Azúcar en sangre 101

Cómo funciona el control del azúcar en sangre y cómo deja de funcionar

Para comprender lo que sucede cuando el azúcar en sangre se deteriora de normal a prediabetes y, finalmente, a diabetes en toda regla, primero debe comprender cómo funciona el control del azúcar en sangre en un cuerpo normal. El factor más importante aquí es el papel que juegan las células especiales llamadas células beta. Estas pequeñas células se encuentran dispersas a través de un órgano llamado páncreas que se encuentra justo debajo de su estómago. El trabajo de la célula beta es producir insulina, almacenarla y liberarla en el torrente sanguíneo en los momentos apropiados.

Puede aprender cómo fluctúa el azúcar en sangre durante el día en personas con niveles normales de azúcar en sangre, aquellos con niveles de azúcar en sangre levemente diabéticos y aquellos con diabetes tipo 2 en toda regla en esta página: Azúcar en sangre durante todo el día .

Las células beta sanas producen insulina continuamente y la almacenan dentro de la célula en pequeños gránulos que se pueden ver en la ilustración de arriba. Esta insulina se libera en el torrente sanguíneo de dos formas diferentes. Parte de ella se secreta continuamente en la sangre. Esto se llama insulina basal. El resto se secreta solo cuando los niveles de azúcar en sangre aumentan, lo que ocurre principalmente después de ingerir alimentos que contienen carbohidratos. Este tipo de insulina se secreta en dos fases separadas. Veamos más de cerca estas diferentes formas en que el páncreas secreta insulina.

Liberación de insulina basal

Las células beta de una persona sana que no ha comido durante un tiempo liberan una pequeña cantidad de insulina en el torrente sanguíneo durante el día y la noche en forma de pulsos muy pequeños cada pocos minutos. A esto se le llama "liberación de insulina basal".

Mantener este suministro constante de insulina es importante. Permite que las células del cuerpo utilicen el azúcar en sangre incluso si ha pasado algún tiempo desde una comida.

Los niveles de insulina le indican al hígado si se necesita más glucosa

El nivel estable de insulina también es otra función. Un nivel de insulina en descenso le indica al hígado que el nivel de azúcar en sangre está bajando y que es hora de agregar más glucosa. Cuando esto sucede, el hígado convierte los carbohidratos que ha almacenado (conocidos como glucógeno) en glucosa y los vierte en el torrente sanguíneo. Esto eleva el azúcar en sangre a su nivel normal.

Si una persona ha agotado sus reservas de glucógeno, como puede suceder con una dieta baja en carbohidratos, el hígado convierte las proteínas en glucosa para proporcionar la glucosa que produce en respuesta a un nivel bajo de insulina en la sangre. La proteína puede provenir de la proteína de la dieta o de los propios músculos de su cuerpo. Es por eso que las personas que hacen dieta pueden perder cantidades significativas de masa muscular si no obtienen suficiente proteína cuando hacen dieta.

Liberación de insulina en la primera fase

Cuando una persona sana comienza a comer, las células beta se aceleran. Su insulina almacenada se libera inmediatamente. Luego, si la concentración de azúcar en sangre supera los 100 mg / dl (5,5 mmol / L), las células beta comienzan a secretar más insulina en el torrente sanguíneo. Esta liberación temprana de insulina almacenada después de una comida se denomina "Liberación de insulina en la primera fase". En una persona sana, evita que el nivel de azúcar en sangre suba demasiado porque está disponible para cubrir la mayor parte de la glucosa que proviene de la digestión de la comida actual.

La cantidad de insulina secretada en la respuesta de la primera fase a una comida suele estar determinada por la cantidad de glucosa encontrada en la comida anterior. En una persona sana, esta primera fase de respuesta alcanza su punto máximo unos minutos después de haber comenzado a comer. El aumento de azúcar en sangre causado por la comida alcanza su punto máximo aproximadamente media hora después de comenzar a comer.

Liberación de insulina en la segunda fase

Después de completar la primera fase de liberación de insulina, las células beta se detienen. Luego, si el nivel de azúcar en sangre todavía no está por debajo de 100 mg / dl (5,5 mmol / L) diez a veinte minutos más tarde, impulsan otra respuesta de insulina de segunda fase más pequeña que, en una persona sana, hace que el azúcar en sangre vuelva a bajar a su nivel inicial, generalmente entre una hora y una hora y media después del comienzo de una comida.

