La diabetes mellitus (DM) es un tipo de enfermedad metabólica caracterizada por hiperglucemia. Es causado por una secreción de insulina defectuosa o una función biológica dañada, o ambos. La glucosa en sangre de alto nivel durante mucho tiempo conducirá a la disfunción de una variedad de tejidos.
La diabetes tipo 2 es una afección progresiva en la que el cuerpo se vuelve resistente a los efectos normales de la insulina y/o pierde gradualmente la capacidad de producir suficiente insulina en el páncreas.
Prediabetes significa que el nivel de azúcar en la sangre es más alto de lo normal, pero aún no lo suficientemente alto como para ser diabetes tipo 2.
La diabetes gestacional es una afección en la que una mujer sin diabetes desarrolla niveles elevados de azúcar en la sangre durante el embarazo.
La diabetes mellitus tipo 2 y la prediabetes están asociadas con cambios en los niveles de marcadores metabólicos, estos marcadores podrían servir como posibles objetivos pronósticos o terapéuticos para pacientes con prediabetes o diabetes mellitus tipo 2.
Marcadores metabólicos
Oxitocina (OXT)
Omentina
Endotelina-
Nesfatina-
Irisina
Betatrofina
Factor de crecimiento de hepatocitos (HGF)
Factor de crecimiento de fibroblastos
Biomarcadores con propiedades sensibilizantes a la insulina (irisina, omentina, oxitocina)
Biomarcadores de disfunción metabólica (HGF, Nesfatina y Betatrofina)
Biomarcadores con propiedades sensibilizantes a la insulina
Oxitocina
La oxitocina (OXT), una hormona más comúnmente asociada con el trabajo de parto y la lactancia, puede tener una amplia variedad de funciones fisiológicas y patológicas, lo que hace que la oxitocina y su receptor sean objetivos potenciales para la terapia farmacológica. OXT puede tener efectos metabólicos positivos;
Esto se basa en el cambio en el metabolismo de la glucosa, el perfil de lípidos y la sensibilidad a la insulina. Puede modificar la captación de glucosa y la sensibilidad a la insulina tanto a través de efectos directos como indirectos. También puede causar cambios regenerativos en las células de los islotes pancreáticos diabéticos.
Por lo tanto, la activación de la vía del receptor OXT mediante la infusión de OXT, análogos de OXT o agonistas de OXT puede representar un enfoque prometedor para el tratamiento de la obesidad y las enfermedades metabólicas relacionadas, así como de la diabetes y sus complicaciones.
La oxitocina mejora la sensibilidad a la insulina al:
Reducción de la glucotoxicidad y la lipotoxicidad.
Regulación de citocinas como la leptina y la adiponectina.
OXT disminuyó la masa grasa, lo que resultó en una reducción en el nivel de leptina.
La oxitocina puede causar la regeneración de las células β al:
OXT disminuye la hipertrofia de los islotes pancreáticos.
OXT tiene efectos antioxidantes y antiinflamatorios.
La inflamación de los islotes pancreáticos es un factor importante en la patogenia de la diabetes. La protección de las células β frente a la muerte se considera una nueva diana terapéutica.
El efecto hipoglucemiante, el efecto estimulante sobre la secreción y la sensibilidad a la insulina y la mejora de las células de los islotes pancreáticos después de la administración de OXT sugirieron fuertemente que OXT podría ser un objetivo terapéutico para tratar la diabetes.
Los déficits en OXT o su receptor desarrollaron hiperleptinemia y obesidad de inicio tardío con aumentos en las grasas abdominales y triglicéridos plasmáticos en ayunas
El equilibrio de leptina y adiponectina en pacientes diabéticos puede utilizarse como predictor de resistencia a la insulina y como indicador útil para la elección del fármaco para tratar la diabetes mellitus
Niveles de oxitocina:
OXT se correlacionó negativa y significativamente con HbAc, FGF, HGF y se correlacionó positivamente tanto con la irisina como con el género.
Niveles de OXT más altos en pacientes normoglucémicos en comparación con pacientes pre-DM/TDM.
Los OXT se reducen en pacientes con pre-DM/DM tipo 2.
