Resumen

El aumento significativo de Diabetes Mellitus tipo 2 (DM2) en jóvenes y adultos, ligado al tipo de alimenta-ción y a la obesidad preocupa a los especialistas del mundo entero.

La DM2 es una enfermedad de etiología heterogénea, en donde se produce una interacción entre los dos facto-res más importantes: la Resistencia a la Insulina (RI) y la disminución de la secreción de las células β del páncreas.

La RI es una compleja alteración que afecta a múltiples sistemas orgánicos, predispone a severos defectosmetabólicos como DM2 y es un factor de riesgo para el desarrollo de Hipertensión Arterial, Dislipemia, Ate-roesclerosis, Enfermedad Cardiovascular y Síndrome de Ovario Poliquístico.

En esta revisión se describen las diferentes vías descendentes de acción de la Insulina (Ins), las mutacionesa distintos niveles y los métodos de diagnósticos de RI.

Dada la importancia del diagnóstico precoz de RI sugerimos métodos sencillos para un laboratorio de me-diana complejidad, mostrando resultados de un estudio con individuos normales (N), con sobrepeso (S), obe-sos (O) y con dislipemia (DL).

Concluimos utilizar como métodos mínimos para el diagnóstico de RI: la Prueba de Tolerancia Oral a la Glu-cosa y los Índices HOMA y QUICKI con distintos valores de referencia o de corte según sean sujetos N; con S;O o DL.

Abstract

The significant increase of Mellitus Diabetes type 2 (DM2) in children, adolescents and adults, related to thetype of feeding and the obesity worries specialists about the entire world.

Dirección Postal: Centro de Análisis Clínicos y Especializados, Monteagudo 368, San Miguel de Tucumán (4000)Tucumán. Telefax.: 0381 430 3438. E-mail: zchaila@arnet.com.arPalabras clave: Resistencia a la Insulina. Receptor de Insulina. Mutaciones de Receptor de Insulina. Transportadoresde Glucosa. Diagnóstico de Resistencia a la InsulinaKey words: Insulin Resistance. Insulin Receptor. Insulin Receptor Mutations. Glucose Transporters. Insulin ResistanceDiagnosticRecibido: 10-03-05 Aprobado: 18-05-05

Revista Argentina de Endocrinología y MetabolismoCopyright © 2005 por la Sociedad Argentina de Endocrinología y Metabolismo

Vol 42 • No. 3

REVISIÓN

Resistencia a la insulina: actualización, métodosmínimos de diagnóstico.Carrera de Especialización en Endocrinología.Insulin resistance: revision, minimum methods of diagnosis.

Chaila de Simesen de Bielke, M. Z.; Sánchez De Boeck, M. N.

Centro de Análisis Clínicos y Especializados, Monteagudo 368, San Miguel de Tucumán (4000) TucumánTelefax.: 0381 430 3438. E-mail: zchaila@arnet.com.ar

CHAILA DE SIMESEN DE BIELKE, M. Z. Y COL. 91

Introducción

Antiguamente se definía (Himsworth y Kerr en1939) Resistencia a la Insulina (RI) como la respues-ta pobre a la Insulina (Ins) exógena en los pacien-tes diabéticos obesos.

En la actualidad se considera RI a un fenómenocaracterizado por una respuesta disminuida en lostejidos periféricos (adiposo y muscular), a las accio-nes biológicas de la Ins y como consecuencia deello hay un aumento de su producción por las célu-las β del páncreas para mantener los niveles norma-les de glucosa (Glu).

El concepto de RI no debe confundirse con el deSíndrome de Resistencia a la Insulina (1-2) o Síndro-me Plurimetabólico o Síndrome Metabólico o Sín-drome de Reaven o Síndrome X, que es una asocia-ción de hallazgos clínicos y de laboratorio, tales co-mo RI con o sin intolerancia a la glucosa, obesidadcentral o abdominal, dislipemia, hipertensión arte-rial (HA), hiperuricemia, aumento de factores pro-trombóticos y antifibrinolíticos y una predilecciónpara la enfermedad vascular ateroesclerótica (3-4-5).

La consecuencia inmediata de la RI es el incre-mento compensador de la secreción de hormona,produciéndose el hiperinsulinismo, sin que las con-centraciones elevadas de Ins se acompañen de hi-poglucemia.

A medida que se desarrolla la RI, se requiere másIns para estimular el mismo nivel de utilización deGlu y mantener el nivel de Glu extracelular normal.Así pues, la euglucemia se mantiene a expensas dela hiperinsulinemia. Esto podría denominarse RI

DM2 is an heterogeneous etiology disease, in which takes place an interaction between two important fac-tors: the Insulin Resistance (IR) and the diminutions of β cells of the pancreas secretion.

The IR is a complex alteration that affects multiple organic systems, ready to severe metabolic defects asDM2 and is related to a wide range of other phisiopatologys sequels, being a risk factor to the development ofArterial Hypertension, Dislipemia, Ateroesclerosis, Cardiovascular Disease and Polycistic Ovary Syndrome.

In this revision we describe the different descendent ways of Insulin’s action, the mutations at different le-vels and the methods for IR diagnosis.

Because the importance of the precocious diagnosis of IR we suggested simple methods for a medium com-plexity laboratory, showing results of a work with normal (N), overweight (OW), obese (O) and dislipemia (DL)individuals.

Thus we concluded use, minimum methods for the diagnosis of IR: Oral Glucose Tolerance Test, HOMAand QUICKI Indexes with different values of reference or cut off limits according to N; OW; O or DL subjects.

compensada en la que se encuentran muchos pa-cientes. El número de receptores de Ins puede dis-minuir debido a la desensibilización causada por loselevados niveles de Ins circulante. El paciente obe-so sería un ejemplo del tipo de individuo que ten-dría estas características metabólicas.

Si la secreción de Ins por el páncreas es incapazde superar la RI o disminuye posteriormente, se de-sarrolla hiperglucemia. En el estadio inicial de la hi-perglucemia (p.ej.: intolerancia a la Glu) los nivelesde Ins circulante todavía se mantienen bastante ele-vados durante todo el día. En un estadio posterior,a medida que la hiperglucemia se agrava, el pacien-te desarrolla Diabetes tipo 2 (DM2), con niveles deIns normales o descendidos.

Estamos frente a un fallo en el funcionamientode las células β de los islotes pancreáticos. Cuandoexiste un defecto en la secreción de Ins por el pán-creas estamos en presencia de intolerancia a la Gluo DM2.

Acción biológica de la insulina

La Ins es una hormona polipeptídica, secretadapor las células β de los islotes de Langerhans pan-creáticos. Al momento de la secreción la moléculaprecursora proinsulina es clivada dando como resul-tado dos fragmentos, la Ins y el Péptido C. Éste esbiológicamente inactivo, dado que no tiene una fun-ción metabólica y sus niveles no se ven alteradospor el pasaje a través del sistema portal a diferenciade la Ins. Por este motivo, refleja la secreción pan-

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creática de Ins, la cual es regulada por numerosasseñales neuronales, metabólicas y hormonales, y asu vez por un mecanismo de feed back sobre las cé-lulas β, controlando su propia secreción (6).

La Ins ejerce un efecto dominante en la regula-ción de la homeostasis de la Glu, principalmente entres tejidos: hepático, muscular y adiposo.

En el hígado la Ins disminuye la producción deGlu por inhibición de la gluconeogénesis y glucoge-nólisis, promoviendo el almacenamiento de glucó-geno.

En el tejido graso, fundamentalmente en el celu-lar subcutáneo, estimula la captación de Glu e inhi-be la lipólisis.

En el músculo esquelético aumenta la captaciónde Glu (7-8).

Modifica la expresión o la actividad de una va-riedad de enzimas y de sistemas de transporte encasi todas las células.

Entre otras funciones, la Ins promueve el creci-miento estimulando la captación celular de aminoá-cidos, la síntesis proteica, la formación de ADN yARN (9), actúa en el Sistema Nervioso Central (SNC),en la regulación de la tensión arterial (10) y en la es-teroidogénesis en las células ováricas.

Receptor de insulina

La acción de la Ins es mediada a través del recep-tor de insulina (RIns), que es una glicoproteína detransmembrana con actividad tirosina kinasa (TK) (11).

