E9 Regulación de glucosa

Tópico

La regulación de la glucemia es un sistema de control por retroalimentación negativa: cuando la concentración de glucosa en el plasma sube, el propio sistema genera una señal que hace bajar esa concentración de vuelta hacia su rango normal, y cuando la concentración de glucosa en el plasma baja demasiado, el sistema genera la señal opuesta para hacerla subir de nuevo. El sensor de esta retroalimentación son las células beta del páncreas, que perciben directamente la concentración de glucosa en el plasma y, cuando esa concentración sube, secretan insulina, la señal que hace que las células del cuerpo capten más glucosa desde el plasma y que baje así la concentración de glucosa que las propias células beta están sintiendo.

Cuando, en cambio, la concentración de glucosa en el plasma baja demasiado, son las células alfa del páncreas las que responden secretando glucagón, la señal opuesta a la insulina, que hace que la concentración de glucosa en el plasma vuelva a subir. De este modo, la insulina que secretan las células beta cuando la glucosa plasmática sube y el glucagón que secretan las células alfa cuando la glucosa plasmática baja funcionan como dos señales opuestas del mismo páncreas que mantienen la glucosa plasmática dentro de un rango estrecho, cerrando en ambos sentidos el ciclo de retroalimentación que regula la glucemia.

Buena parte de la respuesta del cuerpo a estas dos señales del páncreas ocurre en el hígado, que fabrica glucosa nueva mediante la gluconeogénesis y libera esa glucosa hacia el plasma. El hígado no responde a la insulina o al glucagón por separado, sino a la razón entre ambas señales: cuando la insulina predomina sobre el glucagón, el hígado frena la gluconeogénesis y deja de liberar glucosa nueva hacia el plasma; cuando el glucagón predomina sobre la insulina, el hígado acelera la gluconeogénesis y libera más glucosa hacia el plasma. Así, el hígado añade una tercera pieza a la retroalimentación descrita antes: no solo las células del cuerpo captan más o menos glucosa según la insulina, sino que el propio hígado ajusta cuánta glucosa nueva aporta al plasma según el mismo balance entre insulina y glucagón.

Qué tan bien responden las células del cuerpo a la insulina —es decir, cuánto capta cada célula de la glucosa plasmática por cada unidad de insulina presente— varía de una persona a otra, y esa propiedad, la sensibilidad a la insulina, se puede cuantificar administrando una dosis conocida de glucosa por vía intravenosa y siguiendo de cerca cómo evolucionan después la glucosa plasmática y la insulina en la sangre a lo largo de las siguientes horas. A partir de esa evolución conjunta de la glucosa plasmática y la insulina se puede separar, por un lado, qué tan sensibles son los tejidos del cuerpo a la insulina que ya está circulando, y por otro lado, qué tan intensamente responden las células beta del páncreas secretando insulina apenas sube la glucosa plasmática, una respuesta rápida que refleja directamente la función de esas mismas células beta.

Mientras que la sensibilidad a la insulina y la función de las células beta describen cómo responde el sistema de regulación en un momento dado, existe otra medida que resume cómo ha estado la glucosa plasmática en promedio durante los meses previos: la hemoglobina glicada. La glucosa plasmática se une de forma espontánea y permanente a la hemoglobina que transportan los glóbulos rojos, y cuanto más alta ha estado la glucosa plasmática, más rápido se acumula esa unión entre la glucosa y la hemoglobina dentro de cada glóbulo rojo. Como los glóbulos rojos circulan durante dos o tres meses antes de ser reemplazados, la proporción de hemoglobina glicada que se acumula en ellos refleja el promedio de la glucosa plasmática durante ese mismo período, y por eso la hemoglobina glicada se usa en la práctica clínica como el principal marcador de control glucémico y como el objetivo central del tratamiento de la diabetes.

La forma más precisa de medir directamente la sensibilidad a la insulina, más precisa incluso que la prueba de tolerancia a la glucosa intravenosa descrita antes, es infundir insulina a una dosis fija por encima de lo fisiológico y, al mismo tiempo, infundir glucosa a la velocidad necesaria para mantener la glucosa plasmática exactamente constante en su rango normal. Cuanta más glucosa hay que infundir para mantener esa glucosa plasmática constante frente a la misma dosis de insulina, más sensibles son los tejidos del cuerpo a la insulina; cuanta menos glucosa hay que infundir para lograr lo mismo, más resistentes son esos tejidos a la insulina. En una persona sin resistencia a la insulina, hace falta infundir una cantidad considerable de glucosa para mantener la glucosa plasmática constante; en una persona con resistencia a la insulina severa, la cantidad de glucosa que hay que infundir para lograr el mismo objetivo cae a apenas una fracción de esa cantidad.

Cuando una persona con diabetes ya no produce suficiente insulina por sí misma, la insulina que se le administra desde afuera intenta imitar las dos formas en que el páncreas la libera de manera natural: una liberación basal, constante a lo largo de todo el día, y una liberación adicional en respuesta a cada comida. Por eso existen formulaciones de insulina de acción prolongada, que se absorben muy lentamente desde el sitio de la inyección y mantienen un nivel de insulina en el plasma casi constante durante muchas horas, imitando esa liberación basal del páncreas; y formulaciones de insulina de acción rápida, que se absorben en cuestión de minutos y generan un pico breve de insulina en el plasma, imitando la respuesta aguda de las células beta descrita antes frente a una comida.

El desarrollo más reciente de este reemplazo de la insulina lleva la imitación un paso más allá: un sistema de asa cerrada, conocido como páncreas artificial, mide la glucosa plasmática de forma continua y usa esa medición para calcular en tiempo real cuánta insulina infundir en cada momento, ajustando automáticamente la infusión hacia arriba o hacia abajo según hacia dónde se esté moviendo la glucosa plasmática. De esta manera, el páncreas artificial reconstruye artificialmente el mismo circuito de retroalimentación negativa con el que el páncreas natural regula la glucemia: un sensor que mide la glucosa plasmática y un efector —ahora una bomba de insulina en vez de células beta— que ajusta su respuesta para mantener esa glucosa plasmática dentro de su rango normal, cerrando así, de forma artificial, el mismo ciclo que abre este mismo relato sobre la regulación de la glucemia.

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