BIOQUIMICAMomento No. 4- Trabajo colaborativo 2 Aporte grupal

Por: DIANA ESTEFANNY JAMAICAELIZABETH CEDEO RODRIGUEZ Cd. 1.010.189.809LUIS MIGUEL RIVERA PERAFAN Cd. 80903498YEIZON FABIAN DURANGO cd. 80.807.002

Tutor virtualALBERTO GARCIA

Grupo: 201103_56

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADESCUELA DE CIENCIAS BSICAS TECNOLOGIA E INGENIERIASAbril 2015

DESARROLLO PROBLEMA

PROBLEMA 1

La insulina biosintticamente viene del precursor de la proinsulina que son dos cadenas polipeptdicas A y B excretadas en el pncreas. El proceso de la produccin de insulina es regulada en varios pasos a lo largo de una ruta sinttica, donde se aplica el dogma de la biologa.

Cmo se llega a la expresin de cada aminocido de las cadenas A y B.? Identifique cul es el papel principal de la insulina? En qu regiones celulares acta y cules son las principales alteraciones para la salud por las alteraciones de los valores que conocemos como normales? Cul es el papel principal en las rutas energticas?Cul es la importancia biomdica de la insulina?Dnde se produce la hormona de la insulina?

PREGUNTAS ORIENTADORAS

Dnde se produce la hormona de la insulina y cul es su funcin?Cmo se llega a la expresin de cada aminocido de las cadenas A y B?Cmo se maneja los tipos de diabetes?Por qu es importante la insulina en el organismo humano?Qu tipos de insulina sinttica se han creado para ayudar a los pacientes con Diabetes tipo I y II?

El pncreas contiene una porcin acinar que su funcin es exocrina y secreta al lumen duodenal las enzimas y los iones utilizados en el proceso digestivo, la porcin endocrina del pncreas se encuentra formado por unos islotes de Langerhans, el pncreas est compuesto por 1 a 2 millones de islotes, estos islotes segregan 4 hormonas: El glucagn, La insulina, El polipptido pancretico y la samatostatina; estas hormonas son liberadas dentro de la vena pancretica, se dirige a la vena porta en una disposicin conveniente pues el hgado es el principal sitio de accin de la insulina y el glucagn.[footnoteRef:1] [1: Robert K.M, Peter A M, Darly K. G, Victor W.R. (1997), Bioquimica de Harper, Editorial manual modern, edicin 14, pag. 683]

La insulina es la encargada de medir y nivelar la glucosa, y la glucosa es la encargada de dar la energa que el cuerpo necesita para realizar sus actividades.

La insulina disminuye la produccin de glucosa gracias a la inhibicin de la gluconeognesis, pero aumenta la gluclisis significativamente durante el perodo de absorcin despus de la comida; inhibe la degradacin de glucgeno pero aumenta su sntesis favoreciendo la conversin de glucosa 6-fosfato en glucgeno por la activacin de la glucgeno sintasa y aumenta la fosforilacin de la glucosa mediante la activacin de la glucoquinasa, la cual fosforila a la glucosa en glucosa 6-fosfato. La insulina se constituye por dos cadenas de polipptido de A y B que se enlazan por puentes disulfuro intercambiados conectados a A7 A B7, y A20 a B19, hay un tercer puente de disulfuro que conecta los residuos 6 y 11 de la cadena A, la ubicacin de los 3 puentes de disulfuro es invariable, las cadenas A y B tienen 21 y 30 aminocidos, la insulina es covalente y tiene peso molecular de 5.734 kDa

Ahora cuando el pncreas no funciona bien, por algn suceso, se deja de producir la insulina ocasionando problemas en el organismo del ser humano. La falta de insulina produce problemas graves en el cuerpo humano como es la diabetes. Para ayudar al cuerpo a nivelar se por falta de insulina, se han creado anlogos de la insulina. Productos sintticos que se asemejan a la insulina del pncreas.

ORIGEN DEL PROBLEMA

El pncreas humano tiene alrededor de 1 milln de islotes de Langerhans que estn organizados alrededor de capilares por lo que estn muy vascularizados y adems estn inervados por fibras simpticas y parasimpticas del sistema nervioso autonmico. En estos islotes se encuentran 3 tipos de clulas: las clulas alfa que secretan glucagn, las clulas beta que secretan insulina y las clulas delta que secretan somatostatina.

