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BIOQUIMICA DE LA DIABETES MELLITUS, Diapositivas de Bioquímica Médica

Aqui se puede ver la bioquímica de la diabetes

Tipo: Diapositivas

2024/2025

Subido el 20/05/2025

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Tipos de Diabetes: La diabetes mellitus es una enfermedad metabólica crónica que
se caracteriza por hiperglucemia persistente. Se clasifica principalmente en:
- Tipo 1: Se trata de una enfermedad autoinmune en la que los linfocitos T
atacan y destruyen selectivamente a las células β del páncreas, responsables
de la secreción de insulina. Como resultado, se produce una deficiencia
absoluta de insulina, lo que obliga a los pacientes a recibir insulina exógena de
forma permanente. Esta forma de diabetes suele diagnosticarse en la infancia
o adolescencia y tiene una progresión rápida.
- Tipo 2: Es la forma más común y representa más del 90 % de los casos. Se
caracteriza por una combinación de resistencia a la acción de la insulina en
tejidos periféricos (músculo, tejido adiposo e hígado) y una disfunción
progresiva de las células β pancreáticas. Está estrechamente relacionada con
la obesidad, el sedentarismo y el síndrome metabólico. Su inicio suele ser
insidioso y más frecuente en adultos, aunque cada vez se diagnostica más en
adolescentes.
- Gestacional: Se presenta durante el embarazo, generalmente en el segundo o
tercer trimestre, debido a la producción de hormonas placentarias como el
lactógeno placentario humano y la progesterona, que inducen resistencia a la
insulina. Si no se controla adecuadamente, puede aumentar el riesgo de
complicaciones tanto para la madre como para el feto, e incrementar el riesgo
futuro de desarrollar diabetes tipo 2.
- Monogénica (MODY): Es una forma rara de diabetes que resulta de
mutaciones en genes que regulan la función de la célula β. Su herencia es
autosómica dominante y se presenta en edades tempranas, pero sin las
características autoinmunes de la tipo 1 ni la resistencia marcada de la tipo 2.
Algunos subtipos comunes son MODY 2, causada por mutaciones en la
glucocinasa, y MODY 3, relacionada con HNF1A.
- Secundaria: Esta forma de diabetes es consecuencia de otras patologías o
tratamientos. Por ejemplo, enfermedades del páncreas como la pancreatitis
crónica, neoplasias o fibrosis quística pueden dañar las células β. También
algunos fármacos, como los glucocorticoides, antipsicóticos atípicos y
medicamentos antirretrovirales, pueden inducir hiperglucemia al aumentar la
gluconeogénesis o disminuir la captación de glucosa.
Síntesis y secreción de insulina: La insulina es una hormona anabólica fundamental
secretada por las células β del páncreas. Se sintetiza inicialmente como
preproinsulina, la cual, al perder su péptido señal en el retículo endoplásmico, se
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¡Descarga BIOQUIMICA DE LA DIABETES MELLITUS y más Diapositivas en PDF de Bioquímica Médica solo en Docsity!

Tipos de Diabetes: La diabetes mellitus es una enfermedad metabólica crónica que se caracteriza por hiperglucemia persistente. Se clasifica principalmente en:

  • Tipo 1 : Se trata de una enfermedad autoinmune en la que los linfocitos T atacan y destruyen selectivamente a las células β del páncreas, responsables de la secreción de insulina. Como resultado, se produce una deficiencia absoluta de insulina, lo que obliga a los pacientes a recibir insulina exógena de forma permanente. Esta forma de diabetes suele diagnosticarse en la infancia o adolescencia y tiene una progresión rápida.
  • Tipo 2 : Es la forma más común y representa más del 90 % de los casos. Se caracteriza por una combinación de resistencia a la acción de la insulina en tejidos periféricos (músculo, tejido adiposo e hígado) y una disfunción progresiva de las células β pancreáticas. Está estrechamente relacionada con la obesidad, el sedentarismo y el síndrome metabólico. Su inicio suele ser insidioso y más frecuente en adultos, aunque cada vez se diagnostica más en adolescentes.
  • Gestacional : Se presenta durante el embarazo, generalmente en el segundo o tercer trimestre, debido a la producción de hormonas placentarias como el lactógeno placentario humano y la progesterona, que inducen resistencia a la insulina. Si no se controla adecuadamente, puede aumentar el riesgo de complicaciones tanto para la madre como para el feto, e incrementar el riesgo futuro de desarrollar diabetes tipo 2.
  • Monogénica (MODY) : Es una forma rara de diabetes que resulta de mutaciones en genes que regulan la función de la célula β. Su herencia es autosómica dominante y se presenta en edades tempranas, pero sin las características autoinmunes de la tipo 1 ni la resistencia marcada de la tipo 2. Algunos subtipos comunes son MODY 2, causada por mutaciones en la glucocinasa, y MODY 3, relacionada con HNF1A.
  • Secundaria : Esta forma de diabetes es consecuencia de otras patologías o tratamientos. Por ejemplo, enfermedades del páncreas como la pancreatitis crónica, neoplasias o fibrosis quística pueden dañar las células β. También algunos fármacos, como los glucocorticoides, antipsicóticos atípicos y medicamentos antirretrovirales, pueden inducir hiperglucemia al aumentar la gluconeogénesis o disminuir la captación de glucosa. Síntesis y secreción de insulina: La insulina es una hormona anabólica fundamental secretada por las células β del páncreas. Se sintetiza inicialmente como preproinsulina, la cual, al perder su péptido señal en el retículo endoplásmico, se

