Bioquimica de la diabetes

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FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
E. P. DE CIENCIAS FARMACEUTICAS Y BIOQUÍMICA
BIOQUÍMICA II
BIOQUÍMICA DE LA DIABETES Y OBESIDAD
Prof. Mauro José Sobrevilla Zapata
En condiciones normales la concentración de glucosa plasmática se mantiene dentro de límites estrechos, a pesar de la ingestión intermitente de alimentos y de periódos de ayuno, como un equilibrio neto entre las causas de producción de glucosa y su utilización.
INGESTIÓN DE ALIMENTOS:
[ ]	de insulina
GLUCOGENOGÉNESIS.
de 4 a 6 hrs después de la ingesta de alimentos la glucosa llega a niveles entre 80 y 90 mg/dl.
2
[ ]	 de glucosa
MECANISMO DE SECRECION DE LA INSULINA
La Síntesis y Secreción de Insulina Aumenta por:
.
2.	 AMINOACIDOS: La ingestión de proteínas induce un aumento transitorio en los niveles plasmáticos de aminoácidos, lo que conduce a la secreción inmediata de insulina.
3.	HORMONAS GASTROINTESTINALES:
Las hormonas gastrointestinales estimulan la secreción de insulina, estas se liberan luego de la inanición y conducen a un aumento de la insulina en la vena porta antes que exista un aumento real en la glucosa sanguínea.
1.GLUCOSA: La ingestión de glucosa o una comida rica en carbohidratos eleva la glucosa sanguínea. Lo cual aumenta la secreción de insulina
LA SÍNTESIS Y LIBERACIÓN DE INSULINA DISMINUYEN CUANDO HAY
Escasez de combustibles dietéticos 
 Durante periodos de Estres
En el Hígado la insulina disminuye la producción de glucosa porque inhibe	la gluconeogénesis y la degradación de glucógeno.
En el	Músculo la insulina aumenta la síntesis del glucógeno
En elTejido Adiposo responde en minutos a la administración de insulina e induce un descenso significativo en la liberación de ácidos grasos
En el	Tejido adiposo la insulina aumenta la captación de glucosa porque eleva el numero de transportadores de glucosa en la membrana celular.
EFECTOS METABOLICOS DE LA INSULINA
Hormona Polipeptídica
- Junto con otras hormonas, como
Secretada por las células alfa
del páncreas
la adrenalina es antagónica a la insulina.
- Compuesto por 29 aminoácidos en una sola cadena polipeptídica.
Actúa para mantener los niveles de glucosa en sangre, por medio de la glucogenólisis y gluconeogénesis (hígado)
La secreción de glucagón puede aumentar por:
-	Glucosa Sanguínea Baja	- Aminoácidos
Derivados de comidas
con proteínas
Durante el ayuno nocturno
o prolongado.
Previenen Hipoglucemia
Adrenalina
Producida por la glándula Suprarrenal
Durante periodos de estrés, el nivel de glucagón aumenta como anticipación a la glucosa
La secreción de glucagón puede disminuir por:
Niveles altos de glucosa sanguínea
La insulina
O de una comida rica en
CARBOHIDRATOS
Ambas aumentan luego de la ingestión de Glucosa
Aumento inmediato de la glucosa sanguínea debido a la degradación del glucógeno hepático y aumento
de la gluconeogénesis.
Oxidación hepática de ácidos
grasos y formación de cuerpos
cetónicos.
Aumenta la captación de
aminoácidos.
El transporte al interior de las células musculares se lleva a cabo es por proteinas transportadoras de glucosa dependientes de INSULINA.
Utiliza sus reservas de glucógeno como fuente energética.
El efecto lipolítico del glucagón en el tejido adiposo es mínimo, debido a los niveles bajos de insulina.
Disminuye la síntesis de ácidos grasos y triacigliceroles.
GLUCONEOGÉNESIS
La biosíntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos.
es la ruta catabólica de degradación de glucosa hasta piruvato
GLUCOLISIS
GLUCOGENOLISIS
La biosíntesis del glucógeno a partir de metabolitos no carbohidratos (lactato, aminoácidos, etc
GLUCOGENOGÉNESIS
Degradacion de glucógeno para obtener glucosa libre
INSULINA (anabólica)
Glucogenogenesis
Lipogenesis
Proteogenesis
GLUCAGON (Catabólica)
Lipolisis
Proteolisis
Gluconeogenesis (20-25%)
Glucogenolisis (60-80%)
HORMONA DEL CRECIMIENTO
CORTISOL
acumula
adrenalina, la noradrenalina y la dopamina.
REGULACIÓN DE
LA GLUCOSA.
