Vinculación entre inflamación, diabetes y análisis del aliento.

La diabetes es tan común como incomprendida. Quizá la idea errónea más común sea que 

es consecuencia del consumo excesivo de hidratos de carbono. Quizá la prueba más directa de que la diabetes no es consecuencia del consumo de hidratos de carbono sea el hecho de que los seres humanos consumían muchos más hidratos de carbono en siglos anteriores sin desencadenar nada parecido a la epidemia de diabetes a la que se enfrenta nuestro mundo hoy en día. Evidentemente, el hecho de que la diabetes fuera prácticamente inexistente antes de los años 50 pero se haya propagado exponencialmente en tan sólo unas décadas indica que constituye una disfunción metabólica mucho más compleja que está inextricablemente ligada a nuestro modo de vida moderno. Este artículo explica los orígenes fisiopatológicos de la diabetes y su relación con la inflamación crónica y la acumulación de grasa. Una visión general en 7 pasos explora cómo la inflamación provoca resistencia a la insulina, lo que lleva a la acumulación de grasa, bajos niveles de energía y, en última instancia, a la diabetes. Por último, analizamos cómo puede controlarse de forma fiable la progresión de esta enfermedad mediante el análisis del aliento.  

Paso 1 - Inicio de la inflamación

Los factores deletéreos exógenos estimulan la producción de sustancias inflamatorias en la respuesta de nuestro organismo para mitigar el impacto negativo que dichos factores pueden inducir. 

Las citocinas inflamatorias, como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) y la interleucina-6 (IL-6), pueden activar diversas vías de señalización que interfieren con la señalización de la insulina. Esta alteración suele implicar la inhibición de la capacidad de la insulina para promover la captación y utilización de glucosa en las células, lo que conduce a la resistencia a la insulina. Algunos de los factores inflamatorios más destacados son:

1. Consumo excesivo de calorías
2. Comida basura
3. Falta de ingesta de micronutrientes
4. Falta de ejercicio físico
5. Falta de sueño

En nuestro reciente artículo sobre la inflamaciónprofundizamos en los estímulos exógenos que desencadenan las respuestas inflamatorias de nuestro organismo y en los principales mecanismos de prevención que podemos aplicar a diario. 

Paso 2 - La inflamación neutraliza los receptores de insulina de nuestras células (Resistencia a la insulina)

Los marcadores inflamatorios ejercen sus efectos perjudiciales sobre los receptores de insulina de las células a través de diversos mecanismos moleculares. Estos marcadores inician vías inflamatorias que interfieren con las cascadas de señalización de la insulina tras su activación. Esta interferencia incluye el aumento de la fosforilación de residuos de serina en el sustrato-1 del receptor de insulina (IRS-1), disminuyendo su capacidad para retransmitir señales aguas abajo en la vía de la insulina. Además, las citoquinas inflamatorias pueden obstaculizar directamente la actividad del receptor de insulina, posiblemente a través de la internalización del receptor o de la autofosforilación alterada. La activación de quinasas sensibles al estrés, como JNK e IKK, agrava aún más la resistencia a la insulina al fosforilar el IRS-1, impidiendo su interacción con las moléculas de señalización posteriores. Además, las señales inflamatorias interrumpen la translocación a la membrana celular del transportador de glucosa tipo 4 (GLUT4) estimulado