Efectos de la Insulinemia sobre la Expresión Génica de las Enzimas Glicolíticas y Lipogénicas


DNA-02.gifLos efectos de la Insulinemia sobre la expresión de las enzimas glicolíticas y lipogénicas, es un tema que engloba muchas características que describiremos a continuación. En primer lugar, este objetivo se debe abordar desde un punto de vista básico hasta lo más complejo de ella.
Por ende, comenzaremos explicando que es la expresión genética, mecanismo de transducción de señal de la Insulina, concepto de insulinemia y por último su efecto a nivel de expresión genética sobre las enzimas glicolíticas y lipogénicas.

Expresión Génica

Según Champe, Pamela ¨la expresión génica se refiere al proceso de múltiples etapas que da lugar en última instancia a la producción de un producto funcional del gen, ya sea un ácido ribonucleico(ARN) o una proteína. La primera etapa en la expresión génica, el uso de ADN para la síntesis de ARN (Transcripción), es el principal sitio de regulación en las células eucariotas.¨ Ahora, debemos destacar que en las células eucariotas, la expresión génica va a depender de múltiples factores debido a que son genes regulados, aparte del mecanismo de transcripción también existen señales reguladoras mediados por receptores de la superficie celular, donde entra en papel la insulina. Mediante los mecanismos de transducción de señal de la insulina, pasa del receptor de la membrana plasmática a enzimas metabólicas sensibles a insulina y al núcleo activando la la proteína de unión al elemento de respuesta a esteroles SREBP (su mecanismo de explica más adelante) donde estimula la transcripción de genes específicos. Recordemos que todos los efectos de la insulina están mediados por un receptor de membrana.

5233304_5532c02547_m.jpegA manera de Repaso


Según la Profesora Díaz, Keybell ¨La Insulina es una hormona polipeptídica, secretada por el páncreas
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en respuesta a una elevación de la glicemia y juega un papel muy importante en el metabolismo. La insulina se produce en las células beta de los islotes de Langerhans y es sintetizada como una molécula de mayo tamaño, la preproinsulina, la cual sufre una serie de clivajes proteolíticos específicos hasta formar la proteína madura. que posee dos cadenas polipeptídicas unidas entre sí por puentes disulfuro. Cabe destacar, que el estímulo más importante de la secreción de insulina es la glucosa. Tras un incremento de la concentración de glucosa en sangre, la célula beta responde mediante la secreción de insulina.¨



El mecanismo de transducción de señal por parte de la insulina, se explica de una manera comprensible y concisa en el siguiente vídeo:








Vídeo Elaborado por Estudiantes de Medicina, Escuela ¨Luis Razetti¨: Desiree Suárez y Joana Suárez

Insulinemia
La Insulinemia se define como la tasa de insulina en sangre, cuyos valores normales van desde 2 mcU/ml a 20 mcU/ml y de 50 mcU/ml a 200 mcU/ml en situacion basal y postprandial respectivamente. Según los resultados encontrados en el caso clínico del Sr. A'Petitus, podemos ver que presenta insulinemia basal de 30 mcU/ml, lo cual es muy elevado para los niveles normales y presenta en la Insulinemia postprandial 200 mcU/ml, el cual es el nivel máximo de niveles de Insulinemia. Con éstos resultados podríamos diagnosticar al Sr. A'Petitus con hiperinsulinemia que posteriormente conlleva a la hipoglucemia (condición patológica cuyos síntomas pueden ser mortales). Es interesante destacar que el diagnóstico de nuestro paciente el Sr. A'Petitus es el ser Diabético Tipo II (véase diabetes), debido a los elevados niveles de hemoglobina glucosilada y a el tratamiento prescrito con medicamentos hipoglicemiantes, tales como la Metformina. Esto solo lo podemos explicar que nuestro paciente a pesar de tener niveles elevados de Insulina en sangre presenta un cuadro de Resistencia a la Insulina, el cual los receptores de la insulina no permiten que este funcione adecuadamente con la hormona, generando hiperglicemia y dislipidemia en nuestro paciente.



La Expresión Génica por la Insulina: El Papel del factor de Transcripción SRENP-1C

gifs-microscopio.gifSabemos que la insulina es una de las hormonas de mayor importancia en cuanto a la regulación metabólica se refiere, relacionada a su vez con la acciones genómicas. Recientemente se han realizado investigaciones en donde la proteína de unión al elemento de respuesta a esteroles (SREBP)-1c es un mediador central en las acciones genómicas de la insulina en el metabolismo de carbohidratos y lípidos, principalmente a nivel de hígado en donde la insulina activa de manera radical a la SREBP-1c.

Esta proviene de la familia de las SREBPs cuyos factores de transcripción implicados originalmente en la regulación de genes por colesterol. Se han descrito hasta la fecha tres miembros de esta familia: SREBP-1a y 1c, y SREBP-2.

El efecto de la SREBP-1c es netamente transcripcional efecto mediado a través de IRS (sustrato del receptor de la insulina)-1, implicando la vía de la fosfoinositol-3 quinasa (PI3K) llevando por consiguiente a la activación de otras vías necesarias para la regulación y mantenimiento de las respuestas del organismo.

Efectos de la Insulinemia sobre la Expresión Génica de enzimas Glicolíticas y Lipogénicas
Debido a que nuestro paciente se encuentra en relación con patologías metabólicas, la proteína SREBP-1c puede considerarse desde dos perspectivas opuestas:
  1. La sobreexpresión de SREBP-1c en el hígado: esto provoca un incremento en la expresión de enzimas glucolíticos (Glucoquinasa) y lipogénicos (Lipoproteína Lipasa y Acetil Carnitina Transferasa, generando mayor síntesis de ácidos grasos y captación de ácidos grasos, triglicéridos, colesterol y fosfolípidos)
  2. Reducción en la expresión de enzimas gluconeogénicos (fosfoenolpiruvato caroxiquinasa, PEPCK), lo que conduce a una dramática reducción del efecto de la insulina en los niveles de la glucosa sanguínea.

En conclusión...

eleve_prof-12.gifEnfocándonos entonces en esta proteína SREBP-1c el cual puede contrarrestar los daños que pueden suceder en las diferentes vías metabólicas y en patologías que cursen eventos de resistencia a insulina como la diabetes mellitus tipo 2, obesidad y dislipemia. Se puede decir que los tejidos generan respuestas favorables a la expresión de SREBP-1c implicado la estimulación de la secreción pancreática de la insulina y de la regulación de la glucosa en sangre de esta manera se elevan las concentración hepática de la hormona respondiendo de mejor manera los tejidos que requieren de esta para su buen funcionamiento en personas que por lo general no ocurría ningún tipo de estimulación de la misma como las enfermedades mencionadas anteriormente.
De esta manera se puede concluir que al realizar este tipo de investigaciones relacionadas con este tipo de gen involucrado de cierta manera en los procesos no patológicos, podría ser de gran ayuda para así permitir el diseño de dietas individualizadas, como también la manipulación de los genes como estrategias para lograr mantener el estado de salud de los individuos.


Referencias Bibliográficas

  • Página web: http://www.alimentacionynutricion.org/es/index.php?mod=content_detail&id=104
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  • Bioquímica. 4ta Edición. Champe, Pamela, PhD. Harvey, Richard, PhD. Ferrier, Denise, PhD. Capítulo 32:Regulación de la Génica. Año 2005. Editorial McGraw-Hill.
  • Michael W. King, Ph.D / IU School of Medicine / miking at iupui.edu / © 1996–2011
http://themedicalbiochemistrypage.org/spanish/insulin-sp.html

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Br. Angela Vera






Br. Yosnelly Viana

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