Metabolismo Glucidico ppt

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Regulación neuroendócrina
del metabolismo glucídico
 Mario Marino
Glucemia 
Insulina
Glucagón
Cortisol
Adrenalina
GH
PRL 
T3 –T4
Metabolismo glucídico
Sistema
 nervioso
autónomo
Insulina
Parasimpático
Enterohormonas
Glucagón
Cortisol
Adrenalina
GH
Simpático
 Glucemia
 Período postprandial
 Período
 de ayuno
Glucemia 
Normoglucemia
 80 mg / dL
 110 mg / dL
Regulación neuroendócrina
 de la glucemia
Normoglucemia
 60 mg / dL
 120 mg / dL
 Canino
Felino
Equino
Porcino
Normoglucemia
 30 mg / dL
 60 mg / dL
 Adultos
Bovino
Ovino
Caprino
Normoglucemia
 2 hs. post prandial
 < 140 mg / dL
Glucemia 
Utilización
tejidos periféricos 
Entrada 
Absorción 
Intestinal
 Glucosa exógena 
Glucosa endógena
Secreción
hepática
Salida 
Glucosa exógena
Glucosa endógena
Glúcidos dietarios
Síntesis hepática 
Glucógeno
aa
Glicerol
Propionato (Rumiantes)
Glucemia 
Glucosa absorbida (24 hs.) 
Metabolismo energético 70 %
Síntesis de grasa 25 %
Depósito de glucógeno 5 % 
Requerimientos energéticos 
Países desarrollados 50 %
Países subdesarrollados 100 % 
Glúcidos 
Glucosa
AG
Glucosa
Músculo esquelético
Miocardio
Energía
Energía
Sistema
 nervioso central
Nutrientes
Hidratos de carbono 4.3 Kcal / g
Grasas 9.5 Kcal / g
Proteínas 5.3 Kcal / g
Bomba
 calorimétrica
Nutrientes
Hidratos de carbono 4.3 Kcal / g
Grasas 9.5 Kcal / g
Proteínas 4.1 Kcal / g
Animal
Regulación de la glucemia
Regulación de la glucemia
Hígado
Insulina
Hormonas hiperglucemiantes
Sistema Nervioso Autónomo
Regulación de la glucemia
Hígado
Hígado
Glucogénesis
 I) Glucogenolisis 
 Glucógeno hepático
 II) Neoglucogénesis 
 aa.- glicerol- lactato
Secreción de glucosa
Glucogenogénesis
Adrenalina
Hígado
Cortisol
Glucagón
Insulina
GH
Homeóstasis hepática
Hipoglucemia
Hiperglucemia
Glucogenogénesis
Lipogénesis
Glucogenolisis
Glucosa
Glucosa
Enterocito
Líquido intersticial
Luz GI
Glucosa
2 Na+
Na+
 K+
GLUT 2
SGLT 1
SGLT 1
	Transportador	Función	Ubicación
	Transporte activo secundario
Cotransportador Na+ - Glucosa
SGLT 1 (2 Na+)
SGLT 2 (1 Na+)	Absorción de glucosa	 ID
TCP
	Difusión facilitada
GLUT 1
GLUT 2
GLUT 3
GLUT 4
	Captación basal de glucosa
Transporte hacia exterior en células TCP 
Sensor de glucosa en células β
Transporte hacia exterior en células ID – TCP
Captación basal de glucosa
Estimulado por insulina	Placenta
GR
Células β
ID - TCP
Placenta
Encéfalo
Músculo
T. Adiposo
Hígado
Síntesis
glucosa
Intestino
Glucosa
Vena porta
Almacenamieto
glucosa
Secreción
glucosa
GLUT 2
SGLT 1
Hígado
Glicerol
Hipoglucemia
Glucosa
aa
Glucosa
Glucosa -1- P
Glucosa -6- P
Glucógeno hepático
Glucosa -1- P
Glucosa -6- P
Glucosa sanguínea
Glucosa 
Fosforilasa
Glucosa -6 P asa
Glucógeno
sintetasa
Hepatocito
Regulación hormonal 
 Adrenalina
Glucagón 
GH
Cortisol
PRL
T3- T4 
Insulina
 Ayunas 2 hs.postprandial
 80 110 140 
Hipoglucemiantes
Hiperglucemiantes
Glucemia (mg / dL)
 Insulina
 Insulina
 Proteína formada
 por 2 cadenas peptídicas (A y B) conectadas por 2 puentes disulfuro
 Síntesis
 de insulina
 Proinsulina
Polipéptido monocatenario
 Retículo
 endoplásmico
 Formación de 2 puentes ss
 y plegamiento
 Aparato de
 Golgi
 Separación de péptido C
 Almacenamiento vesicular de insulina y péptido C
 Preproinsulina
Insulina
 Hormona más importante en la
 regulación del metabolismo energético
Insulina
Anabólica
Captación de glucosa miocito y adipocito 
Glucogenogénesis
Glucolisis
 
