Metabolismo de los hidratos de carbono y su relación con la diabetes

La glucólisis es una vía metabólica que se ve determinada por la presencia o ausencia de oxígeno. En condiciones aeróbicas, el NADH producido en la glucólisis se convierte en ATP en la mitocondria, mientras que en condiciones anaeróbicas, el NAD se obtiene de otras fuentes como la transformación de pirúvico en láctico.

Reacción principal de la vía de la glucólisis

La reacción principal de la glucólisis es una reacción redox en la que el grupo aldehído del gliceraldehido 3P se oxida a grupo carboxilo, reduciendo una molécula de NAD+ a NADH y liberando energía. Esta reacción está catalizada por la gliceraldehido fosfato deshidrogenasa.

Destino del NADH en condiciones aeróbicas y según el órgano

En condiciones aeróbicas, el NADH se dirige a la mitocondria. En el músculo, se transforma en FADH2 y se oxida a FAD, produciendo ATP. En el hígado y corazón, el NADH se oxida a NAD, produciendo ATP. En ambos casos, se obtienen 2ATP por cada FADH2 y 3ATP por cada NADH.

Cadena de transporte de electrones

En la cadena de transporte de electrones intervienen reacciones redox que reducen el O2 a H2O. El FADH2 y el NADH ceden sus electrones en esta cadena. La energía liberada en las oxidaciones de los complejos se aprovecha para bombear protones a través de la membrana interna, creando un gradiente de concentración que favorece el regreso de los protones a la matriz.

Vía de las pentosas fosfato

La vía de las pentosas fosfato produce NADPH para la síntesis de ácidos grasos y azúcares de 5 átomos de carbono para la síntesis de ácidos nucleicos.

Situación postprandial

En la situación postprandial, se libera insulina para disminuir la glucemia. En el hígado, se activan la glucólisis y la gluconeogénesis, y la hexoquinasa o glucoquinasa evita que la glucosa salga del ciclo. Esto lleva a la formación de triglicéridos.

Ayuno

En el ayuno, se libera glucagón para aumentar la glucemia. En el hígado, se activan la glucogenolisis y la gluconeogénesis, y la glucosa fosfatasa elimina el fosfato para liberar glucosa a la sangre. Esto disminuye los precursores de la glucosa en el hígado.

Uso de combustibles por los tejidos

Los ácidos grasos son utilizados por el músculo y la mayoría de los tejidos. La glucosa y los cuerpos cetónicos son utilizados por el cerebro, y los ácidos grasos y los cuerpos cetónicos son utilizados por el corazón.

Pruebas basales del estudio de los hidratos de carbono

• Glucosa: glucosa en sangre u orina. Utilidad clínica: diagnóstico de diabetes mellitus. Técnica y método de determinación: espectroscopia V-UV (suero), reflectometría o química seca (orina).
• Acetona: compuestos cetónicos. Utilidad clínica: controlar tratamiento de insulina. Técnica y método de determinación: química seca (tira reactiva) o reflectometría.
• Hemoglobina glicosilada. Utilidad clínica: control de diabetes. Técnica y método de determinación: inmunoquímica y cromatografía.
• Fructosamina. Utilidad clínica: control de diabetes. Técnica y método de determinación: espectroscopia V-UV.
• Albumina. Utilidad clínica: seguimiento de pacientes diabéticos. Técnica y método de determinación: inmunoturbidimetría.
• Insulina. Utilidad clínica: pacientes con hipoglucemia. Técnica y método de determinación: inmunoensayos tipo sándwich.
• Péptido C. Utilidad clínica: diagnóstico diferencial de hipoglucemia. Técnica y método de determinación: inmunoensayo tipo sándwich.
• Creatinina. Utilidad clínica: valorar daño renal. Técnica y método de determinación: espectroscopia V-UV.

Prueba funcional de la tolerancia a la glucosa y método de O'Sullivan

Utilidad diagnóstica: detección de diabetes mellitus y diabetes mellitus gestacional en mujeres embarazadas. Condiciones preanalíticas: dieta rica en glúcidos durante 3 días y ayuno de 10 horas antes de la prueba. Proceso de toma de muestras: toma de muestra de sangre, ingesta de sobrecarga de glucosa en función de la edad, mediciones de glucosa cada 30 minutos hasta los 180 minutos, y extracción de sangre pasada 1 hora. Interpretación: valores superiores a 140mg/dl indican necesidad de sobrecarga con 100g de glucosa, y valores elevados en 2 o más puntos indican diagnóstico de diabetes mellitus gestacional.

Determinaciones significativas en diferentes casos

• Paciente con sospecha de posible diabetes: glucosa basal y sobrecarga de glucosa a los 30, 60, 90 y 180 minutos.
• Confirmación de diabetes tipo 2: prueba de la insulina.
• Paciente diabético tratado con insulina que presenta hipoglucemia: péptido C.
• Paciente diabético que no cumple la dieta adecuada: hemoglobina glicosilada o fructosamina.
• Sospecha de daño renal en un paciente diabético: creatinina o microalbúmina.