Mecanismos celulares del control de la secreción de insulina en islotes de Langerhans de rata (Rattus rattus) incubados a 3 grados C

Abstract

La Diabetes Mellitus (DM) es una enfermedad metabólica crónica, de origen multifactorial, en la cual defectos en la secreción y/o en la acción de la insulina sobre los tejidos del organismo resultan en una hiperglicemia. La hiperglicemia crónica condiciona a largo plazo el desarrollo de nefropatía, retinopatía, neuropatía y complicaciones cardiovasculares, determinando una alta morbilidad y mortalidad de los pacientes diabéticos respecto a la población general. Hoy esta enfermedad se clasifica en 5 grupos de pacientes: DM tipo 1 (insulinodependientes); DM tipo 2 (insulinoresistencia y deficiencia no absoluta de insulina); Diabetes gestacional; pacientes con intolerancia a la glucosa y glicemia de ayunas alterada e individuos que tienen glicemias anormales que condicionan un alto riesgo de desarrollar diabetes. La DM tipo 1 se presenta en forma predominante en niños y adultos jóvenes, debido a una destrucción de las células beta () por causa autoinmune. El objetivo principal del tratamiento de pacientes con DM tipo 1 es la normalización de los niveles de glucosa sanguínea, evitando así complicaciones a largo plazo. El transplante de islotes de Langerhans puede ser una forma segura y relativamente sencilla de restaurar la producción endógena de insulina en pacientes crónicos, con alteraciones sistémicas que han sido inmunosuprimidos por transplante renal. En este proceso, la etapa de aislamiento de islotes de Langerhans es la más crítica: el páncreas está expuesto a condiciones no fisiológicas, como bajas temperaturas, altas concentraciones de potasio (K+), y condiciones isquémicas calientes, resultando en un efecto negativo en la viabilidad y funcionalidad celular. En este estudio se investigó el efecto de la mantención de los islotes de Langerhans a 3°C sobre la secreción de insulina, comparando condiciones fisiológicas con las condiciones usadas en los procedimientos de aislamiento de islotes de Langerhans. Para esto se aislaron islotes de Langerhans de rata y se incubaron a distintas temperaturas, se midió la secreción de insulina en condiciones basales y elevadas de glucosa; secreción de insulina en ausencia de Ca2+, y secreción de insulina en sustitución de Na+ por Li+. Se determinó que la secreción de insulina aumenta significativamente sobre el nivel basal solamente al incubar en solución fisiológica con 3 g/L de glucosa a 37ºC, no observándose tal efecto a 3ºC, 17ºC y 27ºC. La secreción basal de insulina es insensible a la temperatura, pero sus mecanismos de regulación aún se desconocen. La ausencia de Ca2+ inhibe casi completamente la secreción de insulina estimulada por glucosa. La sustitución de Na+ por Li+ restaura la sensibilidad a la glucosa por parte de la célula beta () a 3ºC. Además, se concluyó que la presencia de Na+ no es indispensable en el mecanismo de secreción de insulina a 3ºC o 37°C. Se indica la necesidad de que se realicen nuevos experimentos conducentes a dilucidar el mecanismo por el cual el Li+ restaura la secreción de insulina inducida por glucosa a 3°C. Finalmente, se sugiere estandarizar las técnicas de trabajo para el aislamiento de islotes de Langerhans, sobre todo en la etapa de digestión pancreática