convierte en proinsulina. Esta se pliega adecuadamente y es transportada al aparato de Golgi, donde es escindida en insulina madura y péptido C. La principal señal para la secreción de insulina es el aumento de la glucosa plasmática, que entra a la célula β a través del transportador GLUT2. Una vez en el interior, la glucosa es metabolizada generando ATP, lo que provoca el cierre de los canales KATP. Esto despolariza la membrana, abre canales de calcio tipo L y permite la entrada de calcio, estimulando la exocitosis de los gránulos que contienen insulina y péptido C. Este mecanismo puede ser potenciado por las incretinas, especialmente GLP-1 y GIP, que amplifican la secreción postprandial de insulina. Señalización del receptor de insulina: El receptor de insulina es una tirosina quinasa constituido por dos subunidades α extracelulares y dos β transmembrana. La unión de la insulina a las subunidades α activa la actividad tirosina quinasa de las subunidades β, provocando su autofosforilación y la posterior fosforilación de proteínas IRS (substrato del receptor de insulina). La activación de IRS-1 permite la interacción con PI3K (fosfatidilinositol 3-quinasa), que cataliza la formación de PIP3, lo que activa la proteína quinasa Akt. Akt estimula la translocación de GLUT4 a la membrana en tejidos como músculo y tejido adiposo, permitiendo la captación de glucosa. Además, Akt promueve la síntesis de glucógeno al inhibir GSK3, favorece la síntesis proteica y lipídica, y suprime la gluconeogénesis hepática. Estos efectos explican el rol central de la insulina como hormona anabólica y reguladora del metabolismo energético. Mecanismos de resistencia a la insulina: La resistencia a la insulina se refiere a una condición en la cual las células de los tejidos blanco —como el músculo esquelético, el tejido adiposo y el hígado— presentan una capacidad disminuida para responder a la acción de la insulina. Es decir, aunque la insulina esté presente en cantidades normales o incluso elevadas, su efecto biológico está disminuido. En una situación fisiológica normal, la insulina se une a su receptor en la membrana celular y desencadena una serie de señales intracelulares que culminan con la entrada de glucosa a la célula a través de transportadores específicos como GLUT4. Esto permite que la glucosa se utilice como fuente de energía o se almacene. En la resistencia insulínica, ese proceso está alterado. Aunque la insulina logra unirse a su receptor, la señal que normalmente activa la captación de glucosa no se