Es esta combinación de una respuesta robusta de insulina de primera fase seguida de una respuesta funcional de insulina de segunda fase lo que evita que el azúcar en sangre de una persona normal suba más de 140 mg / dl (7,8 mmol / L) incluso después de una comida rica en carbohidratos. Cuando la respuesta a la insulina de la primera fase es completamente funcional, el nivel de azúcar en la sangre a las dos horas debe volver al nivel normal de azúcar en la sangre en ayunas, que se encuentra en algún lugar en el rango medio de 80 mg / dl (4.5 mmol / L).

Cuando falla la liberación de la primera fase, o cuando la respuesta de la insulina en la segunda fase es lenta, los niveles de azúcar en sangre comienzan a subir a niveles más altos después de una comida y tardan más en volver a la normalidad. Esta condición se llama "tolerancia alterada a la glucosa". Si el nivel de azúcar en sangre se eleva a más de 200 mg / dl (11 mmol / L) después de una comida, la misma afección se denomina "diabetes".

Por qué falla la liberación de insulina

Resistencia a la insulina

La liberación de insulina de primera y segunda fase puede no cumplir su función por varias razones. La más común es una condición llamada resistencia a la insulina en la que algunos receptores en el hígado y las células musculares dejan de responder adecuadamente a la insulina. Esto significa que, aunque hay mucha insulina circulando en el cuerpo, los músculos y el hígado (pero no, lamentablemente, las células grasas) no responden hasta que los niveles de insulina aumentan mucho más.

Entonces, cuando las células de una persona se vuelven resistentes a la insulina, se necesitará mucha más insulina de lo normal para empujar la glucosa circulante hacia las células. En este caso, mientras que una persona puede tener una respuesta de insulina de primera y segunda fase perfectamente normal, la respuesta de primera fase puede no producir suficiente insulina para eliminar la glucosa en sangre circulante resultante de comer una comida rica en carbohidratos. Entonces, la respuesta de la segunda fase podría prolongarse porque las células beta necesitan mucho tiempo para secretar las grandes cantidades de insulina necesarias para contrarrestar la resistencia a la insulina. Con el tiempo, es posible que el cuerpo no pueda producir suficiente insulina para eliminar todos los carbohidratos de la dieta del torrente sanguíneo y los niveles de azúcar en sangre aumentarán a niveles anormales.

Si sus células beta son normales, y si la resistencia a la insulina en los músculos y el hígado es su único problema, con el tiempo es posible que pueda desarrollar nuevos islotes de páncreas llenos de nuevas células beta que pueden almacenar aún más insulina para su uso en primera y segunda fase. respuesta a la insulina de segunda fase. En este caso, aunque su nivel de azúcar en sangre puede continuar subiendo hasta el rango deteriorado y tardar más de lo normal en volver a los niveles normales, es posible que su respuesta de azúcar en sangre nunca se deteriore más allá de la etapa de tolerancia a la glucosa deteriorada hasta la diabetes en toda regla. Esto es lo que le sucede a la mayoría de las personas que padecen lo que se denomina "síndrome metabólico". Desafortunadamente, si tiene intolerancia a la glucosa, no hay forma de saber si pertenece a este grupo o si su aumento de azúcar en la sangre es causado por la falla o la muerte de las células beta.

Células beta defectuosas

La liberación de insulina en la primera fase también falla porque las células beta son disfuncionales o están muriendo. Esto puede suceder junto con la resistencia a la insulina o sin ella. Los estudios han encontrado que algunos parientes delgados y no resistentes a la insulina de personas con diabetes tipo 2 ya muestran signos de disfunción de las células beta.

Si las células beta están muriendo o no funcionan correctamente, las células beta restantes pueden estar trabajando a tiempo completo solo para satisfacer la necesidad de una liberación de insulina basal para que no puedan almacenar ningún exceso en esos gránulos para su posterior liberación.

Algunas personas con diabetes tipo 2 parecen tener un defecto que hace que sus células beta mueran cuando intentan reproducirse en respuesta a la necesidad de más insulina. Para estas personas, la resistencia a la insulina puede hacer que las células beta intenten dividirse y luego morir, acelerando el proceso degenerativo.

También es posible que algunas personas que desarrollan diabetes tipo 2 tengan un defecto genético que impide que sus células beta almacenen insulina, aunque sus células beta todavía son capaces de segregarla.

