Download - Páncreas Endocrino
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La Universidad del Zulia
Facultad de Medicina
Escuela de Medicina
Dto. de Ciencias Fisiolgicas
Ctedra de Fisiologa
Prof. Liliana Nucette de Sierra
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DETALLES ANATOMOFISIOLGICOS DEL PNCREAS
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DETALLES ANATOMOFISIOLGICOS DEL PNCREAS
Porcin endocrina: Islotes de Langerhans (5- 20%)
Porcin exocrina: Acinos 80 95%
Glndula Mixta
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DETALLES ANATOMOFISIOLGICOS DEL PNCREAS
Porcin endocrina: Las clulas ductales
secretan NaHCO3-
Las clulas de los islotes
pancreticos secretan
hormonas
Las clulas acinares
secretan enzimas
digestivas
Los acinos pancreticos
forman la porcin
exocrina del pncreas
Clulas (25%): Glucagon
Clulas (60%): Insulina , Amilina y TRH
Clulas (10%): Somatostatina
Clulas F o PP: Polipptido Pancretico
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DETALLES ANATOMOFISIOLGICOS DEL PNCREAS
Cl. Cl. Cl.
Clulas Secretan Glucgon
Somatostatina
Insulina, Ami-
lina
Clulas
Exocrinas
Clulas
Endocrinas
Islotes de
Langerhans
Clulas
Alpha
Clulas
Delta
Clulas Beta
Clulas Secretan
Clulas Alpha.
Clulas Delta.
Clulas Beta
Cluas PP o F
Glucgon
Somatostatina
Insulina y Amilina
Polipptido Pancretico
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Inervacin de los Islotes Pancreticos
Fibras Simpticas:
Provienen del nervio esplcnico.
Fibras simpticas post-ganglionares:
Liberan NA y ATP, neuropptido Y.
Accin:
Inhiben la secrecin de Insulina.
Aumentan la secrecin de Glucagon.
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Inervacin de los Islotes Pancreticos
Fibras Parasimpticas:
Fibras pre-ganglionares: Provienen del Vago.
Fibras post-ganglionares:
Liberan Aco. y Pptido Intestinal Vasoactivo (PIV).
Accin:
Estimula la secrecin de Insulina.
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Insulina Glucgon
Glicemia (70 110 mg/dl)
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Estado Post-Prandial: domina la Insulina
Oxidacin de Glucosa.
Sntesis de Glucgeno.
Sntesis de Grasas.
Sntesis de Protenas.
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Estado Ayuno: domina el Glucagon
Glucogenlisis.
Gluconeognesis.
Cetognesis.
Evita la hipoglicemia
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Concentracin
Plasmtica de
Glucgon
Concentracin
Plasmtica de
Glicemia
Concentracin
Plasmtica de
Insulina
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Insulina: Bioqumica
Hormona Polipeptdica.
Gen : brazo corto del cromosoma 11.
Cluas .
Cadena A:21 aa, cadena B:30 aa
Insulina humana = porcina
(alanina x treonina en B 30)
Insulina humana = bovina
(alanina x treonina en A8 y valina x isoleucina en A10)
Vida media =3-5 minutos
Catabolismo: Insulinasa (H, R, M y placenta)
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Molcula de insulina
Proinsulina: 15-20% actividad de In (> Vida media)
Pptido C: secrecin equimolar con Insulina
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insulina, pptido C, proinsulina, zinc
Grnulos maduros
Grnulos inmaduros
Aparato de golgi
Vesculas de transferencia
Ret. endoplsmico rugoso
Ncleo
Almacenamiento de insulina
Conversin de proin--
sulina a insulina y
Pptido C Transporte de proin-
sulina
Sntesis de la prepro-
insulina + Peptido seal
y conversin
a proinsulina
ARNm
Biosntesis de la Insulina. Clulas B
Peptidasas
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Clula Beta en reposo
Bajos niveles de
Glucosa en
sangre
El
metabolis-
mo se
enlentece
El ATP
disminuye
Se abren los
canales de KATP Clula con potencial
de membrana de
reposo (-70mV); no
hay liberacin de
Insulina
Glucosa
Transportador
GLUT2
Metabolismo ATP
Insulina en vesculas secretoras No hay
secrecin de Insulina
Canales de Ca2+ regulado por
voltaje cerrado
El K+ se escapa de la clula.
