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SECCIÓN IX. ENDOCRINOLOGÍA Y FISIOLOGÍA METABÓLICA
Capítulo 66. Páncreas endocrino
Capítulo 66
Páncreas endocrino
SECCIÓN IX
ENDOCRINOLOGÍA Y FISIOLOGÍA METABÓLICA
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SECCIÓN IX. ENDOCRINOLOGÍA Y FISIOLOGÍA METABÓLICA
Capítulo 66. Páncreas endocrino
FIGURA 66-1 Principales características de la síntesis y liberación de insulina. A) la síntesis de insulina inicia
con la traducción del mRNA de insulina en una proteína inactiva conocida como preproinsulina; ésta sufre
una modificación postraduccional en el retículo endoplásmico (ER) para formar proinsulina. La formación de
la insulina se produce por modificación de la proinsulina por desdoblamiento del péptido C que une las
cadenas α y β.*
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FIGURA 66-1 (continuación) La insulina y el péptido C desdoblado se empacan en gránulos secretores que se
acumulan en el citosol de la célula β y se liberan de manera simultánea en respuesta a la estimulación por
glucosa. B) La liberación de insulina ocurre en forma bifásica desde los gránulos secretores que se encuentran
disponibles de inmediato para su liberación (< 5%) y de gránulos que deben ser sometidos a una serie de
reacciones de preparación, lo que incluye la movilización a la membrana plasmática (> 95%). Este proceso de
maduración o preparación es modulado por las concentraciones intracelulares de ATP, ADP y Ca2+.
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FIGURA 66-1 (continuación) C) La liberación de insulina en respuesta a los alimentos se caracteriza por
incremento en la frecuencia y amplitud de la liberación pulsátil. Se muestran las concentraciones de insulina en
sangre portal en el estado basal (a la izquierda) y después del consumo de una dieta mixta (a la derecha) en
pacientes sanos. (Modificada con autorización de Porksen N et al: Human insulin release processes measured by
intraportal sampling. Am J Physiol Endocrinol Metab 2002; 282(3):E695–E702.)
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FIGURA 66-2 Regulación de la liberación
de insulina. La glucosa es el principal
estímulo para la liberación de insulina de
las células β del páncreas. 1) Penetra a la
célula β a través de una proteína
transportadora específica para glucosa
(GLUT-2) y es fosforilada de inmediato
por acción de la glucocinasa (no se
muestra). El incremento en las
concentraciones de ATP y el incremento
resultante de la razón ATP/ADP ocasiona
inhibición y 2) cierre de los conductos de
K+ sensibles a ATP (el sitio de acción de la
sulfonilureas), produciendo
despolarización de la membrana
plasmática
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FIGURA 66-2 (continuación) 3) abertura
de los conductos de Ca2+ dependientes
de voltaje. Como consecuencia, hay un
incremento en la entrada de Ca2+
extracelular al interior de la célula y
también 4) movilización del Ca2+ desde
las reservas intracelulares, lo que
ocasiona fusión de los gránulos
secretores que contienen insulina con la
membrana plasmática y la liberación de
insulina (y del péptido C) hacia la
circulación. PLC, fosfolipasa C; AC,
adenilato ciclasa; CCK, colecistocinina;
GLP-1, péptido 1 similar a glucagón.
(Reproducida con autorización de Kibble
J, Halsey CR: The Big Picture, Medical
Physiology. New York: McGraw-Hill,
2009.)
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FIGURA 66-3 Respuestas intracelulares
desencadenadas por la unión de
insulina a su receptor. Las esferas rojas y
las esferas etiquetadas con la letra P
representan grupos fosfato. IRS-1,
sustrato-1 del receptor de insulina.
(Reproducida con autorización de Barrett KE,
Barman SM, Boitano S, Brooks H: Ganong’s Review
of Medical Physiology, 23rd ed. McGraw-Hill
Medical, 2009.)
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FIGURA 66-4 Efectos del glucagón y la insulina
en el metabolismo hepático de glucosa. La
unión del glucagón y de la insulina a sus
respectivos receptores estimula una serie de
fosforilaciones proteínicas que activan (o
inhiben) enzimas especiales que participan en
la regulación de la glucogenólisis,
gluconeogénesis y glucólisis. Se muestran las
principales enzimas cuyos efectos son mediados
por insulina y glucagón. El resultado global es el
incremento en la producción de glucosa
hepática. G, glucagón; I, insulina; PEP,
fosfoenolpiruvato; ATP, trifosfato de adenosina;
ADP, difosfato de adenosina. (Reproducida con
autorización de Jiang G, Zhang BB: Glucagon and regulation
of glucose metabolism. Am J Physiol Endocrinol Metab 2003;
284(4):E671–E678.)
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FIGURA 66-5 Efectos celulares mediados
por el receptor del glucagón. El glucagón
se une a GPCR en las células efectoras.
Los principales efectos del glucagón son
mediados en los hepatocitos donde el
glucagón, a través de la activación de la
adenilato ciclasa y la elevación de cAMP,
ocasiona incremento en la actividad de
proteincinasa A (PKA) lo que ocasiona la
fosforilación de enzimas que participan
en el control del metabolismo de la
glucosa. La fosforilasa b es una forma
inactiva del enzima; la fosforilasa a es la
forma activa. Además, hay cambios en la
actividad de la fosfolipasa C lo que
produce cambios en la liberación
intracelular de Ca2+. El resultado final es
un incremento en la producción de
glucosa hepática a través del incremento
de la gluconeogénesis y la glucogenólisis. Abreviaturas adicionales: PGC-1, coactivador 1 del receptor
activado del proliferador del peroxisoma; PEPCK, fosfoenolpiruvato carboxicinasa; G-6-Pasa, glucosa-6fosfatasa; PIP2, fosfatidilinositol 4,5-difosfato. (Modificada con autorización de Cooper GM: The Cell: A Molecular
Approach, 2nd ed. Sinauer, 2000.)
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Capítulo 66. Páncreas endocrino
FIGURA 66-6 Proceso de cetogénesis en la defi
ciencia de insulina. La deficiencia de insulina y las
altas concentraciones de hormonas
contrarreguladoras como glucagón, epinefrina y
cortisol en combinación, incrementa la actividad de la
lipasa sensible a hormonas, incrementa la liberación
de ácidos grasos libres y disminuye la actividad de
acetil-coenzima A (CoA) carboxilasa, con lo que se
afecta la electrificación de ácidos grasos libres y se
favorece la conversión de ácidos grasos en cuerpos
cetónicos. El suministro excesivo de acetil-CoA
proveniente de ácidos grasos y la deficiencia en
oxaloacetato incrementa la oxidación hacia cuerpos
cetónicos, lo que ocasiona la liberación de cuerpos
cetónicos hacia el torrente sanguíneo. El signo (+)
denota los pasos que son favorecidos por la
deficiencia de insulina. HSL, lipasa sensible a
hormona; FA, ácidos grasos; HMG,
3-hidroxi-3-metilglutaril. (Reproducida con
autorización de Molina PE: Endocrine
Physiology, 3rd ed. New York:
McGraw-Hill Medical, 2010.)
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