Hipoglicemia y homeostasis de la glucosa

HIPOGLICEMIA Y HIPOGLICEMIA Y HOMEOSTASIS DE LA HOMEOSTASIS DE LA

GLUCOSAGLUCOSA

RAFAEL SALASRAFAEL SALAS

ENDOCRINOLOGIAENDOCRINOLOGIA

20072007

Introducción Introducción

La glucosa el combustible mas importante La glucosa el combustible mas importante que el organismo utiliza para la que el organismo utiliza para la producción de ATPproducción de ATP

Combustible obligatorio del cerebroCombustible obligatorio del cerebro Difusión facilitada de glucosa de sangre a Difusión facilitada de glucosa de sangre a

cerebrocerebro En concentraciones normales excede los En concentraciones normales excede los

requerimientos del cerebrorequerimientos del cerebro Metabolismo organizado para mantener en Metabolismo organizado para mantener en

todo momento niveles estables de todo momento niveles estables de glicemia que garantice aporte adecuado glicemia que garantice aporte adecuado

Transportadores de glucosa GLUTTransportadores de glucosa GLUT

nombrenombre Sitios de expresiónSitios de expresión afinidadafinidad

11 Circulación SNC, eritrocitos,Circulación SNC, eritrocitos,

Todos los tejidosTodos los tejidosaltaalta

22 Hígado, células B, serosas de intestino y Hígado, células B, serosas de intestino y riñonriñon

bajabaja

33 Neuronas, todos los tejidosNeuronas, todos los tejidos altaalta

44 Músculo, células adiposas (requieren de Músculo, células adiposas (requieren de insulina)insulina)

mediamedia

55 Yeyuno, hígado, espermatozoidesYeyuno, hígado, espermatozoides mediamedia

Origen y destino de la glucosaOrigen y destino de la glucosa

Fuentes de glucosaFuentes de glucosa– Absorción intestinalAbsorción intestinal– GlicogenolisisGlicogenolisis– Gluconeogenesis (lactato-piruvato, Gluconeogenesis (lactato-piruvato,

aminoacidos-alanina y glutamina)aminoacidos-alanina y glutamina) Organos: hígado y riñonOrganos: hígado y riñon

– GlucogenosintetasaGlucogenosintetasa– fosforilasafosforilasa

glucógeno

Glucosa 1 p

Glucosa-6-p

Fructosa 6 p

Fructosa 1 6 p

Triasa p

Fosfoenol piruvato

piruvato

oxalacetato

α-cetoglutarato

glutamina

glucosa glucosa

glicerol

trigliceridos

Ac grasos

Acetil Co A

cetonaslactato

alaninacitrato

1 glucoquinaasa

2 glicogeno sintetasa

3 fosfofructoquinasa

4 piruvatoquinasa

5 piruvatocarboxilasa

6 P enolpiruvato carb

7 fructosa 1-6bifosfo

8 glucosa 6 fosfatasa

9 fosforilasa

1

9

8

3 7

4

5

6

2

GLUCOSA

glucosa

glucosa

glucosa

glucosa

Homeostasis de glucosaHomeostasis de glucosa

Hígado es el mayor proveedor de Hígado es el mayor proveedor de glucosa endógena: gluconeogenesis glucosa endógena: gluconeogenesis y glucogenolisis.y glucogenolisis.

Energía que utiliza hígado es de beta Energía que utiliza hígado es de beta oxidación de ac grasos, aunque oxidación de ac grasos, aunque puede utilizar glucosa como fuente puede utilizar glucosa como fuente de energía o convertirla a grasade energía o convertirla a grasa

Riñón también cumple funciones Riñón también cumple funciones similaressimilares


MUSCULO: puede almacenar glucosa MUSCULO: puede almacenar glucosa como glucógeno o metabolizarla como glucógeno o metabolizarla hasta piruvato-lactato transaminado hasta piruvato-lactato transaminado a alanina u oxidadaa alanina u oxidada

Durante ayuno uso de glucosa Durante ayuno uso de glucosa disminuye casi a cero y metaboliza disminuye casi a cero y metaboliza ac grasos y por proteolisis libera ac grasos y por proteolisis libera sustratos para gluconeogenesis de sustratos para gluconeogenesis de hígadohígado


Tejido adiposo: puede usar glucosa Tejido adiposo: puede usar glucosa para sintetizar acidos grasos o para sintetizar acidos grasos o formación de glicerol-3-fostato la formación de glicerol-3-fostato la cual esterifica acidos grasos para cual esterifica acidos grasos para formar trigliceridosformar trigliceridos