El RIns está presente en casi todos los tejidos va-riando su concentración desde 40 receptores en loseritrocitos a más de 200.000 en adipocitos y hepato-citos.

Se compone de dos subunidades α y dos subu-nidades β unidas entre sí por enlaces disulfuro. Haydos isoformas del receptor, que difieren en 12 ami-noácidos cercanos al Carboxilo terminal de la subu-nidad α, como consecuencia de un splicing alterna-tivo en el exón 11.

Las subunidades α están situadas fuera de la cé-lula y contienen el sitio de unión a la Ins, mientrasque la porción intracelular de la subunidad β con-tiene los residuos TK (Fig. 1).

El gen del RIns, formado por 22 exones, se en-cuentra en el brazo corto del cromosoma 19 y tieneuna longitud de aproximadamente 120 Kpb (12).

Los 11 exones que codifican para la subunidad αdel receptor están intercalados con intrones en alre-dedor de 90 Kpb y los 11 exones que codifican pa-

Fig 1. Modelo de receptor de insulina donde se ilustra la posición relativa de los sitios de autofosforilación y otras regiones funcionales

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ra la subunidad β están localizados juntos en una re-gión de aproximadamente 30 Kpb (13).

Por estequiometría, pueden unirse 1 a 2 molécu-las de Ins al receptor.

Muchos receptores de membrana regulan proce-sos celulares a través de la proteína TK y compartensecuencias homólogas con la subunidad β del RIns.

Por lo tanto el RIns pertenece a una familia de re-ceptores con similar mecanismo de acción, donde seincluyen los receptores de IGF-1 (Factor de creci-miento símil Insulina), de EGF (Factor de Crecimien-to Epidérmico), de PDGF (Factor de Crecimiento Pla-quetario) y para algunos protooncogenes y oncoge-nes (14) que contienen la actividad TK intrínseca.

Mecanismos de acción de la insulina

Los receptores activados se autofosforilan enmúltiples residuos de tirosina y para propagar la se-ñal deben interaccionar con proteínas que tienen 2dominios homólogos Src (proteínas SH2) (15). Sinembargo, el RIns no se une directamente a la pro-teína SH2, sino que lo hace a través de las proteínasIRSs (Sustratos del Receptor de Insulina).

Así la autofosforilación del RIns estimula la acti-vidad kinasa del IRS-1 (Sustrato del RIns tipo 1) por

lo que éste se fosforila en los múltiples residuos ti-rosina que luego son reconocidos por otras proteí-nas como: Fosfatidil Inositol 3 Kinasa (PI3-K), SHP-2, Grb-2, Nck, Crk, Fyn, las cuales se asocian al IRS-1 con sus dominios específicos SH2 para mediar larespuesta descendente de la Ins (Fig 2).

La proteína IRS-1 activada inicia dos caminosmetabólicos:

1- Actúa uniendo las enzimas p85 y p110 for-mando PI3-K. La enzima PI3-K desdobla las vesícu-las del transportador de Glu tipo 4 (GLUT-4), éstosse trasladan a la membrana celular, permitiendo laentrada de Glu desde el espacio extracelular al inte-rior de la célula. Se expresa la enzima GlucógenoSintasa (que transforma en Glucógeno la Glu incor-porada) y se activa la síntesis de proteínas y lípidos.

2- El complejo Grb-2/SOS activa el complejo RASque inicia una cadena de fosforilaciones que termi-nan en la enzima MAP Kinasa (MAP-K) que a niveldel ADN permite la acción mitogénica de la Ins pa-ra el crecimiento y diferenciación celular.

Probablemente PI3-K también modula la res-puesta mitogénica (16).

Rol de la Ins en el sistema nervioso central

La Ins en el SNC produce la activación del Siste-ma Nervioso Simpático (simpatoactivación), sin em-bargo los mecanismos intracelulares neuronales quemedian esta acción no están claros. Una hipótesis esque PI3-K y MAP-K, las principales vías involucra-das en la señalización del RIns, participan en la res-puesta nerviosa simpática a la Ins (17-18-19).

El RIns está expresado en varias regiones espe-cíficas del cerebro, las cuales gobiernan comporta-mientos fundamentales como la ingesta de alimen-tos, reproducción y funciones cognitivas. Ambos re-ceptores, los de la periferia y los del SNC, tienen di-ferencias en estructura y función. Numerosas evi-dencias han demostrado que la Ins y su receptorjuegan un rol importante en el aprendizaje asociati-vo. La interrupción de la producción de Ins y la dis-minución de la actividad del RIns causan deficienciade aprendizaje y de memoria así como demenciapor Alzheimer, por lo tanto la administración de Insmejora significativamente la perfomance cognitivade estos pacientes.Fig 2. Caminos de acción de la Insulina

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Las vías de activación del aprendizaje y la memo-ria, a nivel molecular por acción de la Ins y su re-ceptor, tienen señales específicas, una de las cualesestá asociada a la formación de la memoria de lar-go tiempo y está compuesta de moléculas intracelu-lares incluyendo Grb-r/SOS, Ras/Raf y MEK/MAP-K.También hay otros caminos como IRS1, PI3-K y pro-teína kinasa C, como así tambien receptores no TKpp60c-src, asociados con el procesamiento de lamemoria (20).

En el hipotálamo se reportó que la Ins fosforilasu receptor y sigue la vía descendente IRS-1 e IRS-2, aumentando la unión de éstos a la Subunidad re-gulatoria de PI3-K, activando la Proteína Kinasa B(PKB o AKT). Estos hallazgos apoyan la hipótesis deque la vía IRS-PI3K es la mediadora de la acción dela Ins en el núcleo arcuato. Con las evidencias re-cientes que leptina activa la vía PI3-K en el hipotá-lamo, surge un mecanismo posible de cruzamientosde señales neuronales entre la señalización de la Insy la leptina (21).

RI en pared vascular

La disfunción del endotelio, en arterias grandes ymedianas, juega un rol importante en la aterogéne-sis. Pacientes con RI frecuentemente manifiestanelevada presión arterial, hiperlipemia, y disfibrinoli-sis, aún sin clínica manifiesta. La relación entre dis-función endotelial y la ateroesclerosis fue demostra-da en pacientes con hipertensión, una de las carac-terísticas de la RI. La vasodilatación inducida porIns, que es mediada por el óxido nítrico (NO), sedeteriora en los individuos obesos que tienen RI.Aunque se podría especular que la pérdida de vaso-dilatación dependiente del endotelio y el incremen-to de la vasoconstricción podrían ser factores etioló-gicos de la presión arterial elevada, los factores quecontribuyen a la disfunción endotelial mediada porNO en el estado de RI no están totalmente defini-dos. Las evidencias experimentales sugieren que latetrahidrobiopterina (BH4), el cofactor natural yesencial de NO sintasa (NOS), juega un rol impor-tante no sólo en el aumento de la tasa de produc-ción de NO por NOS sino también en el control dela formación del anión superóxido (O2-) en las célu-las endoteliales. Se ha observado que en condicio-

nes de RI, los niveles de BH4 están disminuidos,además hay una síntesis reducida de NO y una inac-tivación acelerada de NO por el O2- dentro de la pa-red vascular.

Estos resultados indican que el metabolismoanormal de la biopterina contribuye a causar la dis-función endotelial y el aumento del estrés oxidativovascular en el estado de RI (22).

La NOS inducible (NOSi), mediadora de la infla-mación, ha estado implicada en muchas enfermeda-des incluyendo la RI. Sin embargo, los mecanismosmoleculares por los cuales las NOSi median RI si-guen siendo en gran parte desconocidos. Hay traba-jos que indican que las NOSi reducen la expresiónIRS-1 en músculo esquelético (23).

Sustrato del receptor de insulina

Los IRSs son tanto sustratos del RIns como delReceptor de IGF-1 e Interleuquinas.

El gen del IRS-1 está localizado en el cromoso-ma 2q36-37 (24).

Los IRSs son una familia de proteínas, han sidoidentificados nueve: IRS-1-2-3 y 4, Gab-1, Shc (elcual posee tres isoformas), y p62doc (25 -26).