Los científicos han descubierto docenas de diferentes defectos genéticos que hacen que las células beta fallen o mueran en humanos y animales. Muchos genes se expresan en el proceso que conduce al correcto funcionamiento de las células beta y muchos otros en los receptores celulares que responden a la insulina. Esto significa que la diabetes tipo 2 de una persona puede comportarse de manera muy diferente a la de otra persona, dependiendo de qué es exactamente lo que está roto en su sistema de control de azúcar en la sangre. Esta es la razón por la que los medicamentos que funcionan bien para una persona pueden hacer poco por otra. Al comprender su propio patrón de respuesta del azúcar en sangre, puede obtener una idea de lo que podría estar funcionando mal en su caso individual.

El aumento de las concentraciones de azúcar en sangre daña aún más su capacidad para producir insulina

Toxicidad de la glucosa

Cualquiera que sea la razón de la falla en la liberación de insulina en la primera fase, existe un mecanismo de retroalimentación feo que se activa cuando los niveles de azúcar en sangre aumentan debido a esa falla en la liberación de insulina en la primera fase: los niveles altos de glucosa circulante en sí mismos son tóxicos para las células beta, un fenómeno llamado "glucosa toxicidad". Entonces, a medida que aumentan los niveles de azúcar en sangre, estas concentraciones altas de azúcar en sangre dañan más o matan más células beta, lo que hace que la liberación de insulina de primera y segunda fase sea aún menos capaz de controlar las concentraciones de azúcar en sangre.

Mayor resistencia a la insulina

Si sus células beta aún pueden secretar suficiente insulina para proporcionar una segunda fase de liberación de insulina, su cuerpo puede reducir el azúcar en sangre a un nivel normal a las 3 horas y luego volver a secretar las pequeñas cantidades de insulina. insulina basal que mantiene un nivel de azúcar en sangre normal o casi normal mientras está entre comidas o dormido. Pero cuando la liberación de insulina en la primera fase es débil o falta, el nivel de azúcar en sangre puede subir fácilmente por encima del nivel de 200 mg / dl (11 mmol / L) actualmente definido como "diabetes".

En ese momento, suceden dos cosas malas. Cuando la concentración de glucosa en la sangre alcanza los 200 mg / dl (11 mmol / L), las células se vuelven resistentes a la insulina incluso si antes no lo eran, por lo que se necesita mucha más insulina para reducir el nivel de azúcar en la sangre a partir de ese momento. .

Y, lo que es peor, el hígado puede interpretar erróneamente la falta de una respuesta robusta de la insulina al aumento de glucosa como una señal de que el nivel de azúcar en la sangre es demasiado bajo y de que es hora de verter más glucosa en el torrente sanguíneo. Entonces, además de la glucosa que proviene de su comida reciente, también debe lidiar con la glucosa adicional que arroja su pobre hígado confundido.

Glucosa en ayunas alterada

Por qué los niveles de azúcar en sangre en ayunas suelen ser los últimos en deteriorarse

A medida que se vuelve más diabético y la respuesta a la insulina de la segunda fase se debilita, las células beta pueden tardar cuatro o cinco horas en secretar suficiente insulina para reducir su nivel de azúcar en la sangre a su nivel en ayunas. Y, de hecho, durante el día, es posible que su azúcar en sangre nunca vuelva a su nivel en ayunas porque la glucosa que proviene de su próxima comida ingresa al torrente sanguíneo antes de que la glucosa de la comida anterior se haya eliminado por completo. Solo por la noche, mientras duerme, sus células beta pueden finalmente secretar suficiente insulina para que su nivel de azúcar en sangre baje lo suficiente como para que se despierte con un nivel de azúcar en sangre normal en ayunas.

Sin embargo, dado que tomó toda la insulina que sus células beta podían producir para volver a ese nivel normal de azúcar en la sangre, no habrán tenido oportunidad de almacenar insulina adicional para cuidar su desayuno. Tan pronto como arroje ese bagel de la mañana por la escotilla, la glucosa en sangre aumentará y, una vez más, sus células beta tendrán que pasar muchas horas tratando de bajarla.

Eventualmente, incluso las largas horas de la noche no serán tiempo suficiente para que sus células beta produzcan suficiente insulina para que su azúcar en sangre vuelva a la normalidad, y ahora, tal vez una década después de haber alcanzado los números de diabéticos después de las comidas, finalmente lo logrará. empezar a ver los niveles de azúcar en sangre en ayunas de los diabéticos.

