Insulina para niños
Datos para niños Insulina |
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| PDB | Buscar ortólogos: | |||||
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| Símbolo | INS (HGNC: 6081) | |||||
| Identificadores externos |
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| Locus | Cr. 11 p15.5 | |||||
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| Patrón de expresión de ARNm | ||||||
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| Más información | ||||||
| Estructura/Función proteica | ||||||
| Motivos | hélice alfa lámina beta |
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| Ortólogos | ||||||
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La insulina es una hormona muy importante que produce nuestro cuerpo. Se fabrica en unas células especiales llamadas células beta, que se encuentran en el páncreas, dentro de unas zonas llamadas islotes de Langerhans.
La función principal de la insulina es ayudar a que el azúcar (glucosa) de la sangre entre en nuestras células. Así, la glucosa se usa como energía o se guarda para después. La insulina es clave para controlar el nivel de azúcar en la sangre y para que el cuerpo use bien los nutrientes.
Cuando el cuerpo no produce suficiente insulina o no la usa correctamente, los niveles de azúcar en la sangre pueden desequilibrarse. Esto puede llevar a problemas como la resistencia a la insulina o la diabetes.
Hoy en día, la insulina se usa como medicamento para tratar la diabetes tipo 1 y algunos casos de diabetes tipo 2. Es un tratamiento seguro y efectivo a largo plazo.
El descubrimiento y la purificación de la insulina fueron muy importantes. Por este trabajo, Frederick Grant Banting y John James Rickard Macleod recibieron el Premio Nobel en 1923.
Contenido
Historia de la Insulina
¿Cómo se descubrió la insulina?
En 1909, un investigador llamado Jean de Meyer le dio el nombre de insulina. Este nombre viene del latín insula, que significa 'isla', porque la hormona se produce en los "islotes" del páncreas.
En 1916, Nicolae Paulescu en Rumanía desarrolló un extracto del páncreas que ayudaba a normalizar los niveles de azúcar en la sangre. Publicó sus hallazgos en 1921.
El gran avance ocurrió en 1921. Los científicos Frederick Grant Banting, Charles Best, James Collip y J.J.R. Macleod de la Universidad de Toronto lograron aislar y purificar la insulina. Antes, otros investigadores habían intentado extraerla, pero sus métodos causaban reacciones dañinas. Banting y Macleod recibieron el Premio Nobel en 1923 por este descubrimiento.
En 1923, las empresas farmacéuticas obtuvieron permiso para producir insulina sin pagar derechos. Esto hizo que la insulina fuera más accesible para todos. Al principio, se extraían unas 3500 unidades de insulina por cada kilogramo de páncreas de vaca o cerdo.
Más tarde, en 1951, Frederick Sanger descubrió cómo estaba formada la insulina, es decir, la secuencia de sus aminoácidos. Por este trabajo, ganó su primer Premio Nobel de Química en 1958.
Estructura de la Insulina
La insulina es muy parecida en casi todos los vertebrados. Por ejemplo, la insulina de vaca es casi idéntica a la humana, solo cambia en tres aminoácidos. La insulina de cerdo solo cambia en uno. Por eso, la insulina de animales funciona igual de bien en humanos. Incluso la insulina de algunos peces, como el atún, se usó en Japón.
Esto demuestra que la insulina es una proteína muy antigua en la evolución. Su estructura es tan importante que se ha mantenido casi igual en muchas especies, lo que sugiere su papel fundamental en el control del metabolismo animal.
La insulina se guarda en el cuerpo en una forma inactiva llamada hexámero, que es como un grupo de seis moléculas de insulina juntas. Pero para que funcione, debe separarse y convertirse en una sola molécula, llamada monómero. El hexámero es una forma de almacenar la insulina de manera segura y lista para usarse rápidamente.
¿Cómo se produce la insulina en el cuerpo?
Síntesis de la insulina
La insulina se fabrica en las células beta del páncreas. Estas células representan la mayor parte de las células que producen hormonas en el páncreas.
La insulina se crea a partir de una molécula más grande llamada pre-proinsulina. Esta se transforma en proinsulina, y luego la proinsulina se convierte en la insulina activa. Durante este proceso, unas enzimas especiales cortan una parte de la proinsulina, llamada péptido C. Lo que queda son dos cadenas de aminoácidos, la cadena A (con 21 aminoácidos) y la cadena B (con 30 aminoácidos), que se unen entre sí.
Este proceso ocurre en varias etapas dentro de la célula:
- Primero, la pre-proinsulina se forma en el retículo endoplasmático rugoso (RER).
- Luego, se convierte en proinsulina y viaja al aparato de Golgi.
- En el aparato de Golgi, la proinsulina se modifica y se guarda en pequeñas bolsas llamadas vesículas. Dentro de estas vesículas, la proinsulina se convierte en insulina activa.
La producción de insulina se controla en diferentes pasos, desde el ADN hasta la molécula final, para asegurar que se fabrique la cantidad correcta.
Liberación de la insulina
Las células beta liberan la insulina directamente a la sangre. Desde allí, viaja a la circulación portal y luego a todo el cuerpo. La insulina activa es una molécula individual.
El páncreas libera insulina de dos maneras:
- Secreción basal: Es una liberación continua y lenta de insulina, incluso cuando no hemos comido. Esto mantiene un nivel bajo de insulina para las necesidades básicas del cuerpo.
- Secreción aguda: Ocurre rápidamente después de comer, especialmente cuando los niveles de azúcar en la sangre suben. Es una liberación grande y de corta duración.
