Glucagón frente a insulina: funciones y circuito de retroalimentación

¿Qué es la glucosa en sangre?

Piense en su última comida. Probablemente tenía algún tipo de carbohidrato, como pan o pasta. El pan y la pasta tienen carbohidratos en forma grande, llamados polímeros. Para que estos carbohidratos entren en la sangre para ser utilizados por las células, el sistema digestivo los descompone en partes individuales, llamadas monómeros. Todos los carbohidratos, incluso los que no tienen un sabor dulce, se descomponen en azúcares simples, generalmente glucosa. La glucosa es lo suficientemente pequeña como para ser absorbida en el torrente sanguíneo desde su sistema digestivo. Puede ser transportado a las células de su cuerpo para almacenarlo o producir energía. En el intestino delgado, la glucosa se absorbe en la sangre. La cantidad de glucosa que tiene en la sangre en un momento dado se denomina nivel de glucosa en sangre . Como todas las cosas en nuestro cuerpo, necesitamos que nuestro nivel de glucosa en sangre esté en equilibrio u homeostasis . Si tenemos muy poca glucosa, nuestras células no podrán producir energía y podemos cansarnos, marearnos o incluso desmayarnos. Si tenemos demasiada glucosa en la sangre, como ocurre con la diabetes, puede dañar nuestras células, especialmente los ojos, el sistema nervioso y los riñones. Entonces, ¿cómo mantiene su cuerpo la cantidad justa de glucosa en su sangre, particularmente después de una comida en la que está inundado de glucosa? La respuesta es a través de sustancias químicas llamadas hormonas . Estos químicos viajan por todo el cuerpo a través de la sangre y envían mensajes a las células. En el páncreas se producen dos hormonas que regulan los niveles de glucosa en sangre, la insulina y el glucagón. Veamos cómo funciona cada una de estas hormonas en detalle a continuación.

Insulina

¿Alguna vez has oído hablar de la diabetes? Es probable que conozca a alguien con esta enfermedad. Los diabéticos tienen problemas con la señalización de la insulina . La insulina es una hormona producida por las células beta del páncreas que reduce los niveles de glucosa en sangre. El proceso comienza cuando los niveles de glucosa en sangre aumentan después de una comida. Las células beta pancreáticas producen insulina y la liberan a la sangre. Viaja a las células de su cuerpo, de las cuales algunas absorben y almacenan glucosa adicional en una forma llamada glucógeno , particularmente en el hígado, el tejido graso y los músculos. El glucógeno es un polímero hecho de muchas moléculas de glucosa conectadas entre sí. Cuando la insulina llega a las células, se adhiere a una proteína de la membrana celular, llamada receptor. El receptor se activa y envía señales dentro de la célula para que ocurran cambios que permitirán que la célula absorba glucosa.

La insulina hace que las células absorban glucosa y la almacenen como glucógeno.

Piense en la insulina como el jefe de una fábrica. El jefe baja y le dice al capataz que cambie la producción en el piso. Luego, el capataz les dice al resto de los trabajadores qué hacer. La insulina es como el jefe y el receptor es como el capataz, que le dice a otras proteínas dentro de la célula qué hacer. Primero, la vía de señalización de la insulina le dice a la célula que mueva proteínas a la membrana que pueden llevar glucosa a la célula a través de transportadores de proteínas, llamados GLUT4 . El receptor de insulina activado también le dice a la célula que comience a producir glucógeno a partir de la glucosa disponible y que detenga la producción interna de glucosa. Las personas con diabetes no producen suficiente insulina (tipo 1) o sus células ya no responden a las señales de insulina (tipo 2). Por lo tanto, sus células musculares y hepáticas no extraen adecuadamente la glucosa de la sangre. El resultado es un aumento de azúcar en la sangre, que si no se trata puede causar ceguera, insuficiencia renal y amputación de miembros.

La diabetes ocurre cuando las personas no producen suficiente insulina o sus cuerpos ya no responden a ella.

Glucagón

Entonces, ahora sabemos cómo disminuir la glucosa en sangre, pero ¿qué sucede cuando necesitamos más glucosa? Cuando hacemos ejercicio, usamos glucosa para producir energía, por lo que necesitamos mucha glucosa circulando en la sangre para nuestras células. O, si no hemos comido por un tiempo, es posible que necesitemos aprovechar nuestras reservas de glucógeno para aumentar los niveles de glucosa. El cuerpo logra esto con una hormona diferente llamada glucagón . El glucagón es producido por las células alfa pancreáticas, diferentes de las células beta que producen insulina. Cuando la glucosa en sangre es baja, el páncreas libera glucagón a la sangre. El glucagón afecta principalmente al hígado, no a los músculos o la grasa como lo hace la insulina. El hígado es el principal depósito de glucagón del cuerpo y, por tanto, es el principal órgano afectado por el glucagón. Cuando el glucagón se une a los receptores en las células del hígado, activa vías en las células que hacen varias cosas. Primero, el glucagón indica a las células del hígado que descompongan el glucógeno. Esto libera glucosa al torrente sanguíneo. En segundo lugar, también desencadena vías para que el hígado convierta otros nutrientes, como las proteínas, en glucosa. Estos dos procesos aumentan los niveles de glucosa en sangre.

Circuitos de retroalimentacion

Como habrás notado, las vías de la insulina y el glucagón se oponen entre sí. La insulina disminuye los niveles de glucosa en sangre y el glucagón aumenta los niveles de glucosa en sangre. Entonces, cuando los niveles de insulina son altos, los niveles de glucagón son bajos y cuando los niveles de glucagón son altos, los niveles de insulina son bajos. Veamos cómo funciona esto en el cuerpo.

La insulina y el glucagón están en un circuito de retroalimentación negativa

Digamos que desayunas un bagel. Los carbohidratos se descomponen en glucosa y su nivel de glucosa en sangre aumenta. Su páncreas produce insulina, que hace que las células absorban glucosa. Su nivel de glucosa en sangre disminuye, por lo que deja de producir insulina y comienza a producir glucagón. El glucagón hace que los niveles de glucosa en sangre aumenten hasta que alcanzan un nivel lo suficientemente alto como para que se detenga la producción de glucagón y comience la producción de insulina. Este proceso se denomina ciclo de retroalimentación negativa , donde el resultado de un proceso lo apaga.

Resumen de la lección

Dos hormonas involucradas en la regulación de los niveles de glucosa en sangre son la insulina y el glucagón. La insulina es producida por las células beta pancreáticas y afecta a todas las células, particularmente al hígado, los músculos y el tejido graso, para absorber glucosa a través de transportadores, como GLUT4 , almacenar glucosa como glucógeno y detener la producción de glucosa. El glucagón afecta principalmente al hígado y hace que descomponga el glucógeno en glucosa y convierta otros nutrientes en glucosa. Ambas hormonas están reguladas en un circuito de retroalimentación negativa que interrumpe la producción de la hormona cuando los niveles de glucosa en sangre alcanzan la homeostasis .

Rodrigo Ricardo Editor y fundador