ABP: La insulina y el cuerpo

LA INSULINA Y EL CUERPOINTRODUCCINLa insulina se produce en las clulas beta de los islotes de Langerhans y es liberada al torrente sanguneo para que interacte con sus respectivos receptores que generalmente se encuentran en todos aquellos tejidos que son capaces de metabolizar glucosa.

La insulina se comunica con las clulas y permite que la glucosa en sangre atraviese la membrana para que ciertos transportadores faciliten su paso y esta se metabolice en ATP como fuente de energa. Despus de que la glucosa entra en las clulas, permite la entrada de aminocidos para la sntesis de ciertas protenas necesarias, para que participen en procesos metablicos. Adems la insulina permite convertir la glucosa en glucgeno como fuente de reserva, tambin disminuye la glucogenlisis y enlentece la gluconeognesis para disminuir el desarrollo de nueva glucosa, con el fin de preservar los niveles de glicemia en valores normales.

DESCRIPCIN DEL PROBLEMA La insulina biosintticamente viene del precursor de la proinsulina que son dos cadenas polipeptdicas A y B excretadas en el pncreas. El proceso de la produccin de insulina es regulada en varios pasos a lo largo de una ruta sinttica, donde se aplica el dogma de la biologa.

1. ANLISIS DEL ESCENARIO DEL PROBLEMA Para facilitar el uso del mtodo ABP se llevarn a cabo una serie de pasos que convergern en la solucin del problema. Para ello debe tenerse un amplio conocimiento acerca de lo que es la insulina, su papel principal en el organismo y las posibles alteraciones que se pueden presentar debido a variantes en sus proporciones o valores en el organismo. 2. LLUVIA DE IDEASABP: La insulina y el cuerpo

Hormona no esteroidea Ruta sinttica Sntesis proteica Alteraciones en valores normales Estructura Precursor de proinsulina

3. SE CONOCE: La insulina es una hormona polipeptdica. La insulina permite disponer a las clulas del aporte necesario de glucosa para los procesos de sntesis con gasto de energa. La insulina es una hormona no esteroidea formada a partir de aminocidos.

4. NO SE CONOCE Cmo se llega a la expresin de cada aminocido de las cadenas A y B? Identifique cul es el papel principal de la insulina? En qu regiones celulares acta y cules son las principales alteraciones para la salud por las alteraciones de los valores que conocemos como normales? Cul es el papel principal en las rutas energticas?

5. QU DEBE HACERSE PARA RESOLVER EL PROBLEMA?Para resolver cada uno de los interrogantes planteados se hace necesaria la bsqueda de informacin de fuentes confiables tales como artculos o revistas cientficas o libros de bioqumica y biologa. Por otra parte deben tenerse claros los conceptos asociados a los temas planteados en el problema para la determinacin de posibles soluciones.

6. DEFINICIN DEL PROBLEMA: Basados en el tema principal, se determin que el problema es el siguiente: Determinacin de la expresin de los aminocidos de las cadenas A y B de la insulina, su importancia y las alteraciones que causan las variantes en los valores normales de la insulina en el cuerpo

7. INFORMACINQu es la insulina?La insulina es una hormona de 51 aminocidos, secretada por las clulas de losIslotes de Langerhans y conformada por dos cadenas (A y B) conectadas por enlaces disulfuro. Uno de sus principales funciones es la estimulacin de la captacin de glucosa de la circulacin sistmica, as como la supresin de la gluconeognesis heptica, con lo que cumple una funcin primordial en la homeostasis de la glucosa y la prevencin de los trastornos metablicos.

Cadenas A y B de la insulinaLa molcula de insulina est formada por dos cadenas peptdicas, denominadas A y B, conectadas por puentes disulfuro. Pese a que existen variaciones entre las distintas especies en cuanto a las secuencias de aminocidos de las dos cadenas la estructura general de la molcula, las secuencias aminoacdicas especficas de algunas regiones y las posiciones de las uniones disulfuro se hallan altamente conservadas. La informacin que determina la secuencia de aminocidos de las cadenas est codificada en el DNA del ncleo celular. La secuencia de nucletidos de DNA del gen de la insulina se transcribe a una secuencia de nucletidos de RNA mensajero, el que abandona el ncleo e interacta con los ribosomas del retculo endoplasmtico rugoso (RER). La secuencia nucleoflica del RNA mensajero se traduce despus para determinar la secuencia de aminocidos del polipptido que se est sintetizando en los ribosomas.

Imagen 1. Esquema del proceso de produccin de insulina a partir de cadenas A y B.

Las dos cadenas peptdicas de insulina se sintetizan para formar parte de una nica molcula precursora, la preproinsulina. La molcula inactiva de preproinsulina sufre luego un procesamiento prostraduccional para lograr el producto final.