La captación de glucosa periférica disminuye por la falta de translocación de GLUT en músculo y tejido adiposo. En el músculo, la actividad de la glucólisis está reducida debido a la baja expresión de hexoquinasa II y a la alteración en la actividad de fosfofructoquinasa. Estas alteraciones conducen a un desequilibrio metabólico con hiperglucemia persistente en ayuno y postprandial. Dislipidemia diabética: En condiciones de resistencia a la insulina, el tejido adiposo incrementa la lipólisis debido a la pérdida del efecto inhibidor de la insulina sobre la lipasa hormono sensible. Esto resulta en un aumento de ácidos grasos libres (AGL) circulantes, que son transportados al hígado, donde se reesterifican y se convierten en triglicéridos, los cuales se empaquetan en lipoproteínas VLDL. Este aumento de VLDL promueve un perfil lipídico aterogénico caracterizado por hipertrigliceridemia, descenso del HDL-colesterol y aumento de partículas pequeñas y densas de LDL. Estas LDL modificadas son más susceptibles a oxidación y contribuyen al desarrollo de placas ateroscleróticas, incrementando el riesgo cardiovascular en pacientes con diabetes tipo 2. Productos de glicación avanzada (AGEs): Los productos de glicación avanzada se forman mediante una reacción no enzimática entre grupos carbonilo de glucosa y residuos amino libres de proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Esta reacción se intensifica en estados de hiperglucemia crónica. Los AGEs alteran la estructura y función de proteínas de matriz extracelular como el colágeno, y su acumulación contribuye a rigidez vascular y daño tisular. Además, al unirse a su receptor (RAGE), los AGEs activan vías intracelulares como NF-κB, aumentando la transcripción de genes proinflamatorios, generando estrés oxidativo y promoviendo la disfunción endotelial. Estas acciones participan en la génesis de las complicaciones crónicas de la diabetes, tanto microvasculares como macrovasculares. Complicaciones agudas:

  • Cetoacidosis diabética (CAD): es una urgencia médica común en diabetes tipo
    1. Se produce por deficiencia absoluta de insulina, lo que lleva a una lipólisis

no regulada y a una elevada producción hepática de cuerpos cetónicos (acetoacetato y β-hidroxibutirato). Esto provoca acidosis metabólica con brecha aniónica elevada. Clínicamente se presenta con vómitos, deshidratación, taquipnea y alteración del estado de conciencia.

  • Estado hiperglucémico hiperosmolar (EHH): ocurre principalmente en personas mayores con diabetes tipo 2. Se caracteriza por hiperglucemia extrema (>600 mg/dL), osmolaridad plasmática elevada (>320 mOsm/kg) y deshidratación severa, sin cetosis significativa. Puede evolucionar con deterioro neurológico y alta mortalidad si no se trata oportunamente. Complicaciones crónicas:
  • Retinopatía diabética: involucra alteraciones microvasculares de la retina. La hipoxia tisular estimula la producción de VEGF, promoviendo neovascularización patológica, hemorragias y desprendimiento de retina en estadios avanzados.
  • Nefropatía diabética: se inicia con microalbuminuria (<300 mg/día) y progresa a proteinuria franca. Está asociada a engrosamiento de la membrana basal glomerular, expansión mesangial y esclerosis glomerular, que finalmente reducen la tasa de filtración glomerular.
  • Neuropatía diabética: incluye daño en fibras sensoriales y motoras, con pérdida de sensibilidad, dolor, debilidad muscular y alteraciones autonómicas como disfunción digestiva, cardiovascular y vesical. La hiperglucemia y los AGEs contribuyen al daño axonal y la isquemia de los nervios periféricos. Diagnóstico bioquímico: El diagnóstico de diabetes mellitus se basa en criterios estandarizados:
  1. Glucemia en ayuno ≥ 126 mg/dL.
  2. Glucemia ≥ 200 mg/dL a las 2 h post carga oral de glucosa (75 g).
  3. HbA1c ≥ 6.5 % (refleja el promedio de glucemia en los últimos 2–3 meses).
  4. Glucemia aleatoria ≥ 200 mg/dL con síntomas clásicos de hiperglucemia (poliuria, polidipsia, pérdida de peso). Se recomienda confirmar el diagnóstico con una segunda medición, salvo en casos sintomáticos.

de cadena corta (SCFA) como el butirato y propionato, producidos por la microbiota, mejoran la sensibilidad a la insulina al actuar sobre receptores GPR41 y GPR43. Se investigan nuevas estrategias terapéuticas como:

  • Agonistas duales de GIP/GLP-1 (como tirzepatida).
  • Activadores de SIRT1 y AMPK.
  • Terapias génicas con células β regeneradas o encapsuladas.
  • Sistemas de páncreas artificial que integran sensores de glucosa y bombas de insulina en circuito cerrado. Conclusiones: La diabetes mellitus es una patología crónica y multifactorial que altera profundamente las rutas bioquímicas relacionadas con el metabolismo energético. La resistencia a la insulina y la disfunción progresiva de las células β son los pilares fisiopatológicos que explican la hiperglucemia. Estas alteraciones impactan el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas, desencadenando complicaciones agudas y crónicas. El conocimiento de los mecanismos moleculares permite comprender el fundamento de las terapias actuales y orientar el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas personalizadas que apunten a la raíz bioquímica de la enfermedad.