Insulina: qué es, función, estructura y relación con la diabetes
Insulina: qué es, estructura y función; descubre su papel en el control de la glucosa, su relación con la diabetes y opciones de tratamiento y manejo.
La insulina es una hormona proteica producida por el páncreas que regula principalmente el nivel de glucosa en la sangre y coordina el almacenamiento y uso de energía en el organismo. Su acción es clave para el metabolismo de los carbohidratos, las grasas y las proteínas; también actúa como señal anabólica que favorece la captación de aminoácidos por las células y promueve la síntesis de glucógeno, lípidos y proteínas.
Estructura y características
La insulina humana es una hormona peptídica formada por 51 aminoácidos y tiene un peso molecular aproximado de 5808 Da. Está compuesta por dos cadenas (A y B) unidas por enlaces disulfuro; se sintetiza inicialmente como preproinsulina, que se procesa a proinsulina y finalmente a insulina madura liberando el péptido C (C‑péptido). Los islotes de Langerhans del páncreas —concretamente las células β— son los responsables de su síntesis y secreción.
Funciones principales
- Reducir la glucosa sanguínea: facilita la captación de glucosa por tejidos como músculo y tejido adiposo mediante la movilización de transportadores GLUT4 a la membrana.
- Almacenamiento de energía: estimula la síntesis de glucógeno en hígado y músculo (glucogénesis) y la formación de grasa (lipogénesis) en el tejido adiposo.
- Acción anabólica: favorece la captación de aminoácidos y la síntesis de proteínas, además de inhibir la degradación proteica y lipolítica.
- Señalización multisistémica: la insulina influye en la conformidad vascular, la función endotelial y procesos cerebrales como la cognición.
Regulación de su secreción
La principal señal para la liberación de insulina es el aumento de la glucosa en sangre tras las comidas. Otros estimulantes incluyen ciertos aminoácidos, hormonas gastrointestinales (incretinas como GLP‑1 y GIP), y la estimulación parasimpática. Factores que inhiben su liberación son el estrés, las catecolaminas y el ayuno prolongado. El sistema de señal intracelular más importante en las células diana incluye la vía PI3K/AKT que termina en la translocación de GLUT4 y efectos metabólicos.
Relación con la diabetes
Cuando el organismo no produce suficiente insulina o las células no responden correctamente a ella, se produce la diabetes. Hay variantes principales:
- Diabetes tipo 1: pérdida autoimune de las células β con ausencia o niveles muy bajos de insulina, lo que obliga a administrar insulina exógena.
- Diabetes tipo 2: combinación de resistencia a la insulina (las células responden menos) y una secreción insuficiente relativa de insulina. Es la forma más frecuente y se asocia con obesidad y sedentarismo.
En situaciones de glucosa baja, el organismo recurre a la glucogenólisis y la gluconeogénesis para mantener el suministro de energía. La glucogenólisis moviliza el glucógeno almacenado en el hígado y los músculos para liberar glucosa.
Insulina terapéutica y fuentes
Históricamente se utilizó insulina animal —por ejemplo, porcina— porque su estructura es muy parecida a la humana y podía administrarse a diabéticos. Hoy en día la mayoría de las insulinas son producidas por síntesis recombinante humana o como análogos modificados para variar su inicio y duración de acción.
- Insulinas de acción rápida (análogos)
- Insulina regular (corta)
- Insulinas de acción intermedia (NPH)
- Insulinas de acción prolongada (análogos basales)
El tratamiento con insulina requiere ajuste de dosis, control de la glucemia y educación para evitar efectos adversos como la hipoglucemia y cambios locales en la piel (lipodistrofia).
Pruebas y medidas relacionadas
- Glucemia en ayunas y glucemia capilar para monitorización.
- Hemoglobina glicosilada (HbA1c) para control a largo plazo.
- Pruebas de tolerancia oral a la glucosa (OGTT).
- Medición de insulina y C‑péptido para evaluar la producción endógena.
Efectos secundarios y precauciones
- Hipoglucemia: síntoma más importante del tratamiento insulínico; requiere corrección rápida con carbohidratos de acción rápida.
- Riesgo de aumento de peso si no se ajusta la dieta/exceso de dosis.
- Reacciones locales en el lugar de inyección y lipodistrofia por malas prácticas de rotación.