Las estrechas relaciones entre los distintos tipos de clulas de los islotes permiten la regulacin directa de la secrecin de algunas de las hormonas por las dems. As, la insulina inhibe la secrecin de glucagn y la somatostatina inhibe la secrecin de insulina y de glucagn. La insulina es una sustancia cuya funcin es regular la cantidad de azcar (glucosa) que hay en la sangre; pero, cmo hace esto?El organismo est formado por clulas y ellas para funcionar necesitan energa; los alimentos (Protenas, hidratos de carbono y grasas), dan esa energa. Ahora esta energa necesita ser desdoblada para su adsorcin, una de estas sustancias es la glucosa.

La glucosa se utiliza como energa en nuestro cuerpo, pero para poder ingresar a las clulas de los diversos rganos, necesita ayuda; y esta ayuda la da la insulina; como se dijo anteriormente, la insulina se segrega en el pncreas, exactamente dentro de los islotes de Langerhans, que estn formados por las clulas beta, que son las que producen la insulina propiamente. Cuando el organismo recibe el alimento, se inicia el proceso de digestin y adsorcin, pasando el azcar a la sangre, en ese momento las clulas beta, que miden los niveles de azcar, producen y entregan la cantidad exacta que se necesita de insulina, para que la glucosa pueda entrar en las clulas. Este sistema debe funcionar perfectamente para que haya un equilibrio, por un lado para que las clulas estn bien alimentadas y por otro, para que las cifras de glucosa en la sangre este dentro de los lmites normales. Ahora cuando este sistema no funciona correctamente, debido a problemas en el pncreas, y este no produce insulina o hay poca o cuando la insulina que se tiene no funciona correctamente, la glucosa no puede entrar en las clulas, y por lo tanto se acumula en la sangre. Este aumento de glucosa en la sangre es lo que se conoce como Hiperglicemia (Niveles altos de azcar en la sangre (Checomare, 2015)

Ahora cmo se contrae y porque se produce la diabetes? Las investigaciones han encontrado dos factores primordiales en el desarrollo de la diabetes: La herencia y los factores medioambientales. Se conocen dos tipos de diabetes: Tipo I y tipo II. La diabetes tipo I, se produce por la autodestruccin de las clulas beta, y por lo tanto imposibilidad de producir insulina. Pero cmo se destruyen las clulas beta?... El organismo tiene un sistema inmunitario, que protege de los virus, bacterias etc., al tener el organismo contacto con un virus u otra sustancia, estas atacan a las clulas beta, no las destruyen pero las altera un poco, de tal manera que no son reconocidas por el sistema inmunolgico, el cual las reconoce como extraas y las ataca con unas sustancias llamadas ICA (Anticuerpos contra las clulas de los islotes).

Estudios realizados, no han podido descifrar y hasta ahora se desconoce porque un virus es capaz, en los organismos de algunas personas atacar las clulas beta y hacerlas desconocidas para su sistema de defensa y en otros organismos, no altera estas clulas. Se dice que hay organismos que estn predispuestos genticamente, y por lo tanto, en contacto con este virus, alteran las clulas beta que sern atacadas por el sistema de defensa y se desencadenara la diabetes.

En la diabetes tipo II, hay un gran componente todo hereditario y parte de un gran componente medioambiental. Esta se caracteriza por una marcada ineficiencia del cuerpo para utilizar la insulina. En su mayora se debe a una combinacin de factores genticos asociados al estilo de vida que se lleva: obesidad, hbitos alimentarios inapropiados familiares de primer grado con diabetes, mayor de edad, y mayor edad mayor riesgo de diabetes, tener hipertensin arterial, alteraciones en el colesterol y o triglicridos, etc.

Normalmente el organismo lo compensa produciendo una mayor cantidad de insulina, lo que puede estar ocurriendo durante aos antes de que se detecte. Al cabo de aos, manteniendo una sobreproduccin de insulina, el pncreas comienza a fallar y a la vez, la resistencia a la insulina se hace ms pronunciada.

Es en este momento cuando la intolerancia a la glucosa comienza a manifestarse; en este momento no hay sntomas, pero desgraciadamente todas las evidencias apuntan a que las complicaciones de la diabetes comienzan a desarrollarse. Cuando la capacidad de producir insulina se ve afectada suficientemente para llegar a una elevacin permanente del azcar sanguneo, la mayora de las personas han sido diabticas un promedio de 5 a 10 aos.

