Fisiología Endocrina del Páncreas Dra. Gabriela Ma. Loya López Endocrinología-Medicina Interna Junio 2012

El Sistema Endocrino EL SISTEMA ENDOCRINO Órganos endocrinos localizados en el organismo. Su función esta controlada por hormonas liberadas a la circulación o producidas localmente. La producción hormonal está controlada por el hipotálamo e hipófisis.

Historia del Páncreas Término páncreas: Viene del griego, pan: todo, entero, y creas: carne. Descubierto por Herófilo (35-280 a.C.) médico griego, quien disecó más de 600 cadáveres. Rufo de Efeso (s. II d.C) da el nombre de páncreas

En 1869, Paul Langerhans, fue el primero en describir la estructura del tejido de los islotes, el cual Láguese en 1893 llamó islas de Langherhans

Frederick Grant Banting En 1921, descubrió con Charles Best la hormona de la insulina. Por este descubrimiento le fue otorgado en 1923 el Premio Novel de Fisiología y Medicina, compartido con John James Richard Macleod

Páncreas Páncreas exocrino: Glándula digestiva corporal Páncreas endocrino: fuente de insulina, glucagón, somatostatina y polipéptido páncreático

Anatomía e histología Consta de .7-1 000 000 de glándula endocrinas pequeñas (islotes de largerhans) dispersos en la sustancia glandular del páncreas exocrino. El volumen de los islotes comprende de 1-1.5% de la masa total del páncreas,.

Tipos celulares en los Islotes de Langerhans pancréaticos Porción anterior de la cabeza, cuerpo, cola Porción posterior de la cabeza Productos de secreción Célula A (α) 10% Menos de .5% Glucagón, proglucagón, péptidos similiares a glucagón (GLP1 y GLP2) Célula B (β) 70 a 80% 15 a 20% Insulina, péptido C, proinsulina, amilina, ácido γ aminobutírico (GABA) Célula D (δ) 3 a 5% Menos 1% Somatostatina Célula PP (Célula F) Menor 2% 80 a 85% Polipétido pancréatico

Islotes de Langerhans

Vascularización de los islotes Los islotes tiene una vascularización rica, y reciben de 5 a 10 veces el flujo sanguíneo de una porción comparable de los tejidos pancreáticos exocrinos.

HORMONAS DEL PÁNCREAS ENDOCRINO

1. Insulina Gen: Brazo corto del cromosoma 11 Molécula Precursora: Prepoinsulina: péptido molecular 11500 Pro insulina: cadena de 86 aminoácidos (AA) Separación del peptido conector o Péptido C (PC)  molécula de doble cadena de 51 AA: insulina

Hormonas SINTESIS HORMONAS PEPTÍDICAS Las hormonas peptídicas son sintetizadas como pre-pro-hormonas en los ribosomas y procesadas a pro-hormonas en el retículo endoplásmico. En el aparato de Golgi, la hormona o pro-hormona es empacada en vesículas secretoras, las cuales, son liberadas desde la célula en respuesta a la entrada calcio. El calcio es indispensable para el anclaje de las vesículas a la membrana celular y para la exocitosis de su contenido.

Estructura de Insulina

Insulina Vida media: 3 a 5 min. Se cataboliza principalmente por insulinasas en Hígado, riñón y placenta Se secreta 30 unidades de insulina al día en adultos sanos. Concentración basal en sangre en ayuno: 10 mcgU/ml.

Curva bifásica de la secreción de insulina Primera Fase Segunda Fase

Respuesta a glucosa VO Mejor respuesta insulínica si se administra glucosa por VO que por IV debido a: Secreción de péptidos intestinales amplificadores de la respuesta: “Glucagon like I” Polipéptido gástrico inhibidor

La Glucosa es el estimulante más potente de la liberación de insulina

Síntesis y Secreción de Insulina en célula Beta

Regulación de la insulina Estimulantes de la liberación de insulina Glucosa, manosa Leucina Estimulación vagal Sulfonilureas Amplificadores de la liberación de insulina inducida por glucosa Hormonas entéricas: Péptidos similar a glucagon Péptido inhibidor gástrico Colecistocinina Secretina, gastrina 2. Amplificadores neurales: estimulación β adrenérgica 3. AA: arginina Inhibidores de la liberación de insulina Neural: efecto α adrenérgico de las catecolaminas Humoral:somatostatina Fármacos: diázoxido, fenitoína, vinblastina, colchicina