Omentina
La omentina es una adipocina antiinflamatoria producida preferentemente por el tejido adiposo visceral. Los niveles plasmáticos de omentina- disminuyen significativamente en pacientes con obesidad, resistencia a la insulina y diabetes que contribuyen a los principales componentes del síndrome metabólico.
La resistencia a la insulina también contribuye a los cambios en la síntesis y absorción del colesterol. Sin embargo, no se sabe nada sobre la relación entre Omentin y los factores de riesgo metabólicos. Entonces, se llevó a cabo un estudio en Japón con 201 hombres japoneses que se sometieron a chequeos anuales de salud.
Los niveles plasmáticos de omentina se determinaron mediante un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas. Dividieron a los sujetos en 4 grupos según los niveles de Omentin. Una reducción de los niveles plasmáticos de omentina se correlacionó significativamente con un aumento en el número medio de factores de riesgo metabólicos, como el aumento de la circunferencia de la cintura, la dislipidemia, la hipertensión arterial y la intolerancia a la glucosa.
Llegaron a la conclusión de que los niveles de omentina circulante se correlacionan negativamente con la multiplicidad de factores de riesgo metabólicos, lo que sugiere que omentina actúa como un biomarcador de trastornos metabólicos.
Irisina
La irisina, una hormona recientemente identificada, fue reportada por primera vez por Bostromet al. en 2012, es una nueva miocina que desempeña un papel importante en la homeostasis, el metabolismo y el equilibrio energético. Se informa que la irisina está involucrada en la resistencia a la insulina tanto en humanos como en modelos animales.
Los niveles de irisina circulante disminuyen progresivamente con el empeoramiento de la tolerancia a la glucosa. Un estudio reciente realizó una evaluación transversal comparativa de los niveles circulantes iniciales de la nueva hormona irisina y la adipocina adiponectina establecida con síndrome metabólico, variables cardiometabólicas y riesgo de enfermedad cardiovascular, y descubrieron que los niveles iniciales de irisina eran significativamente mayor en sujetos con síndrome metabólico que en sujetos sin síndrome metabólico.
Biomarcadores de disfunción metabólica
Nesfatina-
Nesfatina- es un péptido secretado por tejidos periféricos, sistema nervioso central y periférico. Está involucrado en la regulación de la energía, la homeostasis relacionada con la regulación de los alimentos y la ingesta de agua. La nesfatina- puede atravesar la barrera hematoencefálica en ambas direcciones.
Suprime la alimentación independientemente de la vía de la leptina y aumenta la secreción de insulina de las células beta de los islotes pancreáticos. esto se demuestra mediante estudios in vitro de que Nesfatina- estimula la expresión de ARNm de preproinsulina y aumenta la liberación de insulina inducida por glucosa.
Es por ello que la nesfatina- ha llamado la atención como nuevo agente terapéutico, especialmente para el tratamiento de la obesidad y la diabetes mellitus.
En los pacientes con DM, la nesfatina- está elevada y esto podría deberse posiblemente a una resistencia. Así, Nesfatina- actúa como un potente factor anorexigénico (antiobesidad) que mejora la resistencia a la insulina y se opone al aumento de peso.
Factor de crecimiento de hepatocitos (HGF)
El factor de crecimiento de hepatocitos (HGF) es un mitógeno y un agente trópico de insulina para la célula β. Una masa inadecuada de células β puede provocar insuficiencia de insulina y diabetes. Durante períodos de demanda metabólica prolongada de insulina, el páncreas endocrino puede responder aumentando la masa de células β, aumentando el tamaño celular y cambiando el equilibrio entre la proliferación de células β y la apoptosis.
Es importante conocer los efectos de la glucosa alta sobre los factores que pueden influir en el crecimiento de las células endoteliales. Un nuevo miembro de los factores de crecimiento específicos del endotelio, el factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), se produce en las células vasculares. En pacientes diabéticos, los niveles del factor de crecimiento de hepatocitos (HGF) se encontraron en niveles elevados, por lo que se asociaron de forma independiente con una mayor incidencia de diabetes.
Hay un estudio que indica que la señalización de HGF/c-Met es esencial para la adaptación de las células β maternas durante el embarazo y que su ausencia/atenuación conduce a la diabetes mellitus gestacional.