Lipogénesis (En exceso calórico)
Captación de aa. y sínt. proteica (Músculo)
Inhibición de la lipasa hormono sensible
Funciones de la insulina
	Acción insulínica	Hepatocito	 Miocito	Adipocito
	Metabolismo glucídico			
	Captación de glucosa		X 	X
	Glucogenogenesis	X	X	
	Inhibición de glucogenolisis	X	X	X
	Inhibición neoglucogénesis	X		
	Metabolismo lipídico			
	Lipogéneis	X		X
	Inhibición de lipólisis	X		X
	Metabolismo proteico			
	Captación de aminoácidos		X	
	Proteinogénesis		X	
	Inhibición de proteólisis		X	
	Inhibición de neoglucogénesis	X		
Insulina
 
Captación de glucosa en músculo y tejido adiposo
Glucogenogénesis
Hipoglucemiante
Insulina
Hipoglucemiante
Lipogénica
Proteinogénica
Secreción postprandial
Insulina
 Efectos rápidos (segundos)
Influjo de glucosa, aa y K+
 
(Músculo / tejido adiposo)
 
Insulina
 Efectos intermedios (minutos)
 Proteinogénesis
 Glucogenogénesis
 Inhibición de fosforilasa
 
Insulina
 Efectos lentos (horas)
 Lipogénesis 
β
α
α
β
Actividad
tirosinquinasa
EC
IC
Receptor de insulina
Unión a la
insulina
Insulina
Receptor
 insulina
Activación de subunidad ß
tirosinquinasa
Fosforilación proteica
en residuos Tir.
Desfosforilación proteica
en residuos Ser. Treo.
β
α
α
β
Actividad
tirosinquinasa
EC
IC
Insulina
GLUT 4
Glucosa
Glucosa
=
Glucosa
Glucosa
Miocito - Adipocito
Insulina
GLUT 4
+
GLUT 4
GLUT 4
Receptor de insulina
Autofosforilado
Translocación de GLUT-4 Miocito - Adipocito 
Lipogénesis Adipocito - Hepatocito
Glucogenogénesis Hepatocito - Miocito
Bomba Na+ / K+ Adipocito - Miocito
Captación de AG Adipocito
Captación de aa Todos los tejidos
Expresión genética Todos los tejidos
Insulina
Captación de glucosa 
Tejido adiposo
Lipogénesis
Músculo
Glucogenogénesis
GLUT 4
Insulina
Síntesis proteica
ribosomal
Aumento de 
captación de aa
Músculo
 Proteinogénesis
Ejercicio muscular
Síntesis de
Músculo
Hipoglucemia
Actividad insulínica
Captación de glucosa
GLUT 4
Glucosa -1- P
Glucosa -6- P
Glucógeno muscular
Glucosa -1- P
Glucosa -6- P
Glucosa sanguínea
Glucosa 
Fosforilasa
Glucólisis
Glucógeno
sintetasa
Miocito
Insulina
Hiperglucemia
Captación de glucosa
Músculo
Tejido adiposo 
Glucogenogénesis
Hígado
Hipoglucemia
Insulina
Glucogenogénesis
Hexoquinasa
Hígado
Receptor citosólico
Hiperglucemia
Insulina
Glucógeno sintetasa
Fosforilasa
Inhibe
Estimula
Insulina
Captación de glucosa 
Tejido adiposo
GLUT 4
Glucosa 
Glicerol 
TG 
AG
Hígado
Plasma
Tejido adiposo
Lipólisis
AGNE
(AG + albúmina)
Lipasa hormono sensible
Glicerol
R
AC
GLUT 4
ATP
AMPc
LHS
Lipólisis
Glucosa-6-P
Glicerol
AG
Glucólisis
Glicerol-3-P
Acetil-CoA
Esterificación
TG
AG
 Glucosa
Vena
Arteria
A - NA
Glucagón
ACTH
ADH
TSH
Adipocito
Efecto lipolítico
Acción antilipolítica de la insulina
Insulina
 Inhibición
 lipasa hormono sensible
R
AC
GLUT 4
ATP
AMPc
LHS
Lipólisis
Glucosa-6-P
Glicerol
AG
Glucólisis
Glicerol-3-P
Acetil-CoA
Esterificación
TG
AG
 Glucosa