Estudios realizados indican que IRS-1 e IRS-2 noson funcionalmente intercambiables en los tejidosque son responsables de la producción de la Glu(hígado), uptake de Glu (músculo esquelético y te-jido adiposo), y producción de Ins (células β delpáncreas). Se sugiere que IRS-1 juega un rol impor-tante en el músculo esquelético mientras que IRS-2parece regular la acción de la Ins en hígado y célu-las β del páncreas. En contraste, los genes IRS-3 eIRS-4 parecen desempeñar funciones reiterativas enel sistema de señalización de los IRSs (27).

La proteína típica del IRS tiene varios dominios(Fig 3): Dominio PH (pleckstrin homology) une oreconoce estructuras lipídicas (Fosfatidil Inositol Bi-fosfato PIP2 o Fosfatidil Inositol Trifosfato PIP3) es-pecíficas de la membrana. La función de este domi-nio en la cascada de acción de la Ins es el recluta-miento de las proteínas IRSs cerca del RIns (28).

Dominio PTB (phosphotyrosine binding): sufunción es el reconocimiento del RIns por parte delas proteínas IRSs, identifican la fosfotirosina en lasecuencia aminoacídica asparagina-prolina, cual-

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quier aminoácido fosfotirosina de proteínas con mo-tivo NPXpY el cual a menudo está presente en re-ceptores TK, incluyendo el RIns (29-30).

El IRS-1 contiene 21 sitios potenciales de fosfori-lación en Tyr, incluyendo 6 residuos YMXM, 3YXXM, y 12 en otros motivos hidrofóbicos. Además,contiene otros 30 sitios potenciales de fosforilaciónserina-treonina con motivos reconocidos por variaskinasas (31).

La ausencia de RIns reduce selectivamente la fos-forilación de IRS-2, pero no de IRS-1, y la disminu-ción de la activación de IRS-2 se asocia a la falta deefectos de la Ins. Trabajos publicados indican queIRS-1 e IRS-2 son las principales proteínas que seunen a PI3-K en hepatocitos. Estos datos identificana IRS-2 como el principal efector de las acciones dela Ins (metabólicas y de crecimiento), a través dePI3-K en hepatocitos, e IRS-1 como el substratoprincipal que media las acciones mitogénicas de losreceptores IGF-1 (32-33).

IRS-3 e IRS-4 tienen la arquitectura común de lafamilia IRSs (34-35); sin embargo, el IRS-3 es muchomás pequeño que las demás proteínas IRSs y tienemenos sitios de fosforilación.

Se ha demostrado que IRS-3 no es esencial parael crecimiento normal, la homeostasis de la Glu y eltransporte de la Glu en los adipocitos (36-37).

Algunos resultados indican una localización nu-clear de IRS-3, con mecanismos diferentes a otrasproteínas IRSs y una posible actividad de regulacióntranscripcional (38).

Interacciones proteínas proteínas

Los dominios de interacción proteica, mejorescaracterizados, involucrados en la señalización deIns son los PH, los PTB (ya descriptos anteriormen-te) y los dominios SH2 y SH3 (Fig 3).

Dominios SH2: la mayoría de los sustratos in-tracelulares del RIns contienen dos dominios Src ho-mólogos (SH2). Estos dominios son también sitiosde unión a fosfotirosina, pero tienden a tener mayorafinidad que los dominios PTB y reconocen patro-nes aminoacídicos específicos, haciendo posibleuna interacción proteína-proteína más rígida.

Los dominios SH2 consisten en por lo menos 100aminoácidos, que incluyen un sitio de unión a fosfoti-

rosina altamente conservado (secuencia FLAVRES) (39).Los dominios SH2 se encuentran en: • PI3-K, la cual reconoce por lo menos cuatro

sitios en la tirosina fosforilada de IRS-1.• En la proteína adaptadora Grb-2 y en la fosfo-

tirosina fosfatasa SHP-2, las cuales se unen a otrassecuencias, incluyendo pYVNI, pYIDL, y secuenciasdel pYASI (40).

• En otras proteínas SH2, tales como Crk (adap-tadora), Nck (adaptadora), Fyn (TK) y Csk (TK), lasque se unen a los residuos de Tyr de las proteínasIRSs.

Dominios SH3: están a menudo presentes enlas proteínas adaptadoras SH2. Los dominios SH3 seunen a grupos ricos en Prolina con secuencia con-senso PXXP con una estructura en hélice específicaproporcionando un acoplamiento entre la proteínaadaptadora y sus proteínas blancos o subunidadescatalíticas asociadas descendentes (39).

Hay numerosas proteínas, que se unen a IRSsmediante mecanismos desconocidos o dominios in-definidos.

Fosfatidil Inositol 3 kinasa (PI3-k): es la pri-mera proteína SH2 encontrada que se asocia al IRS-1, se compone de dos subunidades, la catalítica(p110) de 110-KDa responsable de la fosforilaciónde los fosfatidilinositoles encontrados en las mem-branas celulares y la subunidad reguladora (p85), de85-KDa que posee dos dominios SH2 (41).

Hay por lo menos 8 isoformas de la subunidadreguladora; 6 son derivadas de un splicing alternati-vo del gen p85α. Estas incluyen p85α, AS53 (tam-bién llamado p55α) y p50α (42-43). Otras dos isofor-mas p85β (44) y p55PIK (45) derivan de genes separa-dos. Cada una de estas subunidades reguladoras seasocian a las proteínas del IRSs en respuesta a la Insy traducen la señal a la PI3-K activándola. Ademáscada subunidad reguladora puede tener una funciónespecífica dependiendo de su afinidad por las pro-teínas IRSs y de su habilidad para regular la activi-dad de PI3-K.

La activación de PI3-K es un paso dominantedando como resultado la estimulación de funcionesmetabólicas mediadas por Ins tales como el despla-zamiento de GLUT4 a la superficie de la célula, con-duciendo la Glu hacia el interior de la misma y a lasíntesis de Glucógeno (16-25-41). Así PI3-K activada dalugar a la fosforilación de Akt, también conocido co-

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mo Proteína Kinasa B (PKB), la cual a su vez fosfo-rila e inactiva la Glucógeno Sintasa Kinasa 3 (GSK-3). Esta inhibe tónicamente la actividad de la proteí-na glucógeno sintasa. De este modo, la inhibiciónde la GSK-3 permite la activación de la glucógenosintasa (46). Esta activada deposita a la Glu en formade glucógeno.

La Tyr 608 podría ser el principal sitio de la inte-racción entre IRS-1 y p85; sin embargo, IRS-1 con-tiene por lo menos cuatro sitios que actúan recípro-camente con los dominios SH2 de p85.

GRB 2: es una de las proteínas adaptadoras me-jor caracterizada, es una molécula de 27 KDa conuna estructura con dominios SH3-SH2-SH3. La acti-vación de Grb2 (por las proteínas IRSs) recluta SOS(Factor intercambiador de nucleótidos de Guanina),cerca de Ras, resultando la activación de GTPasa yde la cascada de serina/treonina kinasa conocidacomo MAP-K. Esta cascada dispara la señal desde lamembrana plasmática al núcleo y es el camino deseñalización esencial para la mitogénesis.

El complejo Grb2/SOS no parece estar fuerte-mente fijado a la membrana plasmática en respuestaa la Ins. Esto podría contribuir con el efecto mitogé-nico, relativamente débil de la Ins, comparado con

el de otros factores de crecimiento (47-48-49-50-51-52-53).

CRK: Crk fue originalmente identificado como elproducto de un oncogen v-crk. Los homólogos ce-lulares de v-crk son conocidos como Crk-I (domi-nios SH2-SH3) y Crk-II (dominios SH2-SH3-SH3) yson derivados de un splicing alternativo a partir deun solo gen. Crk se asocia a través del dominio SH2a proteínas fosforiladas en Tyr, involucradas en elreordenamiento de los componentes del citoesque-leto; se une a SOS a través de los dominios SH3. Re-cientemente, se ha demostrado que Crk puede unir-se a IRS-1 de manera dependiente de Ins.

NCK es una proteína multiadaptadora de 47 KDacon dominios SH3-SH3-SH3-SH2. Se asocia a travésde dominios SH2 con IRS-1 en varias TK diferentesy con serina/treonina kinasa. A través de sus domi-nios SH3 se asocia a SOS (54-55-56-57).