K+
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Clula beta secretando Insulina
Altos niveles de
Glucosa en sangre
El
metabolis-
mo aumenta
El ATP se
incrementa
Se cierran
los canales
de KATP
La clula se
despolariza y se
abren los canales
de Ca2+
La entrada de
Ca2+ acta como
una seal
intracelular
La seal de
Ca2+
Dispara la
exocitosis y
la insulina se
secreta.
Ca2+
Ca2+ ATP gluclisis y el ciclo del cido ctrico
Glucosa
Transportador
GLUT2
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Secrecin de Insulina
Insulina estimulada:
Glicemia.
Secrecin Bifsica: Fase 1: 5-10 min (2%).
Fase 2: lento y prolongado.
10 m 90m
In
(ng/ml)
20
60 Fase inicial
Fase tarda
3 -5 m 15 m
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Regulacin de la secrecin de Insulina
Estimulan la secrecin:
Aumento de la glucosa, aa, y
AGL.
Incretinas: cl. yeyuno-leon
Pptido parecido al glucagon 1
(GLP-1)
Pptido Inhibitorio Gstrico
(GIP).
Colecistocinina (CCK).
Gastrina y Secretina.
Aminocidos.
Activacin parasimptica.
Glucagon.
VIP.
Inhiben la secrecin:
GLUCOSA
Ayuno.
Hormonas contra-reguladoras
de la accin de la Insulina:
Somatostatina.
Glucagon.
Cortisol.
GH.
H. Tiroideas.
Catecolaminas.
Leptina
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Receptor de Insulina
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Mecanismo de Accin de la insulina
La Insulina se une al
receptor tirosinacinasa.
El receptor fosforila
Sustratos insulina-
receptor (IRS).
Las vas de segundos
mensajeros modifican la
sntesis de protenas y
las protenas existentes.
Se modifica el transporte
de membranas.
Se modifica el
metabolismo celular.
Lquido extracelular Insulina
IRS IRS p
Vas de
segundos
mensajeros Ncleo
Factores de
transcripcin Cambios en el metabolismo
Enzimas o
Actividad de
transporte
GLUT 4
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En ausencia de Insulina, la glucosa no puede entrar a la clula.
Tejidos dependientes de Insulina
Glucosa
Receptor de Insulina
Msculo esqueltico en reposo.
Clula adiposa
Protena de transporte
de GLUT 4
Vescula Secretora
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La Insulina, ordena a la clula que inserte los GLUT 4 en la membrana,
lo que permite que la glucosa entre a la clula.
Tejidos dependientes de Insulina
Insulina unida
al receptor
Cascada de
transduccin
de seales
Exocitosis
La glucosa entra
en la clula
GLUT 4
Glucosa
Difusin
Facilitada
Msculo esqueltico en reposo.
Clula adiposa
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Hepatocito en estado post-prandial:
la clula heptica capta glucosa
Concentracin elevada
de Glucosa
GLUT-2
Concentracin baja de
Glucosa
Insulina
Clula Heptica
Cascada de
seales
ATP
ADP La conversin mediada por glucocinasa de
glucosa en G-6-P mantiene baja la
concentracin de glucosa
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Hepatocito en estado de ayuno:
la clula heptica fabrica glucosa y la transporta hacia la sangre
Insulina baja
Depsitos de
glucogeno y
gluconeogenesis
Concentracin
baja de glucosa
Concentracin
alta de glucosa
GLUT-2
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EFECTOS FISIOLGICOS DE LA INSULINA
Carbohidratos Captacin de Glu Fosforilacin de Glu Gluclisis Glucogenognesis Glucogenlisis Gluconeognesis
Lpidos
Lipognesis Liplisis cetognesis
Protenas
Proteognesis Protelisis
rganos Blancos: Hgado, Msculo Esqueltico, Tejido Adiposo
Otros Efectos:
Permeabilidad a ciertos iones: Potasio y fosfato Regula la Transcripcin de genes especficos
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Estado post-prandial:
utilizacin y
almacenamiento
de glucosa
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Efecto de la Insulina en Msculo
Msculo Glucosa dosis altas
-
Efecto de la Insulina en Hgado
1
2
3
En Ayuno todos estos
efectos son anulados por
el descenso de Insulina y
el aumento del Glucagon
Glucosa
Fosfatasa
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Insulina: Inhibe la Gluconeognesis (Neoglucognesis)
Lactato Piruvato Oxalacetato Fosfato de
dihidroxiacetona
GLUCOSA
Glicerol Intermediarios del
ciclo de Krebs
AA
Piruvato Carboxilasa PEPCK
AA
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Insulina: Aumenta la Lipognesis
En el HGADO, aumenta la sntesis y depsito de cidos Grasos
GLU
Glut-2
Glu
G6P
Acetil CoA carboxilasa NADH
MITOCONDRIA
C.
krebs
Acidos grasos
Malonil-CoA
Acetil-CoA
citrato
fosfoenolpiruvato
piruvato piruvato Acetil-CoA citrato
NDHA
-
LPL
Insulina (1)
-
.
