Cuando comemos alimentos azucarados y carbohidratos, esos disacáridos y polisacáridos se descomponen en glucosa. Cuando la glucosa en la sangre se une al receptor de la glucosa, se inicia una cascada de señales dentro del páncreas que da lugar a la liberación de insulina en el torrente sanguíneo. A continuación, la hormona circula por la sangre y acaba uniéndose a los receptores de insulina de otras células.

Este receptor glicoproteico está incrustado en la membrana celular y tiene un dominio receptor extracelular, formado por dos subunidades α, y un dominio catalítico intracelular, formado por dos subunidades β. Las subunidades α actúan como receptores de insulina y la molécula de insulina actúa como ligando. Una vez que la insulina se une al receptor, se produce la fosforilación y se inicia el proceso de transducción de señales en la célula.

Dentro de la célula, las vesículas almacenan una proteína transmembrana llamada GLUT-4. Al final de la cascada de señales, se incorpora a la membrana plasmática de la célula. El transportador GLUT-4 proporciona entonces un canal para que la glucosa entre en la célula, donde puede utilizarse en la glucólisis y la respiración celular. La glucosa sobrante se empaqueta en glucógeno y se almacena en el hígado o se convierte en ácidos grasos y se almacena en forma de grasa en los tejidos.

Para cada una de las siguientes condiciones, indique si los niveles de glucosa en sangre AUMENTARÁN o DISMINUIRÁN.

___ 1. El páncreas no produce insulina.

___ 2. La proteína Glut-4 no llega a la membrana celular.

___ 3. La insulina está siendo producida en exceso por el páncreas.

___ 4. Una molécula antagonista se une a las subunidades α y bloquea la unión de la insulina.
___ 5. La mitocondria no produce suficiente ATP.
___ 6. Las proteínas de hélice alfa y hoja beta se han desnaturalizado.
___ 7. La proteína de transporte Glut-4 se ha desnaturalizado.
___ 8. El número de proteínas transportadoras Glut-4 ha aumentado.

La diabetes tipo 1 se produce cuando el sistema inmunitario del organismo ataca las células beta del páncreas. Estas son las células que se encargan de producir insulina. Las personas con diabetes de tipo 1 se inyectan insulina como tratamiento de esta enfermedad. Sin estas inyecciones, las células no pueden aportar glucosa. La glucosa sigue acumulándose en el torrente sanguíneo porque no se absorbe. Algunos de los primeros síntomas de la diabetes son el aumento de la sed y la micción, ya que los riñones intentan eliminar el exceso de azúcar del cuerpo. La presencia de azúcar en la orina es un síntoma clásico de la enfermedad, y los médicos solían probar la orina como herramienta de diagnóstico. Desgraciadamente, hasta que se descubrió la insulina en 1921, no había forma de tratar la diabetes en los niños, que solían morir.

La diabetes de tipo 2 se produce cuando los receptores celulares se vuelven resistentes a la insulina. La señal celular no llega a la célula objetivo. En respuesta, el páncreas produce más insulina, pero en algunos casos sigue sin ser suficiente para absorber la glucosa de la sangre. La obesidad está relacionada con la resistencia a la insulina, y muchos pacientes con diabetes de tipo 2 pueden ser tratados con cambios en la dieta y con insulina adicional. También hay factores genéticos implicados en el desarrollo de la diabetes de tipo 2.

En ambos tipos de diabetes, los niveles elevados de glucosa en la sangre pueden provocar complicaciones a largo plazo, como la neuropatía diabética. Esta afección se produce cuando se dañan las células nerviosas, lo que puede provocar entumecimiento en las extremidades, una lenta cicatrización de las heridas e incluso ceguera.

11. Basándose en sus conocimientos de biología. Cuál es el efecto inmediato para una célula que no puede obtener glucosa? Utilice los términos específicos que ha aprendido para construir su respuesta.

12. ¿Por qué el aumento de la cantidad de insulina mejora la captación de glucosa en una persona con diabetes de tipo 2?

13. Conecte el sistema endocrino con el sistema nervioso explicando la relación entre la glucosa y la neuropatía.