CSK: es una TK citoplasmática que inactiva laskinasas del tipo Src mediante fosforilación en Tyr.Se asocia con IRS-1 a través de su dominio SH2 ypromueve la defosforilación de la kinasa de adhe-sión focal (FAK) de una manera dependiente de Ins.FAK es una de las principales participantes en la in-teracción célula-célula y célula-matriz de las integri-nas y otros factores de crecimiento. Además, se su-

Fig 3. Dominios en la interacción de proteínas implicados en la transducción de la señal Insulina-Receptor.

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giere que Csk está involucrada en el reordenamien-to del citoesqueleto inducido por Ins (58-59-60).

SHIP (SH2- Inositol 5-fosfatasa): La activaciónde PI3-K produce PIP2 y PIP3 . Estos podrían actuarcomo segundos mensajeros para algunas respuestasbiológicas de la Ins y otros factores de crecimientomediante la unión a dominios PH de la molécula si-guiente, tales como serina/treonina kinasa Akt/PKBy su activador PDK1. Recientemente, una proteínade 145 kDa, SHIP ha sido identificada como unafosfatasa específica para 5’fosfato de PIP4 y PIP3,convirtiendo el último en PIP2. La sobreexpresión deSHIP, inhibe el transporte de Glu inducido por Ins yla síntesis de ADN, sugiriendo que PIP3, más quePIP2, es el mayor mediador de las acciones biológi-cas dependientes de PI3-K de la Ins.

SHIP se fosforila en Tyr siguiendo la estimula-ción de las células con Ins, factores de crecimientoy citoquinas, luego de la cual se une al dominio PTBde Shc. En el caso de la Ins, no está claro si SHIP seasocia con las proteínas IRSs o con el RIns, sin em-bargo un reporte reciente ha demostrado la asocia-ción de SHIP con IRS–2 en respuesta a la eritropo-yetina (61-62-63-64-65).

SHP-2: es una fosfotirosina fosfatasa que se unea las fosfotirosinas del extremo COOH terminal delas proteínas IRSs. Tiene dos dominios SH2, los sus-tratos fisiológicos de esta enzima no son conocidos,pero su sobreexpresión modula la adhesión y mi-gración celular, así como también la activación de lavía Ras/MAP-K por la acción de la Ins (66-67).

Hay numerosas proteínas que interactúan conIRSs por mecanismos desconocidos, éstas incluyenproteínas adaptadoras, transformantes, estructuralesy enzimas asociadas con IRSs (68-69-70).

Transporte de glucosa al interior de la célula

La Glu ingresa a las células mediante una seriede transportadores o isoformas denominados GLUT.Se conocían 5 proteínas homólogas de membrana:GLUT-1, 2, 3, 4, 5, reguladas por diferentes genes(71); actualmente se conocen nuevas proteínas detransporte identificadas como GLUT 6, 7, 8, 9, 10, 11y 12 (72-73-74).

GLUT-1: están presentes en casi todas las célulasde mamífero, son los responsables de la captación

basal de Glu. Los GLUT 1 y 3 transportan Glu deforma continua a una velocidad prácticamente cons-tante.

GLUT-2: presente en hígado y en las células βdel páncreas, la velocidad de entrada de Glu en es-tos tejidos es proporcional a los niveles de Glu san-guínea. El páncreas puede así percibir el nivel deGlu y ajustar adecuadamente la tasa de secreción deIns. Los GLUT-2 aseguran que la Glu entre rápida-mente en las células hepáticas sólo cuando es ele-vada. Si el nivel de Glu sanguínea fuese escaso, laGlu entraría preferentemente en el cerebro y otrostejidos porque sus sistemas de transporte tienen unaafinidad menor que los del hígado.

Mecanismo de acción de GLUT-2: el aumentode Glu determina la captación de Glu por las célu-las β del páncreas, proceso facilitado por una pro-teína transportadora de Glu, independiente de Ins(GLUT-2). Se produce una liberación inmediata deIns, la almacenada en gránulos, y si el estímulo se-cretor persiste se produce una respuesta retardada ylenta producto de la síntesis de Ins.

Las células β del páncreas toman Glu y aminoá-cidos a través de los GLUT-2, una vez adentro de lacélula, se fosforilada por acción de la glucoquinasa.

Como consecuencia de esto hay un cambio en laproporción de ATP/ADP en la célula, que en formaalternativa, activa el canal de potasio sensible a ATP,liberándolo. Esto genera la despolarización de lamembrana, entrada de Calcio a la célula y la poste-rior liberación de Ins desde los gránulos secretorios(Fig 4).

El receptor de sulfonilurea también puede acti-var el canal de potasio sensible a ATP, imitando elefecto de la Glu. Como por ejemplo el Péptido tipoglucagón (GLP-1).

En este proceso intervienen varios factores detranscripción nuclear, los más estudiados son: factornuclear del hepatocito 1 α (HNF-1 α), factor nucleardel hepatocito 1 β (HNF-1 β), factor nuclear del he-patocito 4 α (HNF-4 α) y factor promotor de Insuli-na 1 (IPF-1) (75).

GLUT-3: se expresa en células con una alta de-manda de Glu, tales como las neuronas.

GLUT-4: se expresa en las células del músculo es-quelético y cardíaco, y en las células adiposas. La Insinduce un rápido aumento del número de transpor-tadores GLUT-4 en la membrana plasmática, por con-

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siguiente, es un transportador dependiente de Ins.Una vez liberada, la Ins entra a la célula a través

de su receptor, el cual se fosforila en la subunidadβ y se activa la TK para sensibilizar las vesículas quecontienen transportadores GLUT-4. Posteriormenteéstos se traslocan hacia la membrana plasmáticaquedando en contacto con el exterior de la célula,permitiendo la entrada de Glu al espacio intracelu-lar. El tiempo que transcurre entre la liberación deIns y el incremento en la velocidad de transporte deGlu es de solamente 1,5 minutos. La Ins se separade su receptor en respuesta a una elevada concen-tración intracelular de Glu. Los GLUT-4 vuelven aempaquetarse en vesículas, siendo traslocadas denuevo al reservorio intracelular. Este proceso es si-milar a la endocitosis mediada por receptor.

GLUT-5: es un transportador de fructosa de altaafinidad expresado principalmente en el intestinodelgado, libera Glu al torrente sanguíneo.

Han surgido trabajos con nuevos transportado-res: GLUT-6 es un pseudogen y la identidad deGLUT-7 es poco clara. Recientemente se han codifi-cado cinco transportadores nuevos, con menor ho-mología respecto a los primeros cinco. Una isofor-ma ha sido designada de diferentes formas por di-versos autores: GLUT-X1, GLUT-8 y GLUT-X1/8. Seexpresa en testículo y blastocitos con niveles muybajos en tejido adulto incluyendo el músculo esque-

lético. Es un transportador alternativo de Glu quepermite su entrada a la célula por estímulo de Insen ausencia de GLUT-4 (76).

Dos isoformas más han sido designadas comoGLUT-9, una se expresa predominantemente en ce-rebro y leucocitos, y la otra en riñón e hígado. Lacuarta isoforma, designada GLUT-10, ha sido recien-temente descripta en hígado y páncreas. GLUT-11 seexpresa en corazón y músculo esquelético.

GLUT-12 se manifiesta predominantemente enmúsculo esquelético y tejido graso, apoyando el con-cepto que un segundo transportador de Glu reguladopor Ins podría estar presente en estos tejidos (77).

Mutaciones del receptor de insulina

Se han identificado alrededor de cien mutacio-nes diferentes en el RIns; éstas tienen lugar en todasu longitud. Muchas de estas mutaciones causan loscambios en la secuencia del receptor o un trunca-miento del mismo.

Se han investigado los mecanismos molecularesde la RI en sujetos con mutaciones en el gen delRIns. En general, los individuos con los dos alelosmutados cursan con severos síndromes de RI (porejemplo leprechaunismo, Síndrome de Rabson-Men-denhall) donde la mayor parte de los pacientesmueren en el primer año (78).

Otras mutaciones del RIns afectan sólo un aleloy son compatibles con la vida y manifiestan síndro-mes de RI (Rl tipo A).