Glicerol
+ TG
AG
GLU
LPLa
VLDL
LPLa (2)
glicerol
AG
IDL
Capilar Adipocito
Glicerol gluclisis
AG TG (3)
Glu
(Glut-4)
Insulina: Aumenta la Lipognesis
En el TEJ. ADIPOSO:
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Insulina: Inhibe la Liplisis
Seales post-receptor
TG P
Fosfatasa
P
AG Glicerol
Lipasa sensible
a hormona
(ACTIVA)
Lipasa sensible
a hormona
(INACTIVA)
Lipasa
sensible a
hormona
(Activada)
Lipasa sensible
a hormona
(Inactivada)
Insulina
Seales post-receptor
Pi
Pi
AG Glicerol
TG
fosfatasa
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INSULINA : ESTIMULA LA PROTEOGNESIS
INHIBE LA PROTELISIS
Favorece sntesis proteica: Aumenta la captacin de aminocidos: valina, leucina, isoleucina, tirosina, fenilalanina
Favorece la traduccin del ARNm
Aumenta la transcripcin, por lo tanto, la formacin de ARN
Inhibe el catabolismo proteico Disminuye la liberacin de aminocidos a la circulacin
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Funcin
Km Principales lugares de expresin
Glut 1 Captacin basal de la glucosa.
1 a 2 Placenta, encfalo, eritrocitos, riones, colon y muchos rganos.
Glut 2 Sensor de la glu en la
clula ; transporte hacia el exterior de las clulas epiteliales del intestino y del rin.
12 a 20 Clulas de los islotes, hgado, clulas epiteliales del intestino delgado, riones.
Glut 3 Captacin basal de glu. < 1 Encfalo, placenta, riones, otros rganos.
Glut 4 Captacin de glu estimulada por insulina.
5 Msculo esqueltico y cardiaco, tejido adiposo y otro tejidos.
Glut 5 Transporte de fructosa 1 a 2 Yeyuno.
Glut 6 Ninguna ---- Seudogen.
Glut 7 Transporte de la G6P en el retculo endoplsmico.
---- Hgado, otros.
Transportadores de Glucosa
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Amilina
Pptido: 37 aminocidos
Origen: Clulas B (Islotes. de Langerhans, 5-10%)
Factores que estimulan su liberacin: - Hiperglicemia
Efectos Fisiolgicos: - Inhibe la secrecin de Glucgon e Insulina.
- Retrasa el vaciamiento gstrico.
- Enva seales de saciedad al cerebro.
- Reduce los niveles de glucosa en sangre (Insulina).
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GLUCAGON
Estructura Qumica y Biosntesis Polipptido: 29 aa
Sitio de sntesis: clulas (A) de los Islotes de Langerhans Precursor: Pre-pro-glucagon
Distribucin - Desintegracin Vida media: 3 - 6 minutos
Desintegracin: principalmente en HGADO
Hormona catablica
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Mecanismo de Accin del Glucgon
Hepatocito
GLUCAGON
ATP AMPc
(+)
CELULA Proteincinasa A
BLANCO
ATP ADP
Receptor Proteina G Adenilciclasa
Fosforilasa
B
Fosforilasa
A
Degradacin del
Glucgeno
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Glucagon: Inhibe Glucogenognesis
Estimula Glucogenlisis
AMPc
Proteincinasa
ATP
GLU GLU
UDP-GLU GLU-1-P
GLUCOGENO
Glucogeno
Sintetasa
Fosforilasa
(-) (+)
G receptor adenilciclasa
Glucagon
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Estimula la Gluconeognesis:
Aumenta la captacin de aa por los hepatocitos y su
conversin en glucosa.
Estimula la liplisis (adipocito):
Activa la lipasa sensible a hormona del adipocito.
Disminuye el depsito de TG en el Hgado.
Aumenta la protelisis y la gluconeognesis heptica a
partir de los aa.
