN DE LA CÉLULA β PANCREÁTICA 313
ARTÍCULOS DE REVISIÓN
REVIEW ARTICLES
Diabetes tipo 2: gluco-lipo-toxicidad y
disfunción de la célula β pancreática
Type 2 diabetes: gluco-lipo-toxicity and pancreatic β-cell dysfunction
ROCHE E
División de Nutrición, Departamento de Biología Aplicada. Universidad Miguel Hernández
03550-Sant Joan (Alicante). e-mail: [e-mail]
RESUMEN
La célula βββββ pancreática secreta insulina en función de la concentración extracelular de glucosa y de otros nutrientes
circulantes, como son los ácidos grasos. Esta podría definirse como una adaptación fisiológica normal de la secreción
de la hormona en función de la demanda. Sin embargo este patrón secretor se pierde en condiciones de hiperglucemia
e hiperlipidemia crónicas típicas de la patología diabética. La evidencia experimental correlaciona la presencia en
exceso de dichos nutrientes con el desarrollo de la enfermedad. Este fenómeno, denominado glucotoxicidad para la
glucosa o lipotoxicidad para los ácidos grasos, contempla la propiedad por parte de dichos nutrientes de controlar
diversos programas génicos que desembocarían en profundas alteraciones fenotípicas en la célula β. En primera
βinstancia, la célula tiene mecanismos de adaptación y detoxificación para esta situación desfavorable y mantener
una correcta respuesta secretora. Sin embargo, cuando la situación de hiperglucemia e hiperlipidemia crónica se da
sobre todo de forma conjunta, se activan programas de suicidio celular que culminan en la desaparición de estas
células productoras de insulina y la aparición de la diabetes.
Palabras clave: Célula β. Diabetes. Glucotoxicidad. Lipotoxicidad.
ABSTRACT
The pancreatic ββ-cell secretes insulin according to extracellular glucose concentration. Other nutrients, such as fattyβββ
acids, are also implicated in the secretory process. This could be defined as a normal physiological adaptation of
hormone secretion to extracellular demand. However, this secretory pattern is abolished in chronic hyperglycemic and
hyperlipidemic conditions, typical of diabetic pathology. Experimental evidence directly correlates the sustained concentrations
of these nutrients with the development of the disease. In this phenomenon, known as glucotoxicity, when glucose alters
β cell function, and lipotoxicity for fatty acids, the nutrients affect various gene programs, leading to key phenotypic
changes in the β-cell. In order to maintain a correct secretory response, β-cells possess mechanisms to adapt and detoxify
the excess of nutrients. However, programmed cell death occurs when sustained hyperglycemia and hyperlipidemia
βββ-cell loss, lack of insulin and overt diabetes.appear simultaneously. This situation culminates in ββ
Keywords: β-cell. Diabetes. Glucotoxicity. Lipotoxicity.
HIPERINSULINEMIA Y RESISTENCIA HYPERINSULINEMIA AND INSULIN
A LA INSULINA RESISTANCE
La diabetes tipo 2 es considerada como una Type 2 diabetes can be considered a multi-
enfermedad multifactorial donde los factores factorial disease, in which environmental and
1, 2 1, 2. . Hype-genéticos y los ambientales se dan la mano genetic factors affect in equal manner
rinsulinemia and insulin resistance are 2 entitiesHiperinsulinemia y resistencia a la insulina son
2 entidades que aparecen durante el desarrollo which are present during the development of this
3 3de esta patología . Ciertos estudios apuntan que pathology . Some studies indicate that hyperin-
Ars Pharmaceutica, 44:4; 313-332, 2003ROCHE E314
la hiperinsulinemia ocurre como una consecuen- sulinemia occurs as a consequence of insulin
4, 5 4, 5cia de la resistencia a la insulina , mientras que resistance , whereas others consider that hype-
6, 7.otros estudios defienden que la hiperinsulinemia rinsulinemia is the cause of insulin resistance
6, 7. Por el At present, no study has established which phe-es la que causa resistencia a la insulina
momento, ninguno ha logrado clarificar qué fe- nomenon occurs first during the development of
nómeno precede al otro en el desarrollo de esta the disease.