Cerebro representa 2.5% del peso Cerebro representa 2.5% del peso pero representa 25% del pero representa 25% del metabolismo basalmetabolismo basal

Vías de la acumulación de Triglicéridos Vías de la acumulación de Triglicéridos en el adipocitoen el adipocito

Triglicéridos Ac. Grasos

DGAT

Ac. Grasos

ASP LPLVLDL CL

Co36

Glucosa

Glut4

Glut4Glucosa 6P

Piruvato

Ac. CoA

Ac.Grasos

Glicerol-P

Lipid Res.2002,43,835-880

IRs

PKB

R.Ins

Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa

Normalmente hay flujo endógeno de Normalmente hay flujo endógeno de glucosa a la circulación y de esta a glucosa a la circulación y de esta a los tejidoslos tejidos

Hormona reguladora: insulinaHormona reguladora: insulina Hormonas contrarreguladoras: Hormonas contrarreguladoras:

glucagon y epinefrinaglucagon y epinefrina Variaciones exógenas: ingesta y Variaciones exógenas: ingesta y

ejercicioejercicio

Normal physiology of glucose Normal physiology of glucose homeostasishomeostasis

Glucose uptake, Glucose uptake, hepatic glucose hepatic glucose production and production and storage of storage of glycogen glycogen CAPTACIÓN DE GLUCOSA

ESTIMULADA POR INSULINA

Regulación de lipólisis

Tejido Adiposo

Carbohidrate

Glucosa sangre

Digestiveenzymes

Gut

Pancreas

MúsculoHígado

Insulina


AYUNOAYUNO– Periodo: 6 hrs después de ingesta de Periodo: 6 hrs después de ingesta de

alimentosalimentos– Glicemia: 70 – 120 mg/dl (4 – 6 mmol/L)Glicemia: 70 – 120 mg/dl (4 – 6 mmol/L)– Producción y consumo de glucosa Producción y consumo de glucosa

equilibrado 2.2 mg/kg/minequilibrado 2.2 mg/kg/min– Cerebro (60%), elementos formes de la Cerebro (60%), elementos formes de la

sangre, medula renalsangre, medula renal


AYUNOAYUNO– Pool de glucosa libre disponible es de 15 a 20 Pool de glucosa libre disponible es de 15 a 20

gr y el glucogeno de 70 gr. Lo que puede gr y el glucogeno de 70 gr. Lo que puede proporcionar glucosa par unas 3 horas quizás proporcionar glucosa par unas 3 horas quizás hasta 8 hrs.hasta 8 hrs.

– Por lo tanto gluconeogénesis es importante Por lo tanto gluconeogénesis es importante durante la nochedurante la noche

– Después de 24 a 48 gluconeogenesis es única Después de 24 a 48 gluconeogenesis es única fuente de glucosa y su sustrato los aa fuente de glucosa y su sustrato los aa provienen de la proteólisis muscular.provienen de la proteólisis muscular.

– Lipólisis y cetogénesis son fuente de energíaLipólisis y cetogénesis son fuente de energía


ALIMENTACIÓNALIMENTACIÓN– Hasta el doble de sus valores en sangreHasta el doble de sus valores en sangre– Depende de CH digestión y absorciónDepende de CH digestión y absorción– Glucosa endógena es suprimidaGlucosa endógena es suprimida– Acelera uso por hígado, músculo y Acelera uso por hígado, músculo y

adipocitosadipocitos


EJERCICIOEJERCICIO– Incremento de la utilización de glucosa Incremento de la utilización de glucosa

por el músculopor el músculo– Incremento de la producción endógena Incremento de la producción endógena

de glucosade glucosa

Reservas energéticas en una persona de 70 kg y Reservas energéticas en una persona de 70 kg y un 12 % de grasa corporalun 12 % de grasa corporal

substratosubstratoCantidadCantidad

(g)(g)Concentrac Concentrac

(mg/kg)(mg/kg)EnergíaEnergía

(kcal)(kcal)

ATPATP

CreatinfosfatoCreatinfosfato

Glucógeno muscGlucógeno musc

Glucógeno hepatGlucógeno hepat

Glucosa sanguinGlucosa sanguin

TrigliceridosTrigliceridos

Trigliceridos muscTrigliceridos musc

Ac. Grasos en Ac. Grasos en SangreSangre

270-400270-400

80-10080-100

3030

84008400

50-8050-80

0.3-0.60.3-0.6

5.45.4

17.017.0

80-20080-200

300-500300-500

1.21.2

3.63.6

1025-15551025-1555

358-598358-598

76.576.5

75 24775 247

478-717478-717

Factores glucorreguladoresFactores glucorreguladores

HORMONALESHORMONALES

– InsulinaInsulina– GlucagónGlucagón– EpinefrinaEpinefrina– Hormona de crecimientoHormona de crecimiento– CortisolCortisol