Betatrofina:
Es una nueva proteína que se expresa predominantemente en el hígado y los tejidos adiposos humanos. La creciente evidencia ha revelado una asociación entre la expresión de betatrofina y los perfiles de lípidos séricos, particularmente en pacientes con obesidad o diabetes. Por lo tanto, la betatrofina está estrechamente relacionada con el tratamiento de la diabetes, promueve en gran medida la proliferación de células beta pancreáticas, juega un papel importante en la modulación del metabolismo de los glicolípidos.
Y tal vez reemplace a la insulina en el tratamiento efectivo de la diabetes. los estudios demostraron que la betatrofina podría aumentar rápidamente la cantidad de células que producen insulina en ratones. Otros mostraron que el nivel circulante de betatrofina en la sangre de pacientes con DM era más alto que en los grupos de control.
La expresión de betatrofina se correlaciona con la proliferación de células β. La expresión transitoria de betatrofina en hígado de ratón promueve significativa y específicamente la proliferación de células β pancreáticas, expande la masa de células β y mejora la tolerancia a la glucosa. Por lo tanto, el tratamiento con betatrofina podría aumentar o reemplazar las inyecciones de insulina al aumentar el número de células endógenas productoras de insulina en los diabéticos.
Otros
Endotelina- (ET-)
Es un péptido vasoconstrictor liberado por las células endoteliales vasculares. A nivel celular, el equilibrio entre las acciones vasodilatadora (Óxido nítrico) y vasoconstrictora (ET-) determina la respuesta vascular a la insulina. Por lo tanto, los niveles altos de ET-, que se logran en estados de resistencia a la insulina que incluyen pacientes con DM o síndromes metabólicos o que son obesos, tienen un efecto inhibitorio sobre la producción de óxido nítrico, lo que da como resultado niveles bajos de óxido nítrico y niveles elevados de ET-.
La actividad de ET- también aumenta debido a anomalías en la señalización de la insulina vascular, además de sus efectos vasoconstrictores directos. Además, la ET- induce una reducción de la sensibilidad a la insulina y puede participar en el desarrollo del síndrome metabólico.
PVAT Y ET-
ET- Además de sus efectos vasoconstrictores directos, provoca cambios en el tejido adiposo visceral y perivascular (PVAT) y puede contribuir a la patogenia de la resistencia a la insulina y la disfunción/daño vascular. El tejido adiposo perivascular parece tener efecto anticontráctil y este efecto dilatador se pierde en pacientes obesos.
Secundario a la obesidad, los cambios de alto nivel de ET- en PVAT conducirán a la hipertrofia de PVAT que se asociará con una presión parcial de oxígeno reducida, un aumento en la producción de citoquinas inflamatorias como TNF-α e IL-, y elevación de oxígeno reactivo especies. Por lo tanto, el estrés oxidativo y la hipoxia pueden promover el desequilibrio en la producción de compuestos vasoactivos y pueden afectar la homeostasis vascular al activar el sistema ET-.
Factor de crecimiento de fibroblastos
El factor de crecimiento de fibroblastos (FGF-) se ha caracterizado recientemente como un potente regulador metabólico. La administración sistémica de FGF- redujo la glucosa y los triglicéridos en plasma a niveles casi normales en roedores diabéticos genéticamente comprometidos.
FGF puede funcionar como un regulador crucial que media los efectos metabólicos beneficiosos de agentes terapéuticos como metformina, glucagón/análogos de péptido similar al glucagón, tiazolidindiona, activadores de sirtuina 1 y ácido lipoico. Un estudio demostró que cuando el factor de crecimiento de fibroblastos- se administra diariamente durante 6 semanas a monos rhesus diabéticos, provoca una disminución drástica de la glucosa plasmática en ayunas, la fructosamina, los triglicéridos, la insulina y el glucagón.
En un momento significativo durante el estudio, la administración de FGF- también condujo a mejoras significativas en los perfiles de lipoproteínas y cambios beneficiosos en los niveles circulantes de varios marcadores de riesgo cardiovascular. Y la inducción de una pequeña pero significativa pérdida de peso.
Estos datos respaldan el desarrollo de FGF- para el tratamiento de la diabetes y otras enfermedades metabólicas.
Referencias
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Fuentes
- Fuente: www.diabetesaustralia.com.au
- Fuente: www.endocrineweb.com
- Fuente: www.mayoclinic.org