Vena
Arteria
Insulina
A - NA
Glucagón
ACTH
ADH
TSH
Adipocito
Efecto lipogénico
Efecto lipolítico
 Estimulantes de la secreción de insulina
Glucosa
Acidos grasos 
Cuerpos cetónicos
Arginina - ON
Leucina
AG
Hormonas GI
PIG - (Péptido insulinotrópico dependiente de la glucosa)
Glucagón 
β adrenérgicos
AMPc
Acetilcolina
Glucosa
 e.v.
Glucosa
 oral
Proteína
 oral
Insulina
Glucemia
Glucemia
Infusión de sc. de glucosa
Insulina
Insulina
Consumo
Consumo
10 min
30 min
90 min
SS
Insulina
Hipokalemia
2-desoxiglucosa
α adrenérgicos
β bloqueantes
 Inhibidores de la secreción de insulina
Liberación de bifásica de insulina
Infusión constantede glucosa 
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 min.
Insulina
Aumento síntesis y liberación insulina 
Liberación insulina
preformada 
Fase aguda
Fase crónica
Glucosa
Despolarización
Cierre canales de K+
ATP
Hexoquinasa
Influjo de Ca++
Liberación de insulina
Rianodina R
Célula β (GLUT 2)
GMPc
Guanilil ciclasa
Glucosa continua
Hormonas hipoglucemiantes
 Insulina (Fisiológica) 
 IGF I –II
(Patológica .Tumores) 
Curva de tolerancia a la glucosa
(Exton - Rose)
Ayuno 10 -12 hs
Determinar glucemia en ayunas
Administrar sobrecarga de glucosa (1g /kpv)
Evaluar glucemia cada 30 minutos
 durante 2 horas 
Curva de tolerancia a la glucosa
Minuto cero 
Glucemia inferior a máximo
Minuto 30
 Hiperglucemia 50 mg sobre glucemia inicial
Minuto 30 - 90
 Normoglucemia
 con ligera hipoglucemia intermedia
Curva de tolerancia a la glucosa
Normal
Minuto cero 
Glucemia límite superior o mayor
Minuto 30
 Hiperglucemia > 50 mg sobre glucemia inicial
Minuto 30 - 90
 No se normaliza
Curva de tolerancia a la glucosa
Diabético
Oral (Acción de insulina y enterohormonas)
Endovenosa (Acción de insulina)
Curva de tolerancia a la glucosa
200
150
100
50
0
Glucemia
mg %
minutos
 0 30 60 90 120 
Máxima
Mínima 
Curva de tolerancia a la glucosa oral
Normal
Canino
200
150
100
50
0
Glucemia
mg %
minutos
 0 5 15 25 35 45 60
Máxima
Mínima 
Curva de tolerancia a la glucosa e.v.
Normal
Canino
200
150
100
50
0
Glucemia
mg %
horas
 0 2 3 4 5 6 
Máxima
Mínima 
Curva de tolerancia a la glucosa
Normal
Equino
200
150
100
50
0
Glucemia
mg %
minutos
 0 30 60 90 120 
Máxima
Mínima 
Curva de tolerancia a la glucosa
Diabético
Amilina
Péptido de 37 aa
Cosecretado junto a la insulina por la células ß
Amilina / Insulina = 1 / 100
Amilina
 Inhibición
 Vaciamiento estomacal
Secreciones digestivas
Insulina
-
Glucógneo
fosforilasa
Hexoquinasa
+
Glucógeno
sintetasa
+
Expresión
 GLUT-2
Hígado
+
Expresión
 GLUT-4
Músculo estriado
Adipocito
+
 Proteinogénesis
+
 Lipogénesis
Lipasa
 hormono
sensible
+
-
 Adrenalina
Glucagón 
GH
Cortisol
PRL
T3- T4 
Insulina
 Ayunas 2 hs.postprandial
 80 110 140 
Hipoglucemiantes
Hiperglucemiantes
Glucemia (mg / dL)
Hormonas hiperglucemiantes
Hormonas hiperglucemiantes
 Hiperglucemiantes rápidos Adrenalina
 Glucagón
 