Receptores hormonal de Insulina

Receptor de insulina Hígado Tejido adiposo Tejido Muscular Glucoproteínas de membrana

Señalización de la Insulina Vía mitógena Vía metabólica

Transporte de glucosa GLUT2 (Hígado, páncreas) GLUT4, Transportador sensible a insulina (músculo, tejido adiposo) GLUT3 (cerebro)

Efectos endocrinos de la insulina Corrección de las características catabólicas de la deficiencia de insulina Inhibe la glucogenólisis Inhibe la conversión de Ac. Grasos y AA a cetoácidos Inhibe la conversión de AA a glucosa Acción anabólica Estimula el almacenamiento de glucosa enforma de glucogénos (induce a la glucocinasa y a la glucógeno sintetasa, inhibe la fosforilasa) Incrementa la síntesis de triglicéridos y la formación de lipoproteínas de muy baja densidad Hígado

Efectos endocrinos de la insulina Músculo Incremento en la síntesis de proteínas Aumento en transporte de AA Incremento a la síntesis de proteínas ribosomales Acrecenta la síntesis de glucógeno Aumenta el transporte de glucosa Induce a la glucógeno sinteteasa e inhibe la fosforilasa

Efectos endocrinos de la insulina Tejido adiposo Incremento en el almacenamiento de triglicéridos La lipoproteína lipasa es inducida y activada por la insulina para hidrolizar trigliceridos a partir de lipoproteínas El transporte de glucosa al interior de las células proporciona fosfato de glicerol, el que permite la esterificación de Ac. Grasos obtenidos por el transporte de lipoproteínas La lipasa intracelular es inhibida por acción de la insulina

Efecto de la insulina en los lípidos

Músculo, tejido adiposos y otras células Insulina: Resumen Glucosa plasmática Cel. Β páncreas Cel. a Insulina Hígado Glicolisis Glucogénesis Lipogénesis Transporte de glucosa Músculo, tejido adiposos y otras células Retroalimentación negativa + -

2. Glucagón Producido por las células  Péptido lineal de 29 aminoácidos Pro glucagón Proteólisis lo transforma en glucagón Proglucagón presente en el tracto GI se transforma en un pétido semejante a glucagón: enteroglucagón

Glucagon Concentración plasmática promedio: 75 pg/ml Vida media circulante : 3 a 6 minutos Vía de eliminación: hepática y renal

Efectos del glucagón Estimula elevación de la glicemia Desdoblamiento del glucógeno hepático Activa la gluconeogénesis hepática Leve efecto de aumento de la lipólisis de triglicéridos en tejido adiposo

Señalización de Glucosa

Función biológica de los péptidos relacionados con el glucagón Tejido blanco Glucagón GLP-1 GLP-2 Islote Estimula la secreción de insulina Estimula la secreción de insulina y somatostatina Inhibe la secreción de glucoagón Incrementa la masa celular β al inhibir la muerte celular e inducir la proliferación de las células β Hígado Estimula la glucogenólisis, oxidación de Ac. Grasos, y la cetogénesis. Inhibe la síntesis de glucógeno y Ac. grasos Estómago Estimula la secreción de ac. Gástrico Inhibe el vaciamiento gástrico Intestino Estimula el crecimiento mucoso y la absorción de nutrientes Inhibe la motilidad Cerebro Inhibe el apetito

Efecto hiperglicemiante del glucagón

Efecto de la relación insulina/glucagón

Control de la secreción de glucagón ESTIMULO Hipoglicemia Hiperaminoacidemia Convierte exceso de AA a glucosa vía gluconeogénesis Ejercicio

Control de la secreción de glucagón INHIBICION Por el efecto de la glucosa sobre las células  Insulina Somatostatina

Acción de Glucagón - + Glucosa plasmática Cel. a Β páncreas Cel. Glucagon Insulina Lactato, piruvato, AA Ac. grasos Músculo, tejido adiposos Hígado Hipoglucemia prolongada Glucogenólisis Gluconeogénesis Cetonas Uso para cerebro y tejidos periféricos Retroalimentación negativa Glucosa plasmática

Insulina Glucagon a) Estado de alimentación: Insulina domina Glucagon b) Estado de ayuno: Glucagón domina Glucagon Insulina Insulina Glucagon Oxidación de glucosa Síntesis de glucógeno Síntesis de Ac. Grasos Síntesis de proteínas Glucogenólisis Gluconeogénesis Cetogénesis

GRACIAS!