Variaciones entre especies y datos históricos
La estructura de la insulina varía ligeramente entre especies; estas diferencias influyen en su eficacia y en la posible inmunogenicidad. Por ejemplo, la insulina porcina fue durante décadas una fuente terapéutica útil por su semejanza con la humana. Con la biotecnología moderna se produce insulina humana y análogos por métodos recombinantes que reducen reacciones adversas y permiten perfilar mejor la acción farmacológica.
En resumen, la insulina es un regulador metabólico central cuya deficiencia o disfunción causa la diabetes. Su estudio y su uso terapéutico siguen siendo pilares fundamentales en la medicina endocrina y metabólica.
Historia
Nicolae Paulescu, profesor rumano de fisiología en la Universidad de Medicina y Farmacia de Bucarest, fue el primero en aislar la insulina. Lo hizo en 1916. La llamó pancreatina. La aisló elaborando un extracto pancreático acuoso que, inyectado en un perro diabético, demostró tener un efecto normalizador de los niveles de azúcar en sangre. Tuvo que interrumpir sus experimentos a causa de la Primera Guerra Mundial. A principios de 1921 escribió cuatro artículos sobre sus trabajos realizados en Bucarest y sus pruebas con un perro diabético. Más tarde, ese mismo año, detalló su trabajo publicando un extenso libro blanco sobre el efecto del extracto pancreático inyectado en un animal diabético, que tituló "Investigación sobre el papel del páncreas en la asimilación de los alimentos", con el trabajo recibido el 22 de junio de 1921 por los "Archives Internationales de Physiologie" , con la fotocopia del artículo disponible en el Centro de Información Científica Gerstein.https://insulin.library.utoronto.ca/islandora/object/insulin%3AT10137
El Dr. Frederick Banting, un médico generalista que también enseñaba ortopedia y antropología a tiempo parcial en la Universidad de Ontario Occidental en Londres en el momento en que se publicó la investigación de Paulescu sobre el extracto acuoso de páncreas ya desarrollado, y Charles Best, un estudiante de medicina de 22 años de la Universidad de Toronto que trabajaba en ese momento como asistente del cirujano Dr. Frederick Banting, también hicieron experimentos similares mientras intentaban encontrar una cura para la diabetes. En estos experimentos utilizaron también perros.
La primera vez que supieron que la insulina podía controlar la diabetes en una persona fue cuando inyectaron un poco de insulina a un niño de 14 años llamado Leonard Thompson que se estaba muriendo de diabetes. Tras la inyección, sobrevivió. Banting ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1923, junto con John Macleod, por el descubrimiento de la insulina. Best y Paulescu no fueron galardonados en esa ocasión.
La primera insulina "humana" sintética creada genéticamente fue producida en un laboratorio en 1977 por Herbert Boyer utilizando E. coli.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la insulina?
R: La insulina es una hormona producida por el páncreas en el organismo que controla el nivel de glucosa en la sangre. Favorece la absorción del azúcar de la sangre y lo almacena en forma de células grasas.
P: ¿Qué es la diabetes?
R: La diabetes es una enfermedad en la que las personas no pueden producir suficiente insulina para sus necesidades o son incapaces de producirla en absoluto.
P: ¿Cómo utiliza el cuerpo humano el azúcar almacenado como fuente de energía?
R: Cuando los niveles de glucosa en sangre descienden por debajo de un determinado nivel, el cuerpo humano comienza a utilizar el azúcar almacenado como fuente de energía a través de la glucogenólisis. Este proceso descompone el glucógeno almacenado en el hígado y los músculos en glucosa que puede utilizarse como fuente de energía.
P: ¿Qué otros efectos tiene la insulina en nuestro organismo?
R: Además de ser un mecanismo central de control metabólico, la insulina también actúa como señal de control para otros sistemas corporales (como la captación de aminoácidos por parte de las células del cuerpo) y tiene varios otros efectos anabólicos en todo nuestro organismo.
P: ¿Dónde se produce la insulina en nuestro organismo?
R: La insulina es producida por unas células especializadas llamadas islotes de Langerhans situadas dentro de nuestro páncreas.
P: ¿Cuántos aminoácidos contiene la insulina humana?
R: La insulina humana contiene 51 aminoácidos y tiene un peso molecular de 5808 Da.
P: ¿Pueden las personas diabéticas inyectarse insulina procedente de animales en lugar de producir la suya propia?
R: Sí, la insulina porcina (del cerdo) es especialmente parecida a la versión humana, por lo que las personas con diabetes pueden inyectarse este tipo de insulina de origen animal en lugar de producir la suya propia.
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