La concentración de insulina en sangre aumenta después de las comidas y vuelve gradualmente a los niveles basales durante las siguientes 1-2 horas. Sin embargo, el nivel basal de insulina no es estable. Oscila con un período regular de 3-6 min. Después de una comida, la amplitud de estas oscilaciones aumenta, pero la periodicidad permanece constante. [1] Se cree que las oscilaciones son importantes para la sensibilidad a la insulina al prevenir la regulación negativa de los receptores de insulina en las células diana. [1] Dicha regulación negativa subyace a la resistencia a la insulina , que es común en la diabetes tipo 2. Por lo tanto, sería ventajoso administrar insulina a los pacientes diabéticos de una manera que imite las oscilaciones naturales. [1] Las oscilaciones de insulina se generan por la liberación pulsátil de la hormona del páncreas . La insulina se origina en las células beta ubicadas en los islotes de Langerhans . Dado que cada islote contiene hasta 2000 células beta y hay un millón de islotes en el páncreas, es evidente que la secreción pulsátil requiere una sincronización sofisticada tanto dentro como entre los islotes de Langerhans.
La secreción pulsátil de insulina de las células beta individuales es impulsada por la oscilación de la concentración de calcio en las células. En las células beta que carecen de contacto, la periodicidad de estas oscilaciones es bastante variable (2-10 min). Sin embargo, dentro de un islote de Langerhans las oscilaciones se sincronizan por acoplamiento eléctrico entre células beta ubicadas cerca unas de otras que están conectadas por uniones estrechas , y la periodicidad es más uniforme (3-6 min). [1]
La liberación pulsátil de insulina de todo el páncreas requiere que la secreción esté sincronizada entre 1 millón de islotes dentro de un órgano de 25 cm de largo. Al igual que el marcapasos cardíaco , el páncreas está conectado al nervio craneal 10 y otros, pero las oscilaciones se llevan a cabo por neuronas intrapancreáticas y no requieren entrada neuronal del cerebro. No está del todo claro qué factores neuronales son responsables de esta sincronización, pero el ATP, así como los gases NO y CO, pueden estar involucrados. [1] El efecto de estos factores neuronales es inducir una elevación repentina y dramática del calcio en el citoplasma mediante la liberación de calcio del retículo endoplasmático (RE) de las células beta. Esta elevación da como resultado la liberación de ATP de las células beta. El ATP liberado a su vez se une a los receptores en las células beta vecinas, lo que conduce a una onda regenerativa de rápida elevación del calcio entre las células dentro del islote. Se cree que esta señal arrastra la liberación pulsátil de insulina de los islotes a un ritmo pancreático común. [1]
Las oscilaciones de insulina son particularmente pronunciadas en la vena porta que lleva sangre del páncreas al hígado, que es un objetivo principal de la insulina. Las alteraciones de las oscilaciones de insulina ocurren temprano en la diabetes tipo 2 y pueden contribuir a la resistencia a la insulina. Por lo tanto, la administración pulsátil de insulina a la vena porta o el trasplante de células de los islotes al hígado de los pacientes diabéticos son alternativas terapéuticas atractivas. [1]
"Capítulo 12: Explosiones eléctricas, oscilaciones de calcio y sincronización de los islotes pancreáticos por Richard Bertram, Arthur Sherman y Leslie S Satin". Los islotes de Langerhans . Md. Shahidul Islam. Dordrecht: Springer. 2010. ISBN 978-90-481-3271-3 . OCLC 663096203.