Cuando comemos, la glucosa de los alimentos entra en las células beta. Esto hace que se cierren unos canales especiales en la célula y que entre calcio. El aumento de calcio dentro de la célula es la señal para que las vesículas liberen la insulina que tienen guardada.
Otras cosas también pueden estimular la liberación de insulina, como los aminoácidos de las proteínas o algunas hormonas del sistema digestivo. El sistema nervioso autónomo también influye en la liberación de insulina.
La hormona del estrés, la noradrenalina, puede inhibir la liberación de insulina, lo que hace que los niveles de azúcar en la sangre suban en momentos de tensión.
¿Cómo actúa la insulina?
Receptor de insulina
Para que la insulina funcione, necesita unirse a unos "receptores" especiales que están en la superficie de las células. Estos receptores son como cerraduras, y la insulina es la llave. Se encuentran principalmente en las células del hígado, los músculos y el tejido adiposo (grasa).
Cuando la insulina se une a su receptor, envía una señal dentro de la célula. Esta señal hace que la célula abra sus "puertas" para que la glucosa de la sangre pueda entrar. Así, el azúcar se usa o se guarda, y el nivel de glucosa en la sangre baja. Después de unas 2 o 3 horas de comer, la insulina se descompone y su efecto termina.
Funciones principales de la insulina
La insulina tiene muchas funciones importantes en el cuerpo:
- Ayuda a que la glucosa entre en las células del músculo, hígado y grasa.
- Permite que las células tengan la energía necesaria para crecer y repararse.
- Evita que el hígado produzca demasiada glucosa.
- Ayuda a guardar el azúcar extra en forma de glucógeno (en el hígado y músculos) o grasa.
- Ayuda a que las células absorban potasio y aminoácidos.
La insulina trabaja junto con otra hormona llamada glucagón. Mientras la insulina baja el azúcar en la sangre, el glucagón la sube cuando los niveles son bajos. La somatostatina es otra hormona que ayuda a regular tanto la insulina como el glucagón.
Problemas con la Insulina
Resistencia a la insulina
La resistencia a la insulina ocurre cuando las células del cuerpo no responden bien a la insulina. Es como si la cerradura de la célula no reconociera bien la llave. Esto significa que la glucosa no puede entrar fácilmente en las células, y el páncreas tiene que producir más y más insulina para intentar bajar el azúcar en la sangre. Con el tiempo, esto puede llevar a la diabetes mellitus tipo 2.
Diabetes
La diabetes es una enfermedad crónica que aparece cuando el páncreas no produce suficiente insulina o cuando el cuerpo no la utiliza de forma efectiva. Hay diferentes tipos de diabetes, pero en todos ellos, el nivel de azúcar en la sangre es demasiado alto.
Tratamientos con Insulina
Tipos de insulina para el tratamiento
Después de su descubrimiento, la insulina se obtenía de animales como cerdos y vacas. Hoy en día, la mayoría de la insulina que se usa es sintética, lo que significa que se fabrica en laboratorios usando ingeniería genética y ADN recombinante. Esto permite producir insulina muy parecida a la humana.
En la diabetes tipo 1, y en algunos casos de diabetes tipo 2, es necesario inyectar insulina para mantener los niveles de azúcar en sangre bajo control.
Existen diferentes tipos de insulina, que se clasifican según la rapidez y duración de su efecto:
- Insulinas de acción rápida: Empiezan a actuar muy pronto y duran poco.
- Insulinas de acción corta (regular): Actúan un poco más lento que las rápidas.
- Insulinas de acción intermedia (NPH): Tienen un efecto más duradero.
- Insulinas de acción prolongada: Su efecto dura muchas horas.
A menudo, los médicos combinan diferentes tipos de insulina para adaptarse a las necesidades de cada persona.
También se pueden clasificar por cómo se administran:
- Insulinas subcutáneas: Se inyectan debajo de la piel (en el abdomen, brazos o muslos).
- Insulinas endovenosas: Se administran directamente en una vena, solo las de acción rápida.
Unidad de insulina
La cantidad de insulina se mide en "unidades". Una unidad de insulina es una medida estándar que indica la cantidad necesaria para bajar el azúcar en la sangre de una manera específica.
Nuevas formas de insulina
Los científicos siempre buscan nuevas formas de administrar insulina para hacer la vida de las personas con diabetes más fácil.
Por ejemplo, en 2006 se aprobó una versión de insulina que se podía inhalar. La idea era que los pacientes no tuvieran que inyectarse. Sin embargo, esta insulina inhalada no fue tan efectiva como se esperaba y se dejó de comercializar en 2007.
Investigaciones futuras
La ciencia sigue avanzando para mejorar el tratamiento de la diabetes:
- En 2007, se descubrió que las células madre del cordón umbilical de los recién nacidos podían ser modificadas para producir insulina. Esto podría ser una alternativa al uso de otros tipos de células madre.
- En 2013, científicos de la Universidad de Missouri descubrieron que combinar células madre adultas de la médula ósea con un nuevo medicamento podría ayudar a tratar la diabetes tipo 1. La investigación sugiere que el medicamento detiene el ataque del sistema inmune a las células productoras de insulina, y las células madre ayudan a formar nuevos vasos sanguíneos para que las células beta puedan crecer y funcionar mejor.
Galería de imágenes
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Variaciones de glucosa (rojo) e insulina (azul) antes y después de las comidas diarias en una persona sana.
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Proceso de maduración de la insulina.
Véase también
En inglés: Insulin Facts for Kids
- Azúcar refinada
- Pluma de insulina
- Receptor de insulina
- Glucagón
- Insulinodependencia