CATECOLAMINAS
DIABETES MELLITUS
Por su origen puede clasificarse en:
SANO vs 	diabético
Caracterizada por:
Diabetes tipo 1:
(Insulinodependiente)
Diabetes tipo 2:
Diabetes tipo 2
Insulino- resistencia
Trastornos anexos
Daño células beta
Causas diabetes tipo 2:
Insulinoresistencia:
Fisiología en persona sana:
FISIOLOGÍA EN UN DIABÉTICO TIPO 2
Trastornos anexos:
COMO FUNCIONA EL CUERPO EN CETOACIDOSIS
BOQUIMICA 
DE LA OBESIDAD
Glucosa 6-P
Glucosa
Fructosa 6-P
Fructosa 1,6 diP
Gliceraldehido 3-P
Fosfoenol piruvato
Piruvato
AcilCoA de cadena larga
Triacilglicerol
Glucógeno
Glucosa 1-P
UDP-Glucosa
Acido grasos
Citrato
Cuerpos cetónicos
CO2
Piruvato
Acil graso carnitna
AcetilCoA
Citrato
AcetilCoA
MalonilCoA
Fructosa
 1,6 diP
Ciclo de Krebs
+
-
+
1,3 bifosfoglicerato
+
-
+
-
+
MITOCONDRIA
CITOSOL
Acetil Coa descarboxilasa
Glucógeno fosforilasa
Piruvato quinasa
Fosfofructoquinasa
Fructosa 2,6 bifosfatasa
Glucógeno sintasa
Piruvato deshidrogenasa
B- oxidación
ATP
-
VISTA GENERAL DE LAS INTERRELACIONES METABOLICAS EN LA OBESIDAD
	 Glucosa	inhibe	Glucogenofosforilasa
Fructosa 2,6 fosfatasa	Inhibe glucogenolisis
Inhibe Gluconeogénesis
		Activa	Glucogeno sintasa	Activa Glucogenogenesis
	Fructosa1,6 difosfato	Inhibe 	Fructosa 2,6 bifosfato	Inhibe Gluconeogénesis
		Activa	Fosfofructoquinasa	Activa la Glucolisis
	Fructosa 1,6 bifosfato	Activa	Piruvato quinasa	Activa la Glucolisis
	Piruvato	Activa 	Piruvato deshidrogenasa	Aumenta la síntesis de AcetilCoA
Control alostérico de las enzimas del 
metabolismo de carbohidratos en la obesidad
Glucosa 6-P
Glucosa
Fructosa 6-P
Fructosa 1,6 diP
Gliceraldehido 3-P
Fosfoenol piruvato
Piruvato
AcilCoA de cadena larga
Triacilglicerol
Glucógeno
Glucosa 1-P
UDP-Glucosa
Acido grasos
Citrato
Cuerpos cetónicos
CO2
Piruvato
Acil graso carnitna
AcetilCoA
Citrato
AcetilCoA
MalonilCoA
Fructosa
 1,6 diP
Ciclo de Krebs
+
-
+
1,3 bifosfoglicerato
+
-
+
-
+
MITOCONDRIA
CITOSOL
Acetil Coa descarboxilasa
Glucógeno fosforilasa
Piruvato quinasa
Fosfofructoquinasa
Fructosa 2,6 bifosfatasa
Glucógeno sintasa
Piruvato deshidrogenasa
B- oxidación
ATP
-
VISTA GENERAL DE LAS INTERRELACIONES METABOLICAS EN LA OBESIDAD
Alto consumo de nutrientes energético, glucógeno y la sacarosa los mas abundantes
EN OBESIDAD
Alta producción de ATP
inhibición alostérica de 
Complejo alfa cetoglutarato deshidrogenasa 
isocitrato deshidrogenasa 
acumula AcetilCoA en mitocondria, 
Disminuye la actividad metabólica del CK 
destinada 
Lipogénesis
Glucosa 6-P
Glucosa
Fructosa 6-P
Fructosa 1,6 diP
Gliceraldehido 3-P
Fosfoenol piruvato
Piruvato
AcilCoA de cadena larga
Triacilglicerol
Glucógeno
Glucosa 1-P
UDP-Glucosa
Acido grasos
Citrato
Cuerpos cetónicos
CO2
Piruvato
Acil graso carnitna
AcetilCoA
Citrato
AcetilCoA
MalonilCoA
Fructosa
 1,6 diP
Ciclo de Krebs
+
-
+
1,3 bifosfoglicerato
+
-
+
-
+
MITOCONDRIA
CITOSOL
Acetil Coa descarboxilasa
Glucógeno fosforilasa
Piruvato quinasa
Fosfofructoquinasa
Fructosa 2,6 bifosfatasa
Glucógeno sintasa
Piruvato deshidrogenasa
B- oxidación
ATP
-
VISTA GENERAL DE LAS INTERRELACIONES METABOLICAS EN LA OBESIDAD
Cuatro adiciones mas
Acido Graso Sintasa
Citrato
ATP citrato liasa 
Malato
citrato sintasa 
Citrato
CH3-CO-SCoA + HCO3 +ATP OOC-CH2-CO-CoA +ADP + P 	
Acetil CoA Malonil CoA 
Biotina, Mg 
AcetilCoA carboxilasa
Triacilgliceridos
Acumula en el 
Tej . Adiposo 
Ácidos grasos
Glicerol
VLDL
Otros tejidos
CITOSOL
MITOCONDRIA
LIPOGENESIS DE NOVO
Oxalacetato
Glucosa 6-P
Glucosa
Fructosa 6-P
Fructosa 1,6 diP
Gliceraldehido 3-P
Fosfoenol piruvato
Piruvato
AcilCoA de cadena larga
Triacilglicerol
Glucógeno
Glucosa 1-P
UDP-Glucosa
Acido grasos
Citrato
Cuerpos cetónicos
CO2
Piruvato
Acil graso carnitna
AcetilCoA
Citrato
AcetilCoA
MalonilCoA
Fructosa
 1,6 diP
Ciclo de Krebs
+
-
+
1,3bifosfoglicerato
+
-
+
-
+
MITOCONDRIA
CITOSOL
Acetil Coa descarboxilasa
Glucógeno fosforilasa
Piruvato quinasa
Fosfofructoquinasa
Fructosa 2,6 bifosfatasa
Glucógeno sintasa
Piruvato deshidrogenasa
B- oxidación
ATP
-
VISTA GENERAL DE LAS INTERRELACIONES METABOLICAS EN LA OBESIDAD
Aminoacidos
Aminoácidos
Síntesis de proteínas
Esqueleto carbonado
Piruvato
ÁCIDOS GRASOS
NH3
Urea
Acumula en el 
Tej . Adiposo 
VLDL
Vena porta
Intestino
Desaminación
DESTINO DE LOS AMINOACIDOS EN LA OBSIDAD