INSULINAINSULINA– Estimula utilización de glucosaEstimula utilización de glucosa– Inhibe en hígado la gluconeogenesis y Inhibe en hígado la gluconeogenesis y

glicogenolisisglicogenolisis– Estimula captación y almacenamiento Estimula captación y almacenamiento

de glucógeno tanto en el hígado, de glucógeno tanto en el hígado, riñones, músculo y tejido adiposoriñones, músculo y tejido adiposo

– Después de comer se requieren niveles Después de comer se requieren niveles elevadoselevados

– Es segregada por células beta Es segregada por células beta pancreáticas pancreáticas

Balance sistémico de glucosaBalance sistémico de glucosa INSULINAINSULINA

– Su disminución en sangre ocasiona Su disminución en sangre ocasiona incremento de la producción hepática incremento de la producción hepática de glucosa (y renal) y disminución de su de glucosa (y renal) y disminución de su utilización por músculo y tejido adiposoutilización por músculo y tejido adiposo

– Regulación de secreción de insulina: Regulación de secreción de insulina: factores múltiples principalmente factores múltiples principalmente glicemiaglicemia


GLUCAGONGLUCAGON– Segregada por la células alfa Segregada por la células alfa

pancreáticaspancreáticas– Actúa exclusivamente en hígadoActúa exclusivamente en hígado– Activa glicogenolisisActiva glicogenolisis– Actúa en pocos minutosActúa en pocos minutos– No moviliza precursores No moviliza precursores

gluconeogenicos. Balance sistémico de gluconeogenicos. Balance sistémico de glucosaglucosa


EPINEFRINAEPINEFRINA– Secretada por las células cromafines de Secretada por las células cromafines de

la médula suprarrenalla médula suprarrenal– Estimula producción de glucosa y limita Estimula producción de glucosa y limita

su utilizaciónsu utilización– Acción a través de receptores alfa y Acción a través de receptores alfa y

beta adrenérgicosbeta adrenérgicos– Moviliza precursores como lactato, Moviliza precursores como lactato,

alanina y glicerolalanina y glicerol– Actúa en minutosActúa en minutos


HORMONA DE CRECIMIENTO Y HORMONA DE CRECIMIENTO Y CORTISOL CORTISOL – Actúan en algunas horasActúan en algunas horas– Todas estas hormonas Todas estas hormonas

contrarreguladoras juntas es mayor que contrarreguladoras juntas es mayor que su sumasu suma

– Facilita la lipólisisFacilita la lipólisis– Aumenta el catabolismo proteicoAumenta el catabolismo proteico– Aumento gluconeogenesis hepáticaAumento gluconeogenesis hepática


FACTORES NEURONALESFACTORES NEURONALES– Neurotransmisor simpático : EpinfrinaNeurotransmisor simpático : Epinfrina– Parasimpatico efecto contrarioParasimpatico efecto contrario

SUSTRATOS REGULADORESSUSTRATOS REGULADORES– Glucosa: estimula producción de Glucosa: estimula producción de

glucógenoglucógeno– Acidos grasos apoya producción de Acidos grasos apoya producción de

glucosa y limita utilizaciónglucosa y limita utilización

Normal physiology of glucose Normal physiology of glucose homeostasishomeostasis

Glucose uptake, Glucose uptake, hepatic glucose hepatic glucose production and production and storage of storage of glycogen glycogen CAPTACIÓN DE GLUCOSA

ESTIMULADA POR INSULINA

Regulación de lipólisis

Tejido Adiposo

Carbohidrate

Glucosa sangre

Digestiveenzymes

Gut

Pancreas

MúsculoHígado

Insulina

Manifestaciones clínicasManifestaciones clínicas

Triada de WhippleTriada de Whipple– Síntomas de hipoglicemiaSíntomas de hipoglicemia– Concentraciones plasmaticas de glucosa Concentraciones plasmaticas de glucosa

bajasbajas– Recuperación al recuperar glicemia Recuperación al recuperar glicemia

sanguineasanguinea Se pueden dividir en 2 categoriasSe pueden dividir en 2 categorias