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EFECTOS FISIOLGICOS DEL GLUCAGON
Carbohidratos
Glucogenlisis
Gluconeognesis Heptica
Gluclisis
Lpidos Liplisis
Lipognesis
Cetognesis
Otros Efectos Fuerza de contra-
ccin del corazn
Secrecin de bilis
Secrecin de cido gstrico
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Regulacin de la secrecin de
Glucgon
Glucgon
Glicemia
Glicemia
+
- Aminocidos
+
Ejercicio Fsico Intenso
+
-
GLUCAGON: REGULACIN DE LA SECRECIN
Factores Estimuladores GLUCOSA
Aminocidos (alanina, arginina Hormonas GI (gastrina, CCK) Cortisol SNA (Simptico) Inanicin Frmacos: estimulantes adrenrgicos
Factores Inhibidores GLUCOSA
Somatostatina Secretina cidos grasos libres y cetonas.
Insulina GABA Frmacos: Fenitona
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Respuesta
endocrina a la
hipoglicemia
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SOMATOSTATINA
Pptido: 14 aminocidos
Origen: clulas D (Islotes de Langerhans).
Vida Media: 3 minutos.
Factores que estimulan su liberacin:
- Glucosa - Hormonas GI
- Aminocidos y AG
Efectos fisiolgicos:
- Secrecin de Insulina, Glucagon y Polipptido pancretico.
-Disminuye la motilidad de estmago, duodeno y vescula biliar.
-Disminuye la secrecin y absorcin del tubo digestivo.
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POLIPPTIDO PANCRETICO (PP)
Pptido: 36 aminocidos
Origen: Clulas F (Islotes. de Langerhans)
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Control de la secrecin de PP
Estimulan la secrecin
El principal regulador es el
nervio vago.
Acetilcolina.
Ayuno.
Ejercicio.
Hipoglicemia
Inhiben la secrecin
Atropina.
Somatostatina.
Glucosa.
Efectos fisiolgicos:
inhibe la secrecin de Insulina y SS.
Inhibe la secrecin de jugo
pancretico.
Reduce la motilidad GI, retrasa la
digestin.
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GLUCAGON INSULINA
POLIPPTIDO
PANCRETICO
SOMATOSTATINA
Estimula
Inhibe
Control Hormonal en los Islotes de
Langerhans
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HORMONAS CONTRARREGULADORAS
Definicin: son hormonas que antagonizan los efectos de
la insulina.
Las Hormonas contrarreguladoras son:
1. Glucagon 4.Hormona del Crecimiento
2. Catecolaminas 5. Hormonas Tiroideas
3. Glucocorticoides (Cortisol)
Efectos fisiolgicos (en conjunto):
1. AUMENTAN LA GLUCOSA PLASMTICA
2. Aumentan los cidos grasos circulantes
3. Aumentan los aminocidos circulantes
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gluclisis
glucgeno
AA Protena
Glu AG TG VLDL
glu
glu
Glicerol AG
TG
Glu
AA
Glu
gluclisis
glucgeno
glu
Protena AA
Piruvato lactato
MSCULO
SNC
HGADO
TEJIDO
ADIPOSO
Fisiologa del
Estado Post-prandial
glu
-
glucgeno
AA Protena
glu
AG Glicerol
TG
Glu
AA
Glu
Piruvato lactato
MSCULO
SNC
HGADO
TEJIDO
ADIPOSO
Modificaciones
Metablicas en el
AYUNO
Proitena AA
AG
ATP
C. cetnicos
AG C. cetnicos
glu
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DIABETES MELLITUS
Definicin: Entidad patolgica producida por una defi-
ciencia absoluta o relativa de insulina, y/o una disminu-
cin de la respuesta de los tejidos perifricos a la accin
de la insulina.
Caracterstica central: HIPERGLICEMIA
Tipos de Diabetes : Diabetes tipo1
Diabetes tipo 2
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Deficiencia de Insulina = Trastornos Metablicos
CARBOHIDRATOS PROTENAS
Dao Renal Acidosis
LPIDOS
Lipognesis
Liplisis Captacin de glucosa
Glucogenognesis
Glucogenlisis
Gluconeognesis
Protelisis
AA en plasma AG en Glicerol
plasma
HIPERGLICEMIA
Fuente de Cetognesis
energa Glucosuria/Diuresis osmtica
Perdida de agua y electrolitos (orina)
Hipovolemia/Deshidratacin
FSR (oliguria/anuria)
Cetonemia
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GRACIAS...