Metabolismo y Homeostasis de la Glucosa
El metabolismo y la homeostasis de la glucosa describen cómo el cuerpo mantiene la glucosa en sangre dentro de un rango estrecho, mientras que las células individuales captan y utilizan la glucosa según la demanda. La glucosa es el combustible obligatorio para algunos tejidos y un combustible preferido para muchos otros, por lo que su concentración se mantiene constante al equilibrar la velocidad a la que entra en la circulación con la velocidad a la que los tejidos la eliminan. Este equilibrio está regido principalmente por la insulina y las hormonas contrarreguladoras.
Definition
La homeostasis de la glucosa es el equilibrio regulado entre la glucosa que entra en la sangre (procedente de la absorción intestinal, la glucogenólisis y la gluconeogénesis) y la glucosa que la abandona (mediante la captación y utilización por los tejidos), mantenido para que la glucosa circulante permanezca dentro de un rango fisiológico.
Scope
Este tema abarca la captación celular de glucosa a través de transportadores, el control hormonal de la aparición y eliminación de glucosa, y la integración del hígado, el músculo y el tejido adiposo en el mantenimiento de la glucemia. Aborda la fisiología y bioquímica del manejo de la glucosa, en lugar del diagnóstico o la gestión de los trastornos de la regulación de la glucosa.
Core questions
- ¿Cómo atraviesa la glucosa las membranas celulares para llegar a los tejidos?
- ¿Cómo establecen la insulina y las hormonas contrarreguladoras el equilibrio entre la aparición y la eliminación de glucosa?
- ¿Cómo se reparten el hígado, el músculo y la grasa el trabajo del manejo de la glucosa?
- ¿Qué distingue metabólicamente el estado posprandial del estado de ayuno?
Key concepts
- Transportadores GLUT y SGLT
- Translocación de GLUT4 estimulada por insulina
- Hormonas contrarreguladoras (glucagón, adrenalina, cortisol)
- Transiciones entre el estado posprandial y el estado de ayuno
- Producción hepática de glucosa
- Eliminación periférica de glucosa
- Sensibilidad y resistencia a la insulina
Mechanisms
La glucosa entra en las células a través de transportadores GLUT facilitadores y, en el intestino y el riñón, a través de transportadores SGLT acoplados a sodio. En el tejido muscular y adiposo, la insulina desencadena la translocación de GLUT4 a la membrana plasmática, aumentando la captación de glucosa después de una comida, mientras que el hígado intercambia glucosa con la sangre según su concentración. La insulina, liberada en respuesta a un aumento de la glucosa en sangre, promueve la captación, el almacenamiento y la oxidación, y suprime la producción hepática de glucosa; en el estado de ayuno, el glucagón y otras hormonas contrarreguladoras revierten estos efectos, estimulando la glucogenólisis y la gluconeogénesis para mantener la glucemia. El resultado neto es un equilibrio continuamente ajustado entre la aparición y la eliminación de glucosa en los tejidos.
Clinical relevance
La incapacidad de mantener la homeostasis de la glucosa define la diabetes mellitus, en la que la secreción alterada de insulina, la resistencia a la insulina o ambas, alteran el equilibrio entre la aparición y la eliminación de glucosa. La comprensión de la fisiología normal aclara cómo surgen estos defectos y es fundamental para la investigación metabólica. Esta entrada tiene fines educativos y no proporciona umbrales de diagnóstico ni recomendaciones de tratamiento.
Epidemiology
Los trastornos de la homeostasis de la glucosa, principalmente la diabetes mellitus, se encuentran entre las afecciones metabólicas crónicas más comunes en todo el mundo, y el modelo multitejido de regulación alterada de la glucosa se ha articulado en influyentes revisiones fisiológicas.
History
La comprensión de la homeostasis de la glucosa surgió del descubrimiento de la insulina y del mapeo gradual de sus acciones en los tejidos. La identificación de los transportadores facilitadores de glucosa y la vía GLUT4 sensible a la insulina aclaró cómo se regula la captación, y modelos integradores como la descripción de DeFronzo de múltiples tejidos contribuyentes enmarcaron la regulación de la glucosa como un sistema coordinado de todo el cuerpo.
Key figures
- C. Ronald Kahn
- Barbara Kahn
- Ralph DeFronzo
Related topics
Seminal works
- saltiel-2001
- shepherd-1999
- defronzo-2009
Frequently asked questions
- ¿Por qué se mantiene la glucosa en sangre dentro de un rango tan estrecho?
- Algunos tejidos, incluido el cerebro en condiciones normales, dependen en gran medida de la glucosa, mientras que los niveles altos sostenidos de glucosa son perjudiciales; por lo tanto, el cuerpo equilibra la aparición y la eliminación de glucosa para mantener el nivel circulante constante.
- ¿Qué hace la insulina con la glucosa?
- La insulina reduce la glucosa en sangre al promover su captación en el músculo y la grasa (en gran parte a través de la translocación de GLUT4), estimular su almacenamiento y oxidación, y suprimir la liberación de glucosa por parte del hígado.