Entendiendo la Resistencia a la Insulina y Diabetes tipo 2

Resistencia a la insulina

Tanto la prediabetes como la diabetes tipo 2 son causadas por la resistencia a la insulina. Cuando se tiene diabetes tipo 2, los adipocitos, los hepatocitos y las células musculares no responden de manera correcta a dicha insulina. Esto se denomina resistencia a la insulina. Como resultado de esto, el azúcar de la sangre no entra en estas células con el fin de ser almacenado como fuente de energía (1).

 

¿Cuál es la verdadera causa de la resistencia a la insulina?

A menudo se suele escuchar que el consumo de carbohidratos está ligado a la diabetes y resistencia a la insulina. Especialmente el consumo de carbohidratos simples. Debido a esta premisa, existen muchas teorías y datos que afirman que limitar el consumo de carbohidratos en personas diabéticas podría ser la mejor opción para controlar los niveles de glucosas. Sin embargo, son varios los estudios, los cuales veremos más adelante, que nos muestran una realidad un tanto diferente.

La insulina es la llave que abre la puerta para permitir que la glucosa que se encuentra en el plasma pueda entrar a las células. Cuando la insulina se une al receptor de insulina, activa una cascada enzimática que acaba activando el transporte de la glucosa a la célula.

¿Qué ocurriría si no hay nada de insulina? Pues ocurriría que el azúcar que está en la sangre se quedaría retenido en el torrente sanguíneo, intentando poder penetrar a los músculos, pero sin ser capaz de conseguirlo. Debido a este estancamiento de la glucosa en el torrente sanguíneo, sin tener adonde ir, el nivel de glucosa en sangre aumentará.

Eso es lo que sucede en la diabetes tipo 1. Las células del páncreas que deberían producir insulina no lo hacen, debido a alguna patología, por lo que la glucosa en la sangre no puede llegar entrar a los músculos.

Pero ¿Qué pasa si hay suficiente insulina, pero la insulina no funciona? La llave que abre la puerta de la célula para que penetre la glucosa está ahí, pero algo está tapando dicha cerradura. Esto se llama resistencia a la insulina. ¿Y qué es lo que está tapando nuestras células musculares qué hace que  se vuelvan resistentes al efecto de la insulina, evitando la entrada del azúcar? La grasa. Lo que viene a denominarse, lípidos intramiocelulares, grasa dentro de las células musculares. (1a)

Gracias al desarrollo de técnicas de resonancia magnética, se pudo comprobar lo que ocurría en el interior de las células, y con ello se pudo observar como la grasa, y más en particular, la grasa saturada, induce resistencia a la insulina. Con esta técnica, finalmente los científicos pudieron darse cuenta de que una elevación de los niveles de grasa en sangre, estaba directamente implicado en la resistencia a la insulina por la inhibición del transporte de glucosa en los músculos (2a).

Por tanto, ya hoy en día se acepta que la resistencia a la insulina está asociada con la acumulación de grasa en nuestras células musculares. Esta toxicidad por grasa dentro de nuestros músculos es la principal causante de la resistencia a la insulina y de la diabetes tipo 2, ya que interfiere con la acción de la insulina. Las dietas ricas en grasas, independientemente del perfil de ácidos grasos, resultan en una disminución de la sensibilidad a la insulina. La grasa saturada, en relación con la grasa monoinsaturada y poliinsaturada, parece ser más perjudicial con respecto a la insensibilidad a la insulina inducida por la grasa (2). A medida que el nivel de grasa en la sangre asciende, la habilidad del cuerpo para despejar azúcar de nuestra sangre desciende (3). Estudios en adultos con normopeso, no diabéticos, sugieren que los lípidos intramiocelulares pueden causar resistencia muscular a la insulina (4).

Los ácidos grasos libre – que significan grasa libre circulando en el torrente sanguíneo, no empacada en triglicéridos/esterificada- resulta en inflamación: productos de la descomposición de grasa tóxica y estrés oxidativo, los cuales pueden sellar el camino hacia los receptores de insulina y llevar a una resistencia a la insulina en nuestros músculos (5).

 

Lipotoxicidad

En 1963 Randle plantea la hipótesis de que el aumento de los ácidos grasos libres (AGL) producirían resistencia a la insulina; proponiendo el ciclo glucosa-ácidos grasos, conocido actualmente como ciclo de Randle (6). Boden, estableció en 1997, que la relación entre hiperinsulinemia y resistencia a la insulina, es a través de los niveles aumentados de AGL (7).