Este proceso explica por qué para muchas personas que se vuelven diabéticas, en particular las mujeres de mediana edad, el nivel de azúcar en sangre en ayunas es la última medida que se vuelve anormal. Solo cuando una noche entera no sea suficiente para que las células beta reduzcan el azúcar en sangre a niveles normales o casi normales, se volverá diabético mediante una prueba de azúcar en sangre en ayunas.

La espiral de la muerte del azúcar en sangre en ayunas

Cuando las células beta ya no pueden mantener un nivel normal de azúcar en sangre en ayunas, esto suele ser una señal de que el páncreas ya no tiene suficiente capacidad de células beta para mantenerse al día incluso con la producción de niveles incluso bajos de insulina necesarios para la secreción de insulina basal. Esto generalmente indica que se ha producido una cantidad crítica de muerte irreversible de células beta.

Cuando esto sucede, el control del azúcar en sangre puede deteriorarse muy rápidamente. Esto se debe a que cuando las células beta ya no pueden proporcionar una liberación constante de insulina basal, el hígado interpreta el nivel muy bajo de insulina en ayunas como una señal de que es hora de aumentar el azúcar en sangre. Entonces, no importa cuál sea la concentración real de azúcar en su sangre. sangre, el hígado vierte una gran dosis de glucosa en el torrente sanguíneo.

Este efecto explica por qué el azúcar en sangre en ayunas tiende a no deteriorarse lenta y constantemente, pero a menudo aumenta repentinamente hasta 50 mg / dl (2.8 mmol / L) o más. Ese aumento repentino es una señal de que el nivel de insulina ha bajado tanto que el hígado lo ha interpretado como una señal de un nivel de azúcar en sangre peligrosamente bajo y ha comenzado a descargar glucosa.

Un síndrome diferente: glucosa en ayunas alterada con control normal después de las comidas

Hay un pequeño número de personas, a menudo hombres, cuyo nivel de azúcar en sangre en ayunas se eleva bastante, quizás incluso en el rango de la diabetes, mientras que sus niveles de azúcar en sangre después de las comidas permanecen normales o casi normales. Este parece ser un síndrome ligeramente diferente. Los científicos especulan que estas personas pueden tener un defecto que afecta su capacidad para secretar la liberación de insulina basal que tiene lugar durante el ayuno y el sueño.

¿El punto sin retorno del azúcar en sangre en ayunas?

Un estudio de 344 personas publicado en noviembre de 2007 examinó la relación entre el azúcar en sangre en ayunas y la presencia del síndrome metabólico. Dividieron a sus sujetos de estudio en cuatro grupos mediante el ayuno de azúcar en sangre en lugar de los tres habituales. Los grupos fueron: Normal (<101 mg / dl o 5.6 mmol / L), FBG1 (101-109 mg / dl 5.6 y 6.0 mmol / L), FBG2 (110-124 mg / dl 6.1-6.9 mmol / L) y Diabético (> 125 mg / dl 7 mmol / L).

Esto es inusual, porque la mayoría de los estudios agruparán a las personas con niveles de azúcar en sangre en ayunas entre 100 y 110 mg / dl (el grupo FBG1) con el grupo normal o prediabético. Al dividir ese grupo por separado, fue posible descubrir una relación entre el azúcar en sangre en ayunas y la salud que de otro modo se habría pasado por alto. Y eso es exactamente lo que sucedió.

Este estudio encontró que las personas del grupo FBG2 tenían la misma incidencia de síndrome cardiovascular y metabólico que las personas con diabetes. Lo que respalda lo que hemos visto anteriormente: para la mayoría de las personas, el deterioro del azúcar en sangre en ayunas por encima de 110 mg / dl ocurre solo después de muchos años de exposición a niveles muy altos de azúcar en sangre después de las comidas y para cuando el azúcar en sangre en ayunas se deteriora tanto, Las complicaciones diabéticas, sobre todo las enfermedades cardíacas, están bien establecidas.

Por el contrario, el grupo intermedio FBG1 fue mucho más normal en lo que respecta a los marcadores de síndrome cardiovascular y metabólico. Esto sugiere que el nivel de azúcar en sangre en ayunas entre 100 mg / dl y 110 mg / dl debe tratarse como un punto de inflexión importante y que si realiza una prueba en este rango de azúcar en sangre en ayunas en una prueba de detección, debe tomar medidas enérgicas para reducir sus niveles de azúcar en sangre en ayunas. azúcar en la sangre de las comidas, porque ha detectado la anomalía lo suficientemente temprano como para poder prevenir el deterioro cardiovascular.

Factores clásicos de riesgo cardiovascular según niveles de glucosa plasmática en ayunas Sergio Martínez-Hervasa, et al. European Journal of Internal Medicine Volumen 19, Número 3, mayo de 2008, páginas 209-213

¿Cuántas células beta tienen que morir para estropear permanentemente el control del azúcar en sangre?

Esta pregunta fue respondida por una serie de autopsias que un equipo de investigadores realizó en páncreas tomados de pacientes de Mayo Clinic cuyos antecedentes médicos eran conocidos. Descubrieron que los pacientes diagnosticados como diabéticos tenían un 63% menos de masa de células beta que las personas normales, lo que atribuyeron a la muerte de las células beta, sin reducir el tamaño de las células individuales.

Las personas obesas que no eran diabéticas tenían un 50% más de células beta de lo normal.

También encontraron que el páncreas de pacientes obesos no diabéticos a quienes se les diagnosticó alteración de la glucosa en ayunas, definida como niveles de azúcar en sangre en ayunas entre 110 mg / dl y 125 mg / dl (6,1 y 6,9 mmol / L) también habían perdido cantidades significativas de glucosa en ayunas. células - 40% de ellas. El mismo estudio encontró que las personas delgadas con diabetes tipo 2 tenían más células beta muertas en sus islotes que las personas obesas con diabetes.

Utilice este conocimiento para detener el progreso de su diabetes

Las personas cuyos niveles de azúcar en sangre en ayunas han aumentado junto con sus números después de las comidas generalmente han perdido más función de las células beta que aquellos que aún mantienen niveles normales o casi normales de azúcar en sangre en ayunas. Es por eso que tan pronto como descubra que sus niveles de azúcar en sangre después de las comidas están aumentando más allá de un nivel normal, es tan importante comenzar a controlar esos niveles anormales de azúcar en sangre después de las comidas de inmediato. Al hacerlo, es posible que pueda reducir la resistencia a la insulina, preservar las células beta restantes y evitar que el azúcar en sangre en ayunas se deteriore.

Incluso después de que le hayan diagnosticado glucosa plasmática en ayunas para diabéticos tipo 2, es posible que aún le quede una buena cantidad de células beta, entre el 40 y el 60%. Si puede reducir su resistencia a la insulina a través de la pérdida de peso, el ejercicio y el uso de medicamentos que contrarresten la resistencia a la insulina, y si mantiene baja la ingesta de carbohidratos para evitar el aumento de azúcar en la sangre, esas células pueden producir suficiente insulina para controlar su sangre. azúcar.

Aún más importante, si mantiene su nivel de azúcar en sangre por debajo del límite de daño de 140 mg / dl (7,8 mmol / L) en todo momento, es posible que pueda evitar que la glucotoxicidad mate al resto de esas células.

Descanso de células beta

Algunos estudios, principalmente en cultivos celulares y modelos animales, han demostrado que dar un descanso a las células beta estresadas a veces puede restaurar la función. Algunos estudios sugieren que esto también se puede hacer en humanos.

Una forma de "reposo" de las células beta es usar insulina inyectada tan pronto como se diagnostica la diabetes tipo 2, especialmente si sus niveles de azúcar en sangre son muy altos en el momento del diagnóstico. Si elimina la carga de sus células beta al complementar la insulina, existe la sugerencia de que pueden recuperar parte de su capacidad de producir insulina más adelante para que pueda dejar la insulina y mantener un control mucho mejor. Aún tendrá que limitar los carbohidratos y abordar cualquier problema que tenga con la resistencia a la insulina a través de la pérdida de peso, el ejercicio y los medicamentos sensibilizantes a la insulina. Pero te resultará más fácil hacerlo.

Aprender más

Los patrones en los que se desarrolla la diabetes . Una continuación de esta discusión también presentada en este sitio.

REFERENCIAS

Liberación fásica de insulina y regulación metabólica en la diabetes tipo 2. Stefano Del Prato, Piero Marchetti y Riccardo C. Bonadonna. Diabetes 51: S109-S116, 2002

¿Es la liberación reducida de insulina de primera fase la anomalía detectable más temprana en individuos destinados a desarrollar diabetes tipo 2? John E. Gerich. Diabetes 51: S117-S121, 2002

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Déficit de células beta y aumento de la apoptosis de células beta en humanos con diabetes tipo 2. Alexandra E. Butler, Juliette Janson, Susan Bonner-Weir, Robert Ritzel, Robert A. Rizza y Peter C. Butler. Diabetes 52: 102-110, 2003