Glucoza reprezinta una dintre sursele de energie indispensabile functiilor celulare. Raportat la o dieta echilibrata normala, glucoza furnizeaza 40-60% din energia totala, restul fiind asigurata de corpii cetonici si acizii grasi. In conditii fiziologice, glicemia este mentinuta într-un domeniu constant de 60-110 mg/dl cu usoare variatii postprandiale ( Mentinerea homeostaziei glicemice este realizata prin factori hormonali, nutritionali si metabolici.

 

Procese metabolice

Procesele metabolice prin care glicrmia este mentinuta constanta sunt: glicoliza, gluconeogeneza, glicogenogeneza si glicogenoliza. In fapt, valoarea glicemiei reflecta balanta dintre cantitatea de carbohidrati absorbita din dieta (la nivel intestinal), utilizarea tisulara (glicoliza, suntul pentrozo-fosfatilor, glicogenogeneza si ciclul acizilor tricarboxilici) si sinteza endogena (glicogenoliza si gluconeogeneza). Glicoliza, ciclul Krebs si fosforilarea oxidativa constituie procese catabolice cu rol în obtinerea energiei necesare mentinerii functiilor vitale ale celulelor. Ficatul reprezinta sediul principal al homeostaziei glicemice deoarece la acest nivel are loc sinteza, stocarea postprandiala a glucozei ca glicogen si eliberarea ei în circulatie între mese. Alaturi de ficat, rinichiul joaca si el un important rol în mentinerea constanta a glicemiei, ceea ce explica frecventele cazuri de hipoglicemie în cazul insuficientei renale. In primele ore postprandial, principala sursa de glucoza o constituie hrana. In perioada post-absorbtiva (4-24 ore dupa masa), glicogenoliza hepatica asigura necesarul de glucoza. Gluconeogeneza din lactat si aminoacizi constituie procesul metabolic ce furnizeaza glucoza în etapa gluconeogenica (2-7 zile), pentru ca gluconeogeneza din lactat sa furnizeze glucoza pe o periada mai lunga.

 

Reglajul hormonal

Este asigurat prin actiunea insulinei (hormon hipoglicemiant) si a glucagonului, adrenalinei, cortizolului, hormonului somatotrop (hormoni hiperglicemianti). Studii de data recenta releva rolul incretinelor, hormoni intestinali secretati postprandial cu rol de stimulare a secretiei de insulina.

Insulina este sintetizata la nivelul celulelor β Langerhans pancreatice sub forma inactiva de pro-hormon, care, dupa clivajul proteolitic al unei secvente de 31 aminoacizi (denumita peptid C), formeaza insulina biologic activa. Eliberarea insulinei este un proces mediat de canalele de K ATP-dependente situate la nivelul membranelor celulelor pancreatice. Odata eliberata, insulina ajunge la ficat pe cale portala, unde este distrusa în proportie de 50 %. Actiunea insulinei se exercita la nivelul muschilor, ficatului si a tesutului adipos, fiind controlata de unii hormoni catabolizanti, cum ar fi: glucagonul, catecolaminele, cortizolul, hormonul de crestere.

La nivel hepatic, insulina stimuleaza captarea si stocarea glucozei prin inhibarea glicogen fosforilazei si activarea fosfofructokinazei si a glicogen sintetazei. La nivel muscular si adipos, faciliteaza transportul glucozei prin difuziune activa mediata de o proteina transportoare. Actiunea intracelulara a insulinei este mediata de un receptor transmembranar cu activitate tirozin kinazica. Creierul este singurul organ permeabil la glucoza, fara participarea insulinei, ceea ce explica si simptomatologia hipoglicemiei la valori < 50 mg/dl (ameteli, convulsii, coma hipoglicemica).

Dezechilibrele în metabolismul insulinei influenteaza un numar mare de procese metabolice. Scaderea concentratiei acestui hormon în forma biologic activa determina aparitia diabetului zaharat a carui cauze principale pot fi:

– Distructia celulelor β pancreatice (DZI)
– rezistenta organismului la actiunea insulinei sau scaderea ratei de sinteza pancreatica (DZII)
– Existenta autoanticorpilor circulanti anti insulina
– Eliberarea întârziata a insulinei
– Absenta receptorilor insulinei sau modificarea lor structurala sau functionala
 

Glucagonul stimuleaza glicogenoliza si gluconeogeneza la nivel hepatic si adipocitar.

 

Adrenalina stimuleaza:

– Glicogenoliza la nivelul muschlaturii scheletice, prin intermediul receptorilor β2 adrenergici
– Glicogenoliza si gluconeogeneza hepatice, furnizand asrfel glucoza tesuturilor extrahepatice (în special creier)
– Stimuleaza la nivelul tesutului adipos lipoliza si sinteza de glicerol utilizat în gluconeogeneza, actiune mediata de receptorii β1 adrenergici
– Prin intermediul receptorilor α2 inhiba la nivel pancreatic secretia de insulina
 

Cortizolul stimuleaza gluconeogeneza hepatica prin aport crescut de aminoacizi din muschi si de glicerol din tesutul adipos.

 

Hormonul somatotrop scade utilizarea periferica a glucozei, inhiba glicoliza si stimuleaza gluconeogeneza.

Incretinele constituie un grup de hormoni intestinali secretati postprandial ce determina scaderea glicemiei, atat prin stimularea secretiei de insulina de catre celulele β Langerhans, cat si prin diminuarea ratei de absorbtie a nutrientilor, inhibitia evacuarii gastrice si a secretiei de glucagon. Cele mai importante incretine sunt polipeptida insulinotropa de glucoza (GIP) si peptida 1 glucagon like (GLP-1). Un studiu publicay recent a aratat ca efectul de incretina (stimularea secretiei de insulina postprandial) mediaza 50-70 % din raspunsul insulinic.La pacientii cu DZII, efectul de incretina este redus datorita defectului biochimic în secretia si actiunea insulinotropa a acestor hormoni. Acelasi studiu arata ca scaderea efectului de incretina precede un puseu hiperglicemic si creaza premisele utilizarii incretinelor în tratamentul diabetului zaharat.

 

Bibliografie selectiva

1. Chiva A.- Actualităţi în diagnosticul electroforetic de laborator, Ed. Universitară “Carol Davila”, 2011.
2. Dati F, Metzmann E-Proteins- Laboratory testing and clinical use- DyaSys Diagnostic Systems GmbH, 2005.