En la actualidad se acepta la hipótesis de Randle; quien demostró la relación entre lipotoxicidad y resistencia a la insulina. El aumento de AGL, eleva su captación y oxidación, usándose éstos como fuente de energía en los distintos tejidos en competencia con la glucosa. Además, los AGL reducen la afinidad insulina-receptor, disminuyendo la acción de la insulina en los tejidos insulinosensibles; favoreciendo así la RI. Se ha encontrado que a nivel de músculo se inhibe la captación y oxidación de glucosa con la consiguiente disminución de la síntesis de glucógeno. En el hígado se produce neoglucogénesis con mayor producción de glucosa. Como consecuencia de todo esto, habría elevación de los niveles de glucemia y aparecería la intolerancia a la glucosa (6), (7).

Existen suficientes evidencias, tanto en animales como en humanos, que permiten establecer que los niveles crónicamente aumentados de AGL y triglicéridos, disminuyen la secreción de insulina al estímulo con glucosa (8), (9), (10).

                Figura 1. Lipotoxicidad y menor secreción insulínica. Mecanismos: el aumento de ácidos grasos libres                                                     produce disminución de malonil Coenzima A (malonil CoA) y de los derivados acilos de la Coenzima A                                                 necesarios para la liberación de insulina.

 

 

La grasa saturada eleva el contenido de azúcar en sangre

En adolescentes sanos, a los que se les inyecta grasa en el torrente sanguíneo, se ve como se acumula en sus músculos y disminuye su sensibilidad a la insulina, mostrando que el aumento de grasa en la sangre puede ser un importante contribuyente a la resistencia a la insulina sin diferencia de raza (10a).

 

Y esto puede ocurrir en tan sólo tres horas. Un aumento de grasa puede empezar a causar resistencia a la insulina, inhibiendo la captación de glucosa después de tan sólo 160 minutos (11a).

Siguiendo esta teoría mostrada por estos estudios, ¿qué ocurriría si hiciéramos el proceso inverso?. Es decir, reducir el nivel de grasa en plasma de las personas. Pues esta disminución de los niveles de grasa en la sangre puede reducir la resistencia a la insulina y mejorar la tolerancia la glucosa en sujetos no diabéticos obesos y obesos y en pacientes obesos con diabetes tipo 2 (12a).

 

En una dieta cetogénica, rica en grasa, la insulina no funciona igual de bien

Si se hacen dos grupos con personas jóvenes y sanas, donde uno de ellos seguirá una dieta rica en grasa, y el otro una dieta rica en carbohidratos, se puede observar como en solo cuestión de días la intolerancia a la glucosa se dispara en el grupo que sigue una dieta rica en grasa (13a).

 

En respuesta al test de agua-azúcar, este grupo terminó casi con el doble de azúcar en sangre. A medida que la se aumentaba la cantidad de grasa en la dieta, también lo hacían los picos de azúcar en la sangre (13a).

 

Se concluye que en una dieta rica en grasa, la insulina no funciona igual de bien. El cuerpo se vuelve resistente a la insulina.

Pero a medida que la cantidad de grasa disminuye en la dieta, la insulina funciona mejor. Lo cual es una clara demostración de que la tolerancia al azúcar, incluso en individuos sanos, puede verse afectada mediante la administración de una dieta baja en hidratos y alta en grasas (13a).

 

Parece ser que podríamos disminuir la resistencia a la insulina, la causa de la diabetes tipo 2, disminuyendo la ingesta de grasa.

Pero no todas las grasas afectan de la misma manera al músculo esquelético.Las grasas saturadas (SFA) como el palmitato, que se encuentran principalmente en la carne, productos lácteos y huevos, causan resistencia a la insulina, pero en cambio, el ácido graso monoinsaturado (MUFA), que se encuentra principalmente en las nueces, aceitunas y aguacates puede de hecho, mejorar la sensibilidad a la insulina. Los efectos opuestos de SFA y MUFA se han observado en múltiples tipos de células, incluidas las células betas, células endoteliales, cardiomiocitos, líneas celulares de cáncer de mama, y en líneas celulares de hepatocitos (11).