No se conoce aún el predominio de mutacionesen el gen del RIns, sin embargo, se sugiere queaproximadamente 0.1-1% de la población en gene-ral son heterocigotos para una mutación en el gendel Rlns; el predominio es probable que sea más al-to entre la gente con DM2.

En conclusión, las mutaciones en el gen del RInsno son comúnmente encontradas en la DM2, y sóloun pequeño número de individuos tienen mutacio-nes que contribuyen a la RI, probablemente en con-junto con otros defectos genéticos que no han sidoidentificados todavía.

Algunos ejemplos de mutaciones descriptos pordiversos autores:

1- Mutaciones del gen del RIns que afectan la Su-bunidad α o dominio extracelular del receptor:

Fig 4. Células β del páncreas tomando Glucosa y aminoácidospor efecto de GLUT-2

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99

• Mutación homocigota en el exón 3, substitu-yendo Cys 284 por Tyr, produciendo una alteraciónestructural de la subunidad α. Se trata de un pacien-te con RI severa, disminución considerable del cre-cimiento, y síndrome de Rabson-Mendenhall (79).

• Mutación que ocurre con severa RI, en la cualse cambia el codón Ser 323 en la subunidad α delRIns por un codón de leucina, y esto está asociadoa un marcado deterioro en la unión de la Ins a sureceptor. Este estudio demuestra el rol crítico quejuega la Ser 323 de la subunidad α, ya sea forman-do parte del sitio de unión o estabilizando su con-formación (80).

• Tres pacientes con síndromes genéticos asocia-dos a RI extrema, uno con leprechaunismo, homo-cigoto para una mutación donde se sustituye la ar-ginina por histidina en el sitio 209 de la subunidadα. Los otros dos, ambos heterocigota, con una mu-tación en los dos alelo del gen del RIns: uno con elsíndrome de Rabson-Mendenhall donde la mutaciónsubstituyó la lisina por Asn 15 y el otro con una RIextrema tipo A, la mutación substituyó la serina porAsn 462 (81).

• Mutación en dos hermanas IR homocigotas,donde se sustituye valina por fenilalanina en la po-sición 382 en la subunidad α del RIns. Esta muta-ción deteriora el proceso de traslación y retarda eltransporte del RIns a la membrana disminuyendo sunúmero y causando RI en ambas pacientes (82).

• Mutación importante a nivel del exón 11, lacual provoca un splicing alternativo del RNA men-sajero, lo que deriva en la síntesis de una proteínareceptora anormal más pequeña. Esta alteración seproduce en una zona de la subunidad α de uno delos heterodímeros, vinculada directamente con launión de la Ins al Receptor, por lo tanto este recep-tor presentará menor afinidad por la Ins (83).

2- Mutaciones del gen del RIns que afectan la Su-bunidad β o dominio intracelular del receptor. Estamutación se caracteriza por la disminuida capacidadque presenta el receptor de fosforilarse a tirosinauna vez activado por la Ins.

• Mujer delgada (84) con BMI de 16,2 con las ca-racterísticas clínicas del Síndrome de Ovario poli-quístico (SOP) hirsutismo, acné, amenorrea u oligo-menorrea más la acantosis nigricans. Este tipo de RIse denomina también “HAIR-AN” (Hiper Androge-nismo, IR y Acantosis Nigricans) o de tipo A. Se ob-

serva el codón 1174 alterado donde se reemplaza laarginina (normal) por glicina.

• Paciente de 29 años, obesa, heterocigota parauna mutación que substituye la isoleucina por lametionina en la posición 1153. Met 1153 está situa-do en el dominio intracelular TK del receptor cercade los tres sitios principales de autofosforilación. Es-ta mutación deteriora la capacidad de la Ins de acti-var la autofosforilación del receptor, disminuye lacapacidad de la Ins de estimular la actividad TK delreceptor e inhibe la habilidad de Ins de inducir laendocitosis del receptor. Esto último explica que a pe-sar de la presencia de niveles elevados de Ins en elplasma del paciente los receptores son resistentes aldown-regulation. Esto proporciona un paradigma enel cual los factores genéticos actúan en conjunto conotros factores de riesgo, tales como Obesidad (O) yotras alteraciones clínicas importantes de la RI (85-86).

• La secuenciación del exón 19 por amplifica-ción por PCR mostró un codón alterado, donde sereemplaza Alanina por Treonina alterando la subuni-dad β del receptor. Este receptor mutado se caracteri-za por la disminuida capacidad que presenta de fos-forilarse en Tirosina, una vez activado por la Ins (87).

• Otros tipos de mutaciones presentan un cam-bio de una base por otra de un triplete, generandolo que se denomina “codón stop”. La presencia deeste codón provoca que la enzima encargada de co-piar el RNAm, para transcribirlo a nivel ribosomal enuna proteína, se detenga antes de completar latranscripción, de allí su nombre de stop. Esto gene-ra una proteína más corta que lo normal, con unafranca disminución en la capacidad para unir y acti-varse por la Ins.

3- Se han descripto mutaciones en los puentesdisulfuro que unen entre sí a las subunidades α y β,como así también los que unen a los heterodímeros.En estos casos el puente disulfuro no se produce,no se forma el tetrámero y la acción de la Ins estásignificativamente disminuida.

Mutaciones a nivel de proteínastransportadoras de glucosa

Entre las causas de aparición de RI se mencionanmutación de transportadores de glucosa, alteracio-nes específicas en la producción de GLUT-4, defec-

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tos en la traslocación intracelular del transportadory defectos en la vía de transporte.

Se han detectado disminuciones en las concen-traciones del GLUT 4 en los adipocitos de sujetoscon O, DM2 o estados de RI, a diferencia de lo queocurre en el músculo donde el número de transporta-dores no parece afectado. Esta circunstancia no pue-de explicar la existencia de RI ya que es el músculoel principal usuario de Glu. Por ello surge la hipótesisde fallas en el movimiento de traslocación del GLUT-4 desde el interior de la célula hacia la membrana.

Los principales defectos en el proceso están en lasecuencia de activación de PI3-K, dado que las con-centraciones de receptores fosforilados en diabéticosy obesos se encuentran disminuidas en el músculo.

Otros factores de tipo paracrino pueden influiren el transporte de Glu, entre ellos se encuentranlos ácidos grasos libres, crónicamente elevados en laDM2 y la O, la existencia de hiperglucemia, queprovoca efectos tóxicos sobre la secreción y acciónperiférica de la Ins, y el factor de necrosis tumoralα, potente inhibidor de los efectos de la Ins en el te-jido adiposo y el músculo (88).

Mutaciones a nivel de PI3 kinasa

La proteína PI3-K es un paso dominante en lasacciones metabólicas de la Ins (89). Los estudios demutaciones en el gen PI3-K pueden ser complicadospor la existencia de las diversas isoformas de las su-bunidades reguladoras y catalíticas de la enzima.

Dos sustituciones de aminoácidos se han identi-ficado en el gen para la subunidad reguladora p85α,Met-326 Ile y Asn-330 Asp las cuales se han asocia-do a alteraciones en la homeostasis de Glu/Ins.

Así, la variante de Met-326 Ile de p85α es funda-mental para señalar la diferenciación intracelular deladipocito, pero pequeñas modificaciones en la ex-presión y la actividad de la proteína podrían desem-peñar un papel importante en la modificación de laacción de la Ins.

Polimorfismo del sustrato del receptor de insulina

Hay trabajos relevantes apoyando que el poli-morfismo del gen IRS-1 podría estar involucrado enla DM2 y la RI.

Sin embargo, hay otros trabajos que demuestranque no existe diferencia entre pacientes sanos y pa-cientes con DM2 o RI, en el porcentaje que presen-tan este polimorfismo a nivel del IRS-1.