Ahora que se conoce los dos tipos de diabetes se puede prevenir o ayudar a sobrellevarla? Primero se debe identificar qu tipo de diabetes es:

Cuando se diagnostica si es tipo I, se calcula que el 90% de las clulas beta estn destruidas.

En cuanto a la diabetes tipo II, lo primero es una vida saludable, porque como se dijo anteriormente, el primer factor es la obesidad, esta hace que la insulina no pueda penetrar dentro de las clulas, si se reduce el peso, la insulina puede volver a ingresar en la clula con facilidad y ejercer su funcin correctamente.

Otra forma es estar pendiente de llevar un control sobre los factores de riesgo asociados como son la tensin elevada y el aumento de grasa en la sangre. SOLUCION AL PROBLEMAEl tratamiento depende del tipo de diabetes: Por lo general, cuando se detectadiabetes mellitus,se utiliza el recurso de inyectar insulina para el tratamiento a largo plazo de la diabetes ya sea tipo I o II. La inyeccin de insulina se usa para controlar y nivelar el azcar en la sangre en personas que no producen insulina y cuyo organismo no puede controlar el nivel de azcar en la sangre (Diabetes tipo I). Pero tambin en personas cuyo nivel de azcar en la sangre es demasiado altoporque el cuerpo no produce insulina suficiente o su cuerpo no la usa de forma adecuada (Diabetes tipo II). (Garces, 2015)La insulina sinttica puede ser alternativa a pacientes con diabetes tipos 1 en donde no hay produccin de misma.

Las nuevas alternativas actuales, de tratamientos con insulina son anlogos con accin ms rpida, intermedia o lenta:

Los anlogos ultra-rpidos: Tienen una accin ms corta y ms rpida y alcanzan picos ms altos que aqullos obtenidos con la insulina regular. Los anlogos de accin ultra-rpida disponibles, lispro y spart, producen elevaciones de insulina que semejan ms estrechamente los cambios normales producidos en respuesta al alimento. El anlogo de accin rpida es glulisina. Estos son creados por ADN recombinante. stos comienzan a actuar entre 5 y 15 minutos despus de su inyeccin y permanecen activas entre 3 y 4 horas. No forman grumos en el sitio de inyeccin y sus efectos son similares a los de la insulina endgena del pncreasen respuesta al consumo de alimentos. (Wikipedia , 2015) Insulina lispro: Difiere de la insulina humana por la inversin de los residuos de aminocidos en posicin 28 y 29 de la cadena B, quedando prolina-lisina en el caso de la insulina humana, y lisina-prolina para la insulina lispro. (Gomez, 2005 p. 2 ). Su absorcin, es ms rpida, produce un pico ms rpido, ms alto y ms corto de insulina comparado con la insulina regular. Esta respuesta es ms adecuada para la elevacin de glucosa que ocurre despus de un alimento. Se ha reportado una menor incidencia de hipoglucemia con el uso de lispro comparada con insulina rpida.

Insulina Aspart: asp B28, Novolog: Este anlogo resulta de la substitucin de prolina por cido asprtico en posicin 28 de la cadena B de la molcula de la insulina humana. Este es el anlogo ms recientemente aprobado por la FDA en los Estados Unidos, con el nombre comercial de Novo-Log. La ventaja del anlogo es una menor incidencia de hipoglucemia.

Insulina glulisina (LysB3, GluB29) (HMR1964): Este es un nuevo anlogo, an experimental, pero en estadio avanzado de evaluacin clnica, diseada para usarse como una insulina de accin ultra-rpida. Difiere de la insulina humana por el reemplazo del aminocido asparagina por una lisina en posicin 3 y una lisina por un cido glutmico en posicin 29 de la cadena B. Comparada con la insulina rpida, este anlogo tiene un inicio de accin ms corto y una menor duracin.

La insulina humana regular o humulin, acta de manera muy similar a la insulina humana, con un solo pico de concentracin mxima, aunque no es un pico simtrico como en el caso de los anlogos sintticos de accin rpida. sta insulina comienza su accin a los 30 minutos de la inyeccin y permanece activa entre 5 y 8 horas.