Funcin de la insulinaLa insulina tiene variadas y complejas funciones. Por ejemplo, permite que las clulas hepticas y musculares, tomen glucgeno para almacenarlo. Tambin evita que la grasa almacenada en las clulas sea usada; cuando existe ausencia de insulina, el cuerpo empieza a tomar las clulas grasas para conseguir energa.

La insulinaes una hormonaque tiene un papel crucial en el proceso metablico y es producida por el pncreas. Esta hormona es imprescindible para la utilizacin de la energa de los alimentos que entran a nuestro organismo, ya que permite que la valiosaglucosaingrese a las clulas del cuerpo. De esta manera, proporciona la energa necesaria para las complejas actividades, que el cuerpo debe realizar, desde pensar hasta caminar.

Regiones de accin de la insulina y consecuencias de la alteracin en sus niveles normalesLa insulina secretada por las clulas b pancreticas regula la homeostasis de la glucosa mediante la estimulacin de la incorporacin de la glucosa por tejidos perifricos, la supresin de la secrecin de cidos grasos por el tejido adiposo y la inhibicin de la produccin de glucosa por el hgado. El receptor de insulina se expresa tambin en el tejido neuronal del SNC, y demuestra diversas pautas de expresin en el bulbo olfativo, en el hipotlamo y en la glndula pituitaria. Importantes resultados que apoyan la hiptesis de que la insulina acta no slo en la periferia, sino tambin en el SNC controlando el peso corporal y la reproduccin.

La ausencia en la produccin de insulina afecta a la captacin y entrada de glucosa en el msculo y clulas grasas. La diabetes mellitus es la carencia absoluta o relativa de insulina que da como resultado acumulaciones anormales de grasa, y deficiencias en el metabolismo de las protenas y los carbohidratos.

Rutas energticas La insulina es la principal hormona reguladora del metabolismo de hidratos de carbono en el organismo y junto con las rutas de seales dependientes de ella, desempea un papel primordial en la homeostasis de combustibles metablicos.

RESULTADOSTras realizar todos los pasos anteriormente expuestos, se ha llegado al ltimo apartado de la realizacin del ABP (Aprendizaje basado en problemas). Para llevar a cabo de forma correcta este ltimo punto, se ha realizado una sntesis de la informacin obtenida dando respuesta puntual a cada interrogante. De este modo se llegar a las soluciones correctas en lo que respecta al problema planteado previamente. El problema en el que se centra el trabajo es:Determinacin de la expresin de los aminocidos de las cadenas A y B de la insulina, su importancia y las alteraciones que causan las variantes en los valores normales de la insulina en el cuerpoPara cubrir el primer tema se acudi a la informacin suministrada y los temas ms importantes se resumen del siguiente modo: La insulina es una hormona de 51 aminocidos, secretada por las clulas de los Islotes de Langerhans y conformada por dos cadenas (A y B) Las cadenas A y B estn conectadas por puentes disulfuro y la informacin que determina la secuencia de aminocidos de las cadenas est codificada en el DNA del ncleo celular. La ausencia en la produccin de insulina afecta a la captacin y entrada de glucosa en el msculo y clulas grasas, provocando la enfermedad conocida como diabetes. La insulina se presenta principalmente en regiones como el pncreas (donde es producida) y se expresa tambin en el tejido neuronal del sistema nervioso central. Es importante resaltar que la insulina es una hormona que juega un papel de gran importancia en cualquier actividad del cuerpo humano. Desde comer, hasta tomar caf para levantarnos a tomar la ducha, tienen una intrnseca relacin con la insulina. La insulina junto con las rutas de seales dependientes de ella, desempea un papel primordial en la homeostasis de combustibles metablicos.

BIBLIOGRAFA Pittman IV, I., L.H. Philipson, and D.F. Steiner, Insulin biosynthesis, secretion, structure, and structure-activity relationships. Journal [serial on the Internet], 2004 HILL, Wyse, Anderson. Fisiologa Animal. Editorial mdica panamericana S.A. 2006 Metabolismo energtico cerebral. Consulta en lnea. Visto en: http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/neurobioquimica/desarglucolisis.htm Efectos de la insulina y el glucagn sobre el metabolismo en los tejidos adiposo, muscular y heptico. Consecuencias de la resistencia a la accin de la insulina en dichos tejidos. Bioquimed. Consulta en lnea. Visto en: http://bioquimed.wikispaces.com/Efectos+de+la+insulina+y+el+glucag%C3%B3n+sobre+el+metabolismo+en+los+tejidos+adiposo,+muscular+y+hep%C3%A1tico.+Consecuencias+de+la+resistencia+a+la+acci%C3%B3n+de+la+insulina+en+dichos+tejidos