Hiperglucemiantes lentos
 GH
Cortisol Prolactina
T3 - T4
 
 
Adrenalina - Glucagón
 
Glucogenólisis
Neoglucogénesis
Lipólisis
Cetogénesis
 
 Hiperglucemiantes rápidos
 
 Glucogenólisis hepática
 Adrenalina
 Glucogenólisis muscular
 Glucagón Glucogenólisis hepática 
 Hiperglucemiantes rápidos
 
Adrenalina
AMPc
Fosforilasa
β 2
Glucogenolisis
muscular
Glucogenolisis
hepática
Glucosa
Glucosa-6-fosfatasa
Lactato
Fosforilasa
β 2
AMPc
Músculo
Hígado
Adrenalina
AMPc
Glucogenolisis
hepática
β 2
Hígado
Fosforilasa
 (Activa)
AMPc
Glucógeno sintetasa
 (Inactiva)
Proteinquinasa A + PO4=
Proteinquinasa A + PO4=
Inhibición síntesis 
de glucógeno
hepático
α 2
Disminución
de insulina
β 2
Aumento
 de insulina
Adrenalina
Adrenalina
Disminución
AMPc
Hiperpolarización
Eflujo de K+
Disminución
liberación de insulina
Disminución
Influjo de Ca++
α 2
Adrenalina
Disminución
liberación de insulina
Efecto neto
Glucagón
Hígado
Neoglucogénesis
Glucogenólisis 
AMP c
Glucagón
Hígado
Fosforilasa
Glucogenólisis hepática
AMP c
 Estimulantes de la secreción de
 glucagón
Hipoglucemia
 < 70 mg / dL
Secreción de glucagón
Hipoglucemia
Glucosa (Cel. alfa)
Apertura canales de Ca++
Influjo de Ca++
Acople vesicular
Exocitosis de glucagón
 Estimulantes de la secreción de
 Glucagón
Hipoglucemia
aa. 
CCK-PZ
Gastrina
β agonistas
Acetilcolina
Cortisol
 Inhibidores de la secreción de
 Glucagón
Glucosa
SS
Secretina
α agonistas
GABA
Insulina
Adrenalina
Glucagón
 Estimulación de lipasa hormono
sensible
Glucagón
Glucogenolítico
Neoglucogénico
Lipolítico
Cetogénico
Insulina
 B
Polipéptido 
Pancreático
F
 SS
 D
Glucagón
 A
Islote de Langerhans
 
Hiperglucemia
Hipoglucemia
Alfa
Alfa
Beta
Beta
Glucagón
Glucagón
Insulina
Insulina
Normoglucemia
+
+
-
-
Intestino
Hígado
Sangre
Glucosa
Hiperglucemia
Tejido adiposo
Glucagón
Célula beta
Músculo
Glucogenogénesis
Proteinogénesis
Lipogénesis
Célula delta
Insulina
Célula alfa
Célula F
PP
SS
Sangre
Hipoglucemia
Hígado
Glucagón
Adrenal
Glucogenolisis
Cortisol
Célula alfa
Hipófisis
GH
Hiperglucemia
Catecolaminas
Neoglucogénesis
Hipoglucemia
15 - 50 mg / dL
Signos de neuroglucopenia
Desorientación
Convulsiones
Inconsciencia
Shock
Grave
Hipoglucemia
60 - 70 mg / dL
Signos de activación simpática
Excitación
Sudoración
Debilidad
Leve
R = 
Relación insulina / glucagón
G 
I 
Dieta rica en glúcidos R = 50
Dieta pobre en glúcidos / ayuno R = 2
R = 
Relación insulina / glucagón
G 
I 
Dieta rica en glúcidos R = 50
Dieta pobre en glúcidos / ayuno R = 2
 