Esta exposición prolongada de nuestros músculos a altos niveles de grasa conduce a una severa resistencia a la insulina, siendo las grasas saturadas las que demostraron ser peores, las cuales no sólo conducen a la inhibición de la señalización de la insulina, la activación de vías inflamatorias y el aumento de radicales libres, sino que también pueden causar una alteración en la expresión génica, llevando a una supresión de las enzimas mitocondriales clave como la carnitina palmitoiltransferasa, que puede explicar el por qué aquellos que comen vegetariano tienen una expresión del 60% más alta de esa enzima que favorece la oxidación de ácidos grasos (12), (13).

  • En el músculo esquelético, la insulina aumenta el transporte de glucosa, lo que permite la entrada de glucosa y la síntesis de glucógeno
  • En el hígado, la insulina promueve la síntesis de glucógeno y la lipogénesis de novo al mismo tiempo que inhibe la gluconeogénesis.
  • En el tejido adiposo, la insulina suprime la lipólisis y promueve la lipogénesis.

(Derecha) En ayunas, la secreción de insulina disminuye, con lo que aumenta  la gluconeogénesis hepática y la glucogenólisis. La producción de lípidos hepáticos disminuye mientras aumenta la lipólisis adiposa.

(Abajo) En la diabetes tipo 2, la acumulación de lípidos ectópicos perjudica la señalización de la insulina (como se muestra con la “x” roja). Con la acumulación de lípidos intramiocelulares (IMCL), la captación de glucosa del músculo esquelético mediada por la insulina se ve afectada. Como resultado, la glucosa se desvía al hígado. En el hígado, el aumento de los lípidos hepáticos también afecta la capacidad de la insulina para regular la gluconeogénesis y activar la síntesis de glucógeno. En contraste, la lipogénesis no se ve afectada y, junto con el aumento de la administración de glucosa en la dieta, conduce a un aumento de la lipogénesis y al empeoramiento de la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD). La alteración de la acción de la insulina en el tejido adiposo permite un aumento de la lipólisis, que promoverá la reesterificación de los lípidos en otros tejidos (como el hígado) y exacerbará aún más la resistencia a la insulina.

FA, ácidos grasos; TAG, triacilglicerol.

 

¿Qué hace que las grasas saturadas sean malas?

La grasa saturada causa más productos de descomposición tóxicos y disfunción mitocondrial, y aumenta el estrés oxidativo, los radicales libres y la inflamación estableciendo un círculo vicioso de acontecimientos en la que los radicales libres originados por la grasa saturada causan disfunción en las pequeñas centrales energéticas dentro de nuestras células musculares, lo que provoca un aumento en la producción de radicales libres y el deterioro en la señalización de la insulina.Las células adiposas llenas de grasa saturada activan una respuesta inflamatoria en una medida mucho mayor. Este aumento de la inflamación, aunado a comer más grasa saturada, ha demostrado causar resistencia a la insulina mediante la producción de radicales libres y ceramidas. La grasa saturada también ha demostrado tener un efecto directo sobre la resistencia a la insulina del músculo esquelético. La acumulación de grasa saturada aumenta la cantidad de diglicéridos en los músculos, que se ha demostrado que tiene un potente efecto sobre la resistencia a la insulina muscular (14).

Según datos como estos que hemos visto, podemos hacernos la siguiente pregunta, ¿los que comen dietas donde no se consuman grasa saturadas, como en el caso de las dietas veganas, habría menos grasa obstruyendo sus músculos y menos resistencia a la insulina también?

Pues bien, según investigadores de la Escuela Imperial de Londres, que compararon la resistencia a la insulina y la grasa muscular de veganos contra omnívoros, encontraron significativamente menos grasa atrapada en las células musculares de los veganos en comparación con los omnívoros, incluso con el mismo peso corporal. Encontraron mejor sensibilidad a la insulina, mejores niveles de azúcar en sangre, mejores niveles de insulina y, fascinantemente, mejoró significativamente la función de las células beta, las células en el páncreas que producen la insulina en primer lugar. Concluyen que llevar una dieta vegana, basada en plantas, no sólo se espera que sea cardioprotector, ayudando a prevenir nuestro la primera causa de muerte en el mundo,, las enfermedades cardíacas, sino que también podría ser un protector de las células beta, ayudando también a prevenir la séptima causa principal de muerte, la diabetes (15).

 

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