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Función de las células beta pancreáticas

La función de las células beta pancreáticas (sinónimos G β o, si se calcula a partir de las concentraciones de insulina y glucosa en ayunas , HOMA-Beta o SPINA-GBeta) es una de las condiciones previas de la euglucemia, es decir, la regulación normal del azúcar en sangre. Se define como la capacidad secretora de insulina, es decir, la cantidad máxima de insulina que deben producir las células beta en una unidad de tiempo determinada.

Fisiología y fisiopatología

Las células beta desempeñan un papel primordial en la homeostasis de la glucosa . La pérdida progresiva de la capacidad secretora de insulina es un defecto clave asociado con la transición de un estado glucémico saludable a la hiperglucemia , característica de la diabetes mellitus no tratada . En la diabetes mellitus tipo 1 y la diabetes pancreatogénica, la destrucción de las células beta es un evento primario desde la perspectiva del ciclo de retroalimentación . En la diabetes tipo 2, la disfunción de las células beta también es un componente esencial, [1] pero posterior al desarrollo de la resistencia a la insulina . [2] [3] También pueden estar involucrados otros mecanismos, incluida la lipotoxicidad , la deposición amiloide , el estrés oxidativo , la disfunción mitocondrial , el estrés del RE y la inflamación . [4] [3] La pérdida de células beta en la diabetes tipo 2 se debe principalmente a la reducción del número de células beta en lugar del tamaño. [5] La hiperglucemia se vuelve clínicamente significativa una vez que la sobresecreción de insulina ya no puede compensar el grado de resistencia a la insulina. [2] [4] [1]

Sigue siendo una pregunta sin resolver si la alteración de la función de las células beta pancreáticas o la hipersecreción de insulina representan el evento primario en la patogénesis de la diabetes tipo 2. [6] Ambos escenarios pueden ser causa y consecuencia, y se ha postulado que la dirección de la causalidad depende del respectivo subtipo de diabetes. [6] Por lo tanto, pueden ser parte de un complejo ciclo de retroalimentación que involucra toxicidad de la glucosa que conduce a una respuesta bifásica, previniendo así los efectos neoplásicos de compensación dinámica por la toma de control mutante. [7]

Evaluación de la función de las células beta

La medición de la función de las células beta es un desafío, ya que la capacidad secretora de insulina no se puede evaluar fácilmente. Por lo tanto, se han desarrollado métodos indirectos de medición, que incluyen pruebas de función dinámicas y estáticas. [8] [9]

Mediciones de un solo punto

Las mediciones únicas de determinadas hormonas o metabolitos proporcionan cierta información limitada. Algunos ejemplos son:

Aunque las mediciones de un solo punto tienen la ventaja de ser convenientes y económicas, generalmente no se las considera suficientemente informativas para el diagnóstico temprano de la homeostasis de la glucosa deteriorada o de la diabetes tipo 1 en etapa temprana. [10]

Pruebas de funciones dinámicas

Las pruebas de función dinámica para la función de las células beta incluyen: [11] [12] [13]

Pruebas de función estática

Las pruebas de función estática para la evaluación de la función de las células beta comprenden: [14] [15]

Desafíos y límites

Para medir la función de las células beta es necesario interpretar la tasa de secreción en relación con la concentración de glucosa predominante. [20] Por lo tanto, se necesita un modelo matemático que vincule los cursos temporales de la secreción de insulina y la concentración de glucosa como una relación causal mecanicista. [21] [10]

Relación hiperbólica entre la sensibilidad a la insulina y la función de las células beta que muestra una compensación dinámica en la resistencia a la insulina "saludable" (transición de A a B) y la evolución de la diabetes mellitus tipo 2 (transición de A a C).
Relación hiperbólica entre la sensibilidad a la insulina y la función de las células beta que muestra una compensación dinámica en la resistencia a la insulina "sana" (transición de A a B) y la evolución de la diabetes mellitus tipo 2 (transición de A a C). Modificado de Cobelli et al. 2007 y Hannon et al. 2018 [20] [9]

Además, la función de las células beta debe interpretarse a la luz de la sensibilidad a la insulina predominante. [21] [20] Esto es necesario ya que la masa de células beta se ajusta según lo requerido por la compensación dinámica, [22] dando lugar a una relación hiperbólica entre la sensibilidad a la insulina y la función de las células beta. [4] [9] [1] [19] En el estado de resistencia a la insulina, las células beta proliferan y su capacidad secretora aumenta posteriormente. [23] Una posibilidad para abordar esta relación es recurrir a una normalización de la función de las células beta basada en una métrica de disposición. [20] Se supone que el índice de disposición , calculado como producto de la sensibilidad a la insulina y la función de las células beta, es una constante durante el desarrollo de la resistencia a la insulina. Generalmente se supone que la tolerancia a la glucosa de un individuo está relacionada con el índice de disposición. En este modelo, diferentes valores de tolerancia a la glucosa están representados por diferentes hipérbolas, de modo que dentro de una hipérbola el producto de la sensibilidad a la insulina y la función de las células beta permanece constante.

En resumen, para proporcionar una explicación mecanicista significativa de la homeostasis de insulina-glucosa, la función de las células beta y la sensibilidad a la insulina deben evaluarse simultáneamente y es necesario interpretar todas las observaciones en el contexto de la sensibilidad [24] o la resistencia a la insulina. [2]

Véase también

Referencias

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