– Neuroglicopenia Neuroglicopenia – NeurogénicoNeurogénico


NeurogénicosNeurogénicos– TranspiraciónTranspiración– HambreHambre– Ansiedad Ansiedad – TaquicardiaTaquicardia– TembloresTemblores– ParestesiasParestesias

NeuroglicopenicosNeuroglicopenicos– DebilidadDebilidad– Dificultad para Dificultad para

concentrarseconcentrarse– ConfusiónConfusión– CansancioCansancio– Visión borrosaVisión borrosa– Perdida de la Perdida de la

conciencia conciencia – muertemuerte

Respuesta del SNSRespuesta del SNS

Efectos adrenérgicos Efectos adrenérgicos αα– Inhibición de liberación de insulinaInhibición de liberación de insulina– Aumento de flujo sanguíneo cerebralAumento de flujo sanguíneo cerebral

Efectos adrenérgicos Efectos adrenérgicos ββ– Glucogenolisis hepática y muscularGlucogenolisis hepática y muscular– Estimulación de liberación de glucagonEstimulación de liberación de glucagon– LipolisisLipolisis– Disminución de captación de glucosa Disminución de captación de glucosa

por músculopor músculo– Aumento gasto cardiacoAumento gasto cardiaco

Respuesta del SNSRespuesta del SNS

Efectos colinérgicosEfectos colinérgicos– Aumento de polipéptido pancreáticoAumento de polipéptido pancreático– Incremento de movilidad intestinalIncremento de movilidad intestinal– Produce hambreProduce hambre– Aumenta la sudaciónAumenta la sudación


DiagnósticoDiagnóstico– Manifestaciones variables incluso en el Manifestaciones variables incluso en el

mismo individuo.mismo individuo.– No debe ser hecho solo por nivel de No debe ser hecho solo por nivel de

glucosa en plasma.glucosa en plasma.– Glucosa 54 mg/dl (3 mmol/l)Glucosa 54 mg/dl (3 mmol/l)– Aceptable de 50 a 70 mg/dlAceptable de 50 a 70 mg/dl


Mecanismos hipoglicemiaMecanismos hipoglicemia– Ingreso de glucosa menor a gastoIngreso de glucosa menor a gasto– Mayor gasto: ejercicio, gestación, sepsisMayor gasto: ejercicio, gestación, sepsis– Menor producción: hepática, renalMenor producción: hepática, renal– Alteración de factores hormonalesAlteración de factores hormonales

Anomalias en sangre y orinaAnomalias en sangre y orina

glicemiaglicemia pHpH BicarbBicarb CetonCetonuriauria

OsmOsm

Acidosis Acidosis lácticaláctica NN bb bb 00 NN

CHONCCHONC muymuy

AltaAlta NN NN NNMuy Muy altaalta

CADCADaltaalta bajobajo bajobajo ++ NN

HipoglicemiHipoglicemia a bajabaja NN NN 00 NN

ClasificaciónClasificación

Hipoglicemia de ayunoHipoglicemia de ayunoA. Con hiperinsulinismoA. Con hiperinsulinismo

Reacción de insulinaReacción de insulina sobredosis de insulinasobredosis de insulina Administración subrepticia de insulina Administración subrepticia de insulina

sulfonilureasulfonilurea AutinmunitariaAutinmunitaria Por pentamidinaPor pentamidina Tumores pancreáticos de célula betaTumores pancreáticos de célula beta

ClasificaciónClasificaciónB. Sin hiperinsulinismoB. Sin hiperinsulinismo

Disfunción hepática graveDisfunción hepática grave Enfermedad sistémica graveEnfermedad sistémica grave IRCIRC Inanición Inanición Hipocortisolismo y otras deficiencias Hipocortisolismo y otras deficiencias

hormonaleshormonales Uso de alcohol Uso de alcohol Tumores no pancreáticosTumores no pancreáticos Errores inantos del metabolismo de los Errores inantos del metabolismo de los

CHCH

ClasificaciónClasificación

Hipoglicemia sin ayunoHipoglicemia sin ayuno AlimentariaAlimentaria FuncionalFuncional Diabetes ocultaDiabetes oculta EtanolEtanol Sensibilidad a la leucinaSensibilidad a la leucina Intolerancia hereditaria a la fructosaIntolerancia hereditaria a la fructosa GalactosemiaGalactosemia Recién nacido de madre diabéticaRecién nacido de madre diabética

Clasificación Clasificación

Hipoglicemia de ayunoHipoglicemia de ayuno– DrogasDrogas

Insulina, sulfonilureas, alcoholInsulina, sulfonilureas, alcoholQuinina, pentamidinaQuinina, pentamidinaSlicilatos, sulfonamidasSlicilatos, sulfonamidasotrasotras