enfermedad. This should be due to the fact that both situa-
Esto quizás sea debido a que ambas situacio- tions occur quickly and hyperinsulinemia is a
compensatory response against insulin resistan-nes suceden muy rápidamente y que la hiperin-
sulinemia es una respuesta compensatoria contra ce, in order to maintain a correct glucose ho-
la resistencia a la insulina, con la idea de man- meostasis to activate brain function. Therefore,
tener una correcta homeostasis glucídica para these 2 phenomena could be described as an
activar la función cerebral. Por lo tanto, estos 2 adaptation response instead of a dysfunction, and
both are associated in variable extension to thefenómenos podrían ser catalogados más como
una respuesta adaptativa que como meros defec- final progression of type 2 diabetes. In this con-
tos, y ambos van asociados en mayor o menor text, several experimental reports suggest that
medida con la progresión definitiva hacia la dia- insulin resistance, or “blindness” of target tis-
betes tipo 2. En este sentido, diferentes trabajos sues for the hormone, is not capable of causing
8diabetes without failure in β-cell . For instance,experimentales sugieren que la resistencia o “ce-
guera” de los tejidos diana a la insulina no es the disruption of muscle insulin receptor in trans-
capaz de causar diabetes si no va acompañada genic mice produced absence of hormone effect
de un fallo en el funcionamiento de la célula β in this tissue, although the animals developed a
8 9. Así por ejemplo, la ablación del .pancreática mild diabetes
receptor muscular a la insulina causó, como era Therefore, the key event seems to be the tight
de esperar, una falta de efecto de la hormona en maintenance of normoglycemia in the organism.
dicho tejido en animales transgénicos, que cu- However, if the diet energy intake is in excess,
riosamente desarrollaron una diabetes muy dé- the organism switch up different compensatory
9bil . mechanisms such as hyperinsulinemia, hyperli-
10Por lo tanto, la clave de la historia parece ser pidemia, insulin resistance and even obesity . In
el mantenimiento de la normoglucemia a toda a simplified model, the excess in energy intake
costa por parte del organismo. Sin embargo, si el (lipids and carbohydrates) in genetically predis-
aporte energético a través de la dieta es excesi- posed individuals could cause hyperinsulinemia
vo, el organismo opera a través de varios meca- in association to an increase in hepatic lipopro-
nismos compensatorios como la hiperinsuline- tein secretion, adipose tissue hyperplasia and rising
mia, la hiperlipidemia, la resistencia a la insulina levels of circulating fatty acids. Altogether, and
10y la propia obesidad . En un modelo muy sim- in association with postprandial hyperglycemia,
plificado, el exceso en la ingesta energética this situation could favour hepatic and muscular
(lípidos e hidratos de carbono) en individuos insulin resistance and subsequent hepatic glyco-
11genéticamente susceptibles causaría hiperinsuli- neogenesis .
nemia en asociación con un incremento en la On the other hand, the excess of circulating
secreción de lipoproteínas hepáticas, crecimien- nutrients would also affect pancreatic β-cell func-
to del tejido adiposo y elevación de los ácidos tion, affecting transduction pathways and the
grasos circulantes. Éstos, junto a episodios de pattern of gene expression. Altogether, this would
hiperglucemia postprandial, podrían causar re- lead to longterm effects characterised by impai-
sistencia a la insulina en hígado y músculo, y red insulin secretion and loss of endocrine pan-
11como consecuencia gluconeogénesis hepática . creatic tissue mediated by apoptotic mechanis-
11-23Por otro lado, el exceso en nutrientes circu- ms . It is in these circumstances, where insulin
lantes también afectaría al funcionamiento de la resistance in target tissues and β-cell failure ap-
misma célula β pancreática alterando sus rutas pear, when diabetes occurs. In other words, β-
de transducción y su patrón de expresión génica. cell fails to adapt to the new situation that repre-
Todo ello desembocaría a largo plazo en la dis- sents obesity and this poor adaptation could be
2, 8, 24función de este tipo celular manifestada en una due to a certain genetic susceptibility .
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secreción defectuosa de insulina y una descom- The main goal of this review is to present the
pensación del tejido endocrino pancreático me- experimental evidences from different research
11-23. En estasdiada por mecanismos apoptóticos laboratories that have noticed how the excess of
circunstancias, en la que aparecen conjuntamen- calor