Para estudiar esto Hitman y col. (90) amplificó lazona del gen del IRS-1 entre las posiciones 3874 y4094, donde se encuentra el codón 972. Se compa-ró este fragmento de 262 pares de bases (pb) de unindividuo normal con el mismo fragmento corres-pondiente a un individuo con RI. Utilizando la téc-nica PCR, se forma una sola banda correspondientea 262 pb. Este fragmento se trata con la enzima derestricción BstN1. El codón 972 posee un sitio deunión para dicha enzima. Se analizó el producto deesta digestión en una electroforesis en agarosa al4%. En individuos normales se obtienen 3 bandasde 158 pb, de 81 pb y otra de 23 pb. En algunas pa-cientes con RI se obtuvieron además de las 3 ban-das descriptas, dos nuevas bandas: una de 51 pb yotra de 107 pb. Esto se debe a que en estas pacien-tes existe una mutación heterocigota en este codónen la que cambian GGG por AGG generando elcambio de Gly por Arg. Esta Arg presente en el co-dón genera para la BstN1 una nueva situación decorte produciendo dos nuevas bandas de 51 y 107pb (91).

Estos resultados demuestran que el polimorfismodel codón 972 está francamente aumentado en pa-cientes con DM2 respecto de los controles en cier-tos grupos étnicos.

También se estudiaron otros polimorfismos a ni-vel de los codones 170, 209 y 809 del gen del RIns.Los resultados del Clamp euglucémico en los pa-cientes con los distintos polimorfismos respecto alos controles, demostraron RI en los pacientes conestas mutaciones.

Sin embargo hay otros trabajos con resultadosdiscordantes como los de Koch y col. e Ito y col.que demuestran que por lo menos en la poblaciónjaponesa, no existe diferencia entre sanos y pacien-tes con DM2 o RI, en el porcentaje que presentaneste polimorfismo a nivel del IRS-1.

Mutaciones en el promotor de Glucoquinasa, deGlucógeno Sintasa y de Fosfatasa 1 también han si-do identificadas, pero éstas no fueron asociadas conRI o DM2 excepto en muy pocos casos. Además, sehan publicado mutaciones que afectan al complejoRas y MAP-K.

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Acción de la Ins en los adipocitos

La Ins es un regulador crítico de casi todos losaspectos de la biología del adipocito, y éstos sonuno de los tipos celulares más insulino dependien-tes. La Ins promueve el almacenamiento de Triglicé-ridos (Trig) en el tejido adiposo por numerosos me-canismos, inhibiendo la lipólisis; estimula el trans-porte de Glu y la síntesis de Trig, promoviendo la li-pogénesis; fomenta la diferenciación de preadipoci-tos a adipocitos y a adipocitos maduros. La Ins tam-bién aumenta el nivel de ácidos grasos derivados delas lipoproteínas circulantes por estimulación de laactividad de la Lipoprotein Lipasa (LPL) en tejidoadiposo. Los efectos metabólicos de Ins son media-dos por numerosas acciones tejido-específicas queimplican cambios rápidos de fosforilación de proteí-nas y funciones, así como cambios en la expresiónde genes.

La Ins induce al factor transcripcional ADD-1/SREBP-1c (determinación de adipocitos, factor dediferenciación-1/ elemento regulador esterol – uni-do a proteína 1c), el cual regula los genes que pro-mueven la síntesis de ácidos grasos y la lipogénesis,

no sólo en adipocitos sino también en hepatocitos;y reprime a aquellos genes involucrados en la oxi-dación de ácidos grasos.

La Ins puede también, regular la transcripción através de factores de transcripción Forkhead, loscuales juegan también un rol importante en la trans-ducción de la señal de la Ins hacia el núcleo.

Se conoce que los adipocitos juegan un papelesencial como depósito en el almacenamiento deenergía en forma de Trig, que se utilizan como áci-dos grasos libres (FFA) y glicerol. Sin embargo, enlos últimos años se ha establecido un rol adicionalpara los adipocitos, el de una célula secretora.

Los adipocitos expresan y secretan numerosashormonas y citoquinas, incluyendo el factor de ne-crosis tumoral α (TNF-α); el factor activador e inhi-bidor-1 del plasminógeno el cual contribuye al man-tenimiento de la homeostasis; angiotensinógeno, cu-yo producto proteolítico regula el tono vascular; y laleptina, que desempeña un papel central en la regu-lación del balance energético.

El tejido adiposo puede también, producir lashormonas esteroides activas, incluyendo el estróge-no y el cortisol (92). A través de tales productos se-cretados, los adipocitos poseen la capacidad de in-fluir en la biología de ellos mismos, así como en elmetabolismo sistémico de sitios tan diversos comocerebro, hígado, músculo, células β, gónadas, órga-nos linfoides y sistema vascular.

Así, el peso corporal es regulado por múltiplesseñales, periféricas codificadas por distintos tiposde hormonas, algunas ya muy conocidas como laleptina, las cuales integran el hipotálamo. Ello ha-ce posible un balance entre catabolismo y anabo-lismo. Surge entonces la posibilidad de que la Instiene acción sobre el equilibrio energético, que ex-cede las acciones periféricas ya conocidas de lahormona. Evidencias de este rol de la Ins provie-nen de estudios en los cuales se ha mostrado quea medida que aumenta la O aumenta el nivel dehormona.

De los datos anteriormente expuestos, surge lanecesidad de establecer un nuevo concepto respec-to de la Ins, esta es una hormona anabólica en laperiferia donde favorece la síntesis de proteínas,Trig, etc. y catabólica a nivel central donde producesaciedad y modifica el nivel del gasto energético ac-tuando a la inversa.

Fig 5. Efectos Pleiotrópicos de la insulina para promover elalmacenamiento adiposo.

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Fig 7. Modelo Mínimo de Bergman

Metodologías para la determinación de RI

La mayoría de las técnicas para la determinaciónde RI se llevan a cabo en el ámbito de la investiga-ción. Se describen las mismas en el orden de mayora menor complejidad:

a) Clamp Euglucémico Hiperinsulínico (CEH):este método consiste en la infusión de Ins para ob-tener una concentración plasmática elevada cons-tante, alrededor de 100 uUI/ml. Se ajusta de mane-ra continua con una infusión variable de Glu paramantener la concentración de la misma constante(90 mg%). En estas condiciones, la cantidad de Gluque es necesario administrar para mantener la nor-moglucemia es inversamente proporcional al gradode RI (Fig 6). La prueba es muy sensible y específi-ca en individuos con una amplia gama de intoleran-cia a la Glu, incluyendo diabetes, y se considera co-mo el patrón de oro (gold standard).

La metodología del clamp fue inicialmente ideadapor Andres y col. (93) por analogía con el clamp de vol-taje utilizado en neurociencias; ha sido desarrollada yampliamente utilizada por De Fronzo y col. (94).

No obstante, el CEH tiene algunas desventajasque le impiden aplicarse a grandes poblaciones yaque es una técnica altamente invasiva, requiere ins-trumental sofisticado, personal adiestrado y variashoras de trabajo. Al finalizar la prueba, el pacientedebe seguir con el monitoreo, porque los efectos hi-poglucémicos se mantienen por más tiempo aunquela Ins recupere su nivel basal. Además, se observa,

que las condiciones en las que se realiza (muy al-ta concentración de Ins plasmática con niveles nor-males de Glu) no imitan los estados fisiológicosnormales (95).

b) Modelo mínimo (Mod Min): El Mod Minpropuesto por Bergman y col. (96) considera, duran-te el procedimiento, las concentraciones de Ins yGlu utilizando para el cálculo, una simplificada re-presentación matemática.

Se administra en forma endovenosa Glu al 50%y luego Ins EV y se evalúan Glu e Ins cada 2 minpor 10 min y luego hasta los 180 min cada 10 min(Fig 7). Con estos datos se derivarán, mediante 2ecuaciones diferentes, los índices de SI y efectividadde la glucosa (Sg). Índices menores que 2 x 104

uUI/ml x min ocurren en presencia de severa RImientras que valores mayores a 5 x 104 uUI/ml xmin son observados en sujetos normales. El índicede sensibilidad correlaciona bien con el CEH (97) sinembargo, en casos de severa RI, esta correlación sedeteriora significativamente. Este problema se debea la simplificación del modelo y sucede cuando ladosis de Ins empleada es insuficiente (98-99-100-101).

Una limitación inherente al análisis del Mod Mínes que requiere una discreta respuesta insulínica, esdecir, una elevación en la concentración basal, conlo cual, la prueba fracasa en individuos con defi-ciente acción de la Ins.