Hipoglicemia de ayunoHipoglicemia de ayuno– Deficiencias hormonalesDeficiencias hormonales

Cortisol ( s. de Addison)Cortisol ( s. de Addison)HGHGGlucagon y epinefrinaGlucagon y epinefrina

– Tumores de células no betaTumores de células no beta– Hiperinsulinismo endógenoHiperinsulinismo endógeno

InsulinomaInsulinomaNo tumoralNo tumoral

Tumores de células beta Tumores de células beta pancreáticaspancreáticas– En adultos de otra manera sanos, es la En adultos de otra manera sanos, es la

causa mas frecuente de hipoglicemiacausa mas frecuente de hipoglicemia– 80% únicos y benignos, 10 % malignos80% únicos y benignos, 10 % malignos– Rara vez hiperplasia de difusa de células Rara vez hiperplasia de difusa de células

betabeta– Mas frecuente 4ta a 6ta décadaMas frecuente 4ta a 6ta década

Tumores de células beta Tumores de células beta pancreáticaspancreáticas– Neuroglicopenia subagudaNeuroglicopenia subaguda– Se agrava con ejercicioSe agrava con ejercicio– Aumento de peso solo 30%Aumento de peso solo 30%– Niveles de insulina elevados a pesar de Niveles de insulina elevados a pesar de

hipoglicemia (menor a 45 mg/dl)hipoglicemia (menor a 45 mg/dl)– Prueba de ayuno prolongado (72hrs) Prueba de ayuno prolongado (72hrs)

supervisadosupervisado

Tumores de células beta pancreáticasTumores de células beta pancreáticas– Estudios por imágenes. No son Estudios por imágenes. No son

excluyentes: ecografía, TAC, RM, excluyentes: ecografía, TAC, RM, arteriografíaarteriografía

– Ultrasonido intraoperatorioUltrasonido intraoperatorio TratamientoTratamiento

– QuirurgicoQuirurgico– Diazóxido, inhibidor secreción de insulinaDiazóxido, inhibidor secreción de insulina


Hipoglicemia postprandial (reactiva)Hipoglicemia postprandial (reactiva)– Deficiencias congénitas de enzimas del Deficiencias congénitas de enzimas del

metabolismo de los carbohidratosmetabolismo de los carbohidratos Intolerancia a la fructosa hereditariaIntolerancia a la fructosa hereditariagalactosemiagalactosemia

– Hipoglicemia alimentariaHipoglicemia alimentaria– IdiopáticaIdiopática

Hipoglicemia infantilHipoglicemia infantil

TransitoriaTransitoria– Pretérmino o PEGPretérmino o PEG– Hipopituitarismo, hiperplasia suprarrenal Hipopituitarismo, hiperplasia suprarrenal

congénitacongénita HiperinsulinismoHiperinsulinismo

– Hijo de madre diabéticaHijo de madre diabética– Fármacos maternosFármacos maternos

Defectos enzimáticosDefectos enzimáticos

Hipoglicemia en diabetes mellitusHipoglicemia en diabetes mellitus

Demostrada necesidad de mantener Demostrada necesidad de mantener niveles adecuados de glucosaniveles adecuados de glucosa

Aumento de riesgo de episodios Aumento de riesgo de episodios hipoglicemicoshipoglicemicos

Efectos devastadores de la Efectos devastadores de la hipoglicemia en SNChipoglicemia en SNC


Factores de riesgoFactores de riesgo– Dosis de insulina, sulfonilurea excesiva Dosis de insulina, sulfonilurea excesiva

o inadecuadao inadecuada– Sobredosis inadvertida o deliberadaSobredosis inadvertida o deliberada– Ingesta inadecuada de alimentosIngesta inadecuada de alimentos– Incremento en utilización de Incremento en utilización de

glucosa:ejercicioglucosa:ejercicio– Producción endógena de glucosa Producción endógena de glucosa

disminuída (alcohol, IRC)disminuída (alcohol, IRC)


Factores de riesgoFactores de riesgo– Incremento a la sensibilidad a la insulina Incremento a la sensibilidad a la insulina

:baja de peso:baja de peso– Disminución de clearence de insulinaDisminución de clearence de insulina– HipocortisolismoHipocortisolismo– Gastroparesia diabeticaGastroparesia diabetica– EmbarazoEmbarazo– FarmacosFarmacos

GRACIAS POR SU ATENCIÓNGRACIAS POR SU ATENCIÓN

Hipoglicemia y homeostasis de la glucosa

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