Mezclas de anlogos de insulina. En cuanto a los anlogos intermedios tenemos: NPH-Lispro-75/25 (Humalog Mix 75/25: 75% lispro cristalizada con protamina-25% lispro libre): La combinacin de insulina lispro libre y en complejos que resultan de la cristalizacin de la lispro y protamina (NPL o neutral protamin lispro) ofrece un efecto dual, una accin ultra-corta y otra prologada.En cuanto a los anlogos ultras largos tenemos: Las insulinas de accin prolongada comienzan a actuar entre 4 y 6 horas posteriores a su administracin y permanecen activas hasta ms de 32 horas. La insulina glargina y determirson anlogos sintticos de la insulina humana y comienzan a actuar entre 1 y 2 horas despus de la inyeccin y permanecen activas sin picos ni bajones por 24 y 22 horas respectivamente.

Insulina glargina (HOE901, 30Ba-L-Arg-30Bb-L-Arg-human insulin (Lantus): Este anlogo resulta de la substitucin de las asparagina en posicin 21 de la cadena A por glicina y la adicin de dos residuos de arginina en posicin 30 de la cadena B. una sola aplicacin es necesaria para mantener niveles de insulina similares a los observados en sujetos normales en perodos interprandiales.Cmo se maneja en pacientes con diabetes tipos 2 o diabetes mellitus en donde hay una resistencia de la insulina por parte de las clulas?

Lo primordial en el tratamiento es una dieta y un programa de ejercicio apropiados. Muchos pacientes con diabetes tipo II, pueden controlar su diabetes solamente con dieta mientras que otros requieren en adicin medicamentos orales que reducen el nivel de glucosa en la sangre. En algunos casos la diabetes se sale de control y se hacen necesarias, al menos temporalmente, inyecciones de insulina. En cuanto a los anlogos, se han visto avances que pueden llegar a servir en la diabetes tipo II.

BIBLIOGRAFA

Checomare. (2015). Hiperglicemia (niveles altos de azcar en sangre). Obtenido de Checomare. Efectos de la hiperglicemia. Hiperglicemia (niveles altos de azcar en sangre): http://www.chemocare.com/es/chemotherapy/side-effects/Hiperglicemia.aspxDabetes, educacion en linea. (2007-2015). Insulina humana. Analogos de la insulina. Obtenido de Dabetes, educacion en linea. Insulina humana. Analogos de la insulina : http://dtc.ucsf.edu/es/tipos-de-diabetes/diabetes-tipo-1/tratamiento-de-la-diabetes-tipo-1/medicamentos-y-terapias/terapia-con-insulina-para-la-diabetes-tipo-1/tipos-de-insulina/insulina-humana/Garces, G. L. (2015). Producir Insulina y bajar azcar de la sangre de forma natural. Obtenido de Biomanantial. Producir Insulina y bajar azcar de la sangre de forma natural: http://www.biomanantial.com/producir-insulina-bajar-azucar-sangre-forma-natural-a-2281-es.htmlGarcia, J. A. (2015). GUA DE ACTIVIDADES TRABAJO COLABORATIVO 2 . Obtenido de Bioquimica. Guia de actividades trabajo colaborativo2. Unad. Bucaramanga: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201103/BIOQUIMICA_201103-I_2015_/MOMENTO_4/GUIA_TRABAJO_COLABORATIVO_2_201103.pdfGomez, P. F. (2005 p. 2 ). Tratamiento con insulina. Alternativas actuales . Obtenido de Medigraphic: http://www.medigraphic.com/pdfs/endoc/er-2005/ers051h.pdfReiriz, P. J. (2010 p. 10). Sistema Endocrino. Obtenido de Portal de salud, la enfermeravirtual. Sistema endocrino. Barcelona: https://www.infermeravirtual.com/files/media/file/101/Sistema%20endocrino.pdf?1358605551Wikipedia . (21 de Febrero de 2015). Insulinoterapia. Tipos de insulina . Obtenido de Wikipedia. Insulinoterapia.Tipos de insulina : http://es.wikipedia.org/wiki/InsulinoterapiaWikipedia, la enciclopedia libre . (19 de Abril de 2015). Insulina. Obtenido de La enciclopedia libre. Wikipedia. La insulina: http://es.wikipedia.org/wiki/Insulina