Existen dos modificaciones reportadas para sub-sanar este problema, la primera incluye un bolo detolbutamida (102) para estimular la secreción endóge-

Fig 6. Clamp Euglucémico hiperinsulínico

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103

na de Ins y la segunda utiliza una breve infusión deIns (0,03 U/Kg de peso) exógena (103), ambas admi-nistradas 20 minutos después del bolo de Glu.

El método no es simple pues requiere 2 vías ve-nosas, numerosas muestras de sangre (22 muestras)por un período largo de tiempo, sin contar el riesgode hipoglucemia, una vez finalizada la prueba. Sehan reportado varias modificaciones con el objetode disminuir el número de muestras y el tiempo deduración de la prueba. Es así como Steil (104) reportó unprocedimiento que utiliza 12 muestras en 3 horas deexamen, a su vez, Galvin (105) presentó una modifica-ción con 9 ó 12 muestras en 50 minutos.

Anderson (106) realizó un estudio en el cual utili-zó tanto el método original de Bergman como las 3modificaciones propuestas y los comparó con elmétodo del CEH, encontrando que la mejor correla-ción se obtenía con el método original.

c) Test de supresión de la Insulina: fue descri-to por primera vez por Shen (107) y en su versión ori-ginal contemplaba una infusión cuádruple de Glu,Ins, propanolol y epinefrina. Experimentalmente seinduce hiperglucemia la que estimula la producciónendógena de Ins que es inhibida mediante la adre-nalina y dado que ésta estimula la producción en-dógena de Glu, se administra propanolol para blo-quearla. Uno de los principales problemas de estemétodo residía en los efectos biológicos de la adre-nalina como alteraciones del ritmo cardíaco o leveefecto hipertensivo en unión con el propanolol.

Posteriormente, el test fue modificado reempla-zando la adrenalina y el propanolol por somatosta-tina (108) la que suprime la secreción endógena deIns, glucagón y hormona de crecimiento (109), inhibela gluconeogénesis en individuos normales como endiabéticos (110) y no tiene efectos directos sobre laGlu ni sobre el metabolismo de los lípidos (111).

En general, se considera como un método fácil yseguro sin requerir personal muy especializado.

d) Test de tolerancia a la Insulina: fue el pri-mer método (112) desarrollado para evaluar la SI in vi-vo y consiste en aplicar, por vía intravenosa, una do-sis farmacológica de Ins (0,1 U x kg peso) y reco-lectar muestras de sangre para medir Glu e Ins 15minutos y 5 minutos previos a la Ins, y a los 3, 6, 9,12, 15, 20 y 30 min después de la infusión.

Es un método simple, corto, de bajo costo y rá-pido de evaluar. Ha sido ampliamente utilizadoproporcionando información sobre el SI (113-114). Sinembargo, ha sido criticado particularmente por pro-vocar hipoglucemia producida por la Ins (115).

Basado en que esta respuesta contrarregulatoriaocurre 15 a 20 min después de la infusión de Ins,Bonora (116) ideó un test de tolerancia a la Ins modi-ficado. La prueba se prolonga hasta los 15 min al ca-bo de los cuales se inyecta, por vía endovenosa, unadosis de Glu. Se le ha comparado con el CEH encon-trándose una buena correlación entre ambos (117).

e) Prueba de tolerancia oral a la Glucosa(PTOG): durante tres días previos a la prueba el su-jeto no debe tener restricciones dietéticas, tendráque consumir más de 150 g de Hidrato de Carbono(200 a 300 g).

No deberá ingerir medicación que modifiquen laprueba, drogas hiperglucemiantes como anticoncep-tivos orales, corticoides, salicilatos, sulfamidas e in-hibidores de la MAO.

Evitar situaciones de stress como por ej.: una in-fección aguda o lo que modifique el consumo de Glu.

El paciente permanecerá en reposo y sin fumardurante la prueba.

Dosis: 75 g de Glu en 375 ml de agua, se reali-zarán dosajes de Glu en ayunas y a los 120 min pa-ra el diagnóstico de DM2 o Intolerantes a la Glu. Secompletará con dosajes de Ins en ayunas, 30, 60,120 min para diagnóstico de RI.

Interpretación: diagnóstico de DM2 cuando laglucemia post 75 g de Glu a las dos horas es mayoro igual a 200 mg/dl.

Diagnóstico de RI cuando la Insulinemia es ma-yor o igual que 100 uUI/ml a los 60 min y mayor oigual que 62 uUI/ml a los 120 min.

f) Índice HOMA (homeostasis model assess-ment): modelo homeostático basado en una fórmu-la matemática que utiliza los valores basales de Glue Ins (118).

Índice Homa: Ins en ayunas (uUI/ml) x Glu enayunas (mg/dl)/ 405

El modelo matemático HOMA es un método sim-ple, de bajo costo y poco invasivo, lo que es unaventaja en la práctica clínica y se utiliza para estu-dios poblacionales.

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g) Índice QUICKI (Quantitative Insulin sensi-tivity check index): definido por Katz (119) paraevaluar la sensibilidad a la Ins.

Índices de QUICKI: 1/ (log Ins Bas + log Glu Bas)QUICKI es un índice obtenido de los valores de

Glu e Ins de una muestra de sangre en ayunas quepuede ser útil en la práctica clínica y epidemioló-gica. Tiene una buena correlación con SIClamp engrupos totalmente diferentes de obesos y no-obe-sos (120). Además correlaciona con el IH y con elMod Min.

Recientemente, Rabasa-Lhoret y col. (121), incor-porando concentración de ácidos grasos libres o gli-cerol en el índice QUICKI, incrementaron su corre-lación con el SIClamp y su poder discriminatorio encasos moderados de RI. Sin embargo, no se sabe sieste QUICKI revisado mejora su asociación con es-tados de RI severos, en O, tolerancia a la glucosadisminuida, SOP y DM2. Debido a que los ácidosgrasos libres pueden ser reesterificados o excretadosen tejido adiposo, mientras que el glicerol es siem-pre excretado, este último podría dar mejor informa-ción que los ácidos grasos libres en la lipólisis.

Concluimos que IQ, IQ revisado e IH tienen co-rrelaciones lineales en diferente poblaciones de RI ysirven fundamentalmente para grandes estudios epi-demiológicos.

h) Índice de Mc Auley: estos autores (122) compa-ran Ins y Trig en ayunas, IH, I/Glu, Índice Bennett,BMI con el CEH para determinar el método más apro-piado para medir RI en la población en general.

Mffm/I = exp (2,63 - 0,28 x ln Ins uUI/ml - 0,31x ln Trig mmol/l)

Mffm/I: ISI corregido para índice de masa librede grasa sobre el promedio de la Ins.

Índice Bennett = 1/ ln (Glu basal) x ln (Ins basal)Una combinación de dos mediciones de rutina

de laboratorio, como Ins y Trig en ayunas, permi-ten un modelo simple de screening de RI en la po-blación.

i-j) Índice Glucosa/Insulina (Glu/Ins) e Índi-ce Insulina/Glucosa (Ins/Glu): realizado con va-lores de Glu e Ins en ayunas. Son los menos utiliza-dos por su baja utilidad diagnóstica.

Elección de los métodos de diagnóstico

La RI es un factor de riesgo para una variedad deenfermedades crónicas incluyendo la DM2 (123), en-fermedad cardiovascular (ECV), HA, dislipemia ycáncer de colon (124-125).

Es claro que estas enfermedades crónicas talescomo DM2 se pueden retrasar o prevenir, identifi-cando a sujetos con predisposición a la RI. Esto selogra disminuyendo los factores de riesgo como soncambios en el estilo de vida (126) y/o el uso de agen-tes farmacológicos (127).

Los métodos disponibles (CEH – Mod Min) actual-mente para la detección precoz de RI son complejos,costosos, molestos para el paciente y no son aplica-bles a gran escala en la práctica clínica asistencial.

A pesar de los grandes esfuerzos en la investiga-ción, aún no se han podido dilucidar completamen-te los mecanismos involucrados en la génesis de laRI (128). Asimismo, se han desarrollado varios méto-dos para cuantificar (129) la sensibilidad de los tejidosa la acción insulínica, ya descriptos anteriormente,siendo de elección la prueba del CEH (130-131-132).