 GH
 Cortisol
 
 PRL
 
 T3 – T4
 
 Hiperglucemiantes lentos
Inhibición captación de glucosa en músculo y el tejido adiposo
Acción antiinsulina
Menor fijación de insulina
Activación de antagonistas de insulina
Inhibición de fosforilación de glucosa
 GH - Cortisol - PRL
GH 
Estrés metabólico
Ayuno
Ejercicio prolongado
Hipoglucemia crónica
Neoglucogénesis
Hiperglucemia
Músculo
Inhibición
 captación glucosa 
Hígado
GH 
Estrés metabólico
Ayuno
Ejercicio prolongado
Hipoglucemia crónica
Neoglucogénesis
Hiperglucemia
Tejido adiposo
Lipólisis
Hígado
AGL
Glicerol
Hipoglucemia prolongada
 Hambre
GHRH
Centro del
 apetito
GH
 Músculo
 Lipólisis
Inhibición captación 
de glucosa
 Glicerol
Tejido adiposo
 AG
Músculo 
 Glucosa
Cerebro
 Corazón
 Cortisol
Estrés metabólico
Ayuno
Ejercicio prolongado
Hipoglucemia crónica
Síntesis enzimas
neoglucogénicas
aa
Músculo
Catabolismo
proteico
 
Hígado
Hipoglucemia prolongada
 Hambre
CRH
ACTH
 Músculo
 Proteolisis 
Glucosa
 Cerebro
 corazón
Músculo
 aa 
Inhibición
 captación de glucosa
Cortisol
 Neoglucogénesis
Centro del
 apetito 
 T3 - T4
Neoglucogénesis
Absorción intestinal de glucosa
Aumento
T3 – T4
Frío
Aumento 
Metabolismo basal
Hipoglucemia
Aumento absorción
intestinal de glucosa
Glucogenolisis
Hipertiroidismo
Aumento síntesis
 Rβ adrenérgicos
Hiperglucemia
Diabetes metatiroidea
Aumento T3 – T4 
 Prolongado	
Regulación de la glucemia
 Sistema Nervioso Autónomo
Sistema Nervioso Autónomo
Simpático 
 Hiperglucemiante
 Glucogenolisis hepática
 Liberación glucagón
 Inhibición secreción de insulina 
Hipoglucemiante
 Liberación de insulina
Activación glucógeno sintetasa hepática 
Sistema Nervioso Autónomo
Parasimpático 
Hipotálamo
(glucostato)Detecta cambios en la glucemia
 Elevada tasa metabólica
 Oxígeno
 Glucosa
 Insulino dependiente (GLUT 4)
Glucorreceptores
 hipotalámicos
Parasimpático
 Hipoglucemia
Hipotálamo ventrolateral 
Hiperglucemia 
Acetilcolina 
Glucorreceptores
 hipotalámicos
Simpático 
 Hiperglucemia
Hipotálamo ventromedial 
Hipoglucemia 
Adrenalina 
Galanina
 (cotransmisor)
α 2
Eflujo de K+
Adrenalina
Sistema N.Simpático
Hiperpolarización
Disminución
liberación de insulina
Hipoglucemiante
 Liberación de insulina
Activación glucógeno sintetasa hepática 
Sistema Nervioso Autónomo
Parasimpático 
Hiperglucemia
 Sistema Nervioso
Parasimpático
X par
Célula β 
 Liberación de insulina 
 Nervio Vago
derecho
Aumento de insulina
Célula β
M 4
Fosfolipasa C
IP3 DAG
 Ca ++
Acetilcolina
Hipotálamo
(glucostato)
 Detecta cambios en la glucemia
 Elevada tasa metabólica
 Oxígeno
 Glucosa
 Insulino dependiente (GLUT 4)
Glucorreceptores
 hipotalámicos
Parasimpático
 Hipoglucemia
Hipotálamo ventromedial 
Hiperglucemia 
Acetilcolina 
Glucorreceptores
 hipotalámicos
Simpático 
 Hiperglucemia
Hipotálamo ventrolateral 
Hipoglucemia 
Adrenalina 
Alfa
Beta
Glucagón
Insulina
+
-
Estrés
S.N. Simpático
Alfa
Beta
Glucagón
Insulina
+
Alimentación
S.N. Parasimpático
+