Muchos autores evaluaron los Índices derivadosde los niveles de Glu e Ins en ayunas y los compa-raron con el CEH y el Mod Min y encontraron unabuena correlación, sugiriendo el uso de éstos parael diagnóstico de RI.

Así se describe (133) una alta correlación entre elCEH y el IH sin diferencias importantes entre: sujetosno diabéticos y diabéticos; sujetos masculinos noobesos y obesos; mujeres jóvenes (menor de 50años) y mujeres de mayor edad; sujetos normotensose hipertensos. Concluyendo que el IH se puede utili-zar confiablemente en estudios epidemiológicos.

Otros autores estudiaron 27 pacientes con HA(134) sin tratamiento, comparando el SI derivado delCEH con el IQ, el Mod Min y el IH; encontrandouna mejor correlación entre el SI y el IQ tanto basa-les como postratamiento, concluyendo que IQ es uníndice simple, robusto y útil para evaluar la RI ensujetos hipertensos en la práctica clínica.

Nosotros estudiamos a 80 sujetos (30 varones y50 mujeres) sin alteraciones clínicas o endocrinasque avalen RI, de edades comprendidas entre 20 y45 años agrupados en Normales (N) (Grupo A), Dis-lipémicos (DL) (Grupo B), Sobrepeso (SP) (GrupoC) y Obesos (O) (Grupo D).

RESISTENCIA A LA INSULINA: ACTUALIZACIÓN....

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A todos ellos les realizamos un perfil lipídico,PTOG con dosajes de Glu e Ins Basal (Bas), 60 y120 min, y los Índices IH, IQ y Glu/Ins. Evaluamosel comportamiento de dichos parámetros en los di-ferentes grupos.

Discusión

La PTOG es el test más frecuentemente utilizadoen la práctica clínica para el diagnóstico de RI en es-tudios epidemiológicos, particularmente en pobla-ciones normoglucémicas con factores de riesgo: in-dividuos con antecedentes familiares de DM2, DL, Ocentral, HA, sedentarismo, etc.

En nuestra experiencia observamos comporta-mientos significativamente diferentes entre la InsBas y las Ins post a 75 g de Glu a los 60 y 120 minen los diferentes grupos.

Encontramos que el valor medio de Ins Bas en elgrupo A es significativamente menor que en los de-más grupos, presentando estos valores homogéneos(Tabla 1). Este hallazgo es semejante al presentadopor Katz entre individuos NO, O y DM2 (119) y al pu-blicado por un grupo de autores japoneses entre su-jetos N y O (135).

Ins Basal Media (uUI/ml)

Ins Grupo A 11,16 ± 8,16Ins Grupos B, C, D 15,18 ± 10,32

Tabla 1. Valores Medios de Ins Bas

En los valores de Ins a los 60 min en la PTOG seobserva un progresivo aumento desde el Grupo Ahacia el Grupo D (Fig 8). El valor de media obser-vado en el Grupo A es de 63,23 uUI/ml y el prome-dio de las medias de los Grupos B, C y D es de86,69 uUI/ml, donde no coinciden con la literaturaya que el valor de corte utilizado es de 100 uUI/ml.

Valores de Ins 120 min de la PTOG son signifi-cativamente menores en el Grupo A: 40,26 uUI/mlrespecto al promedio de las medias de los otros tresGrupos (Fig 9), los cuales entre sí muestran mediashomogéneas siendo de 69,045 uUI/ml, semejante alvalor establecido por la OMS: de 62 uUI/ml. Por lo

tanto sugerimos diferenciar a los individuos N deDL, SP y O para definir los Valores de Corte tantoen Ins Bas como Ins post 75 g de Glu 60 y 120 min.

Coincidiendo con otros autores (134-136-137)calculamos los Índices: IH, IQ y Glu/Ins con los va-lores Basales de Glu e Ins.

Un tema clave en la determinación de los índi-ces lo constituye el dosaje de Ins (138), por la diver-sidad de técnicas disponibles para la medición de lamisma.

Dado que los Índices HOMA y QUICKI depen-den del valor de Ins, cambios importantes debido adiferencias metodológicas producirán variación dedichos índices, creando diversidad de resultados pa-ra una misma muestra.

Observamos en las figuras 10, 11 y 12 la correla-ción existente entre Ins Basal y los diferentes Índi-ces en los cuatro grupos.

Respecto al IH (Fig 13) se obtiene un valor demedia del Grupo A, para individuos N (2,37 ± 0,89)significativamente menor a los Grupos B, C y D(3,42 ± 1,25) que incluyen DL, SP y O, los cuales en-tre sí muestran medias homogéneas (Tabla Nº2). Es-tos hallazgos son semejantes a los encontrados en laliteratura (139-140), así como la gran variabilidad de losmismos según los factores de riesgos asociados (141).

Valor medio de IH

IH Grupo A 2,37 ± 0,89IH Grupos B, C, D 3,42 ± 1,25

Tabla 2. Valores Medios de IH

En el IQ obtenemos un sólo valor de corte (2,88± 0,17) para todos los grupos, semejante a lo des-cripto por otros autores (139).

En cuanto al índice Glu/Ins no fijaremos valoresde corte debido a la gran variabilidad que presentapara los individuos analizados.

En los individuos dislipémicos Grupo B observa-mos que a mayor IH o sea mayor RI, dichos sujetostienen mayores valores de Trig y menor concentra-ción de HDL Col y esta correlación se mantiene pa-ra IQ y Glu/Ins, ya que a menor IQ y Glu/Ins ob-servamos una mayor concentración de Trig y menorconcentración de HDL Col.

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Fig 10. Relación Ins Bas con IH en los cuatro grupos

Coincidiendo con muchos autores en el Grupode sujetos normales observamos como la RI aumen-ta con la edad.

Conclusión

La RI y la disfunción de las células β del pán-creas, son dos anormalidades metabólicas interrela-cionadas e involucradas en la etiología de la DM2.Después de mucho debate respecto a la primacía de

una de ellas en el desarrollo de esta enfermedad, laevidencia sugiere que la disfunción de las células βconstituye una etapa inicial de la DM2, que se con-firma mediante estudios que han demostrado defec-tos en la secreción de insulina en familiares de pri-mer grado de pacientes diabéticos.

También está perfectamente documentado quela RI es un desencadenante fundamental del poste-rior desarrollo de DM2 y esto se confirma por el au-mento de prevalencia de DM2 entre la población de

Fig 8. Aumento de las medias de Ins 60 min desde Grupo Ahasta D.

Fig 9. Aumento de las medias de Ins 120 min desde Grupo Ahasta D

RESISTENCIA A LA INSULINA: ACTUALIZACIÓN....

107CHAILA DE SIMESEN DE BIELKE, M. Z. Y COL.

Fig 11. Relación Ins Bas con IQ en los cuatro grupos

Fig 12. Relación Ins Bas con Glu/Ins en los cuatro grupos

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mos realizar el diagnóstico precoz de RI con los mé-todos mínimos descriptos, de los cuales hay unavasta experiencia, definiendo los valores de referen-cia y de corte para las diferentes poblaciones, segúnlos factores de riesgo de las mismas; diferenciandolos sujetos normales de los obesos y dislipémicos.

Una vez realizado el diagnóstico tomar las medi-das preventivas, siendo el principal objetivo del tra-tamiento retrasar o incluso prevenir la DM2, me-diante cambios de hábitos de vida evitando el se-dentarismo, dietas adecuadas y si fuera necesario untratamiento farmacológico.

Agradecimientos:Dra. Mónica Namur de Sánchez LoriaSr. Antonio M. HauadSr. Marcelo RojasSrta. María Gabriela Simesen de BielkeLaboratorios ABBOTT

“Este trabajo corresponde a la Tesina presentadaen la Carrera de Especialización en Bioquímica Clí-nica, Área Endocrinología de la Facultad de Bioquí-mica, Química y Farmacia de la Universidad Nacio-nal de Tucumán”.

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hábitos de vida sedentario y con incremento de ma-sa corporal.

Son muchos los factores que influyen sobre la RI,surgiendo la necesidad imperiosa de poder detectar-la antes de llegar a la DM2 o a los riesgos que ellaconduce.

Después de esta revisión, concluimos que debe-

Fig 13. Media y SD de IH

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Lo importante no es lo que tienes en la vidasino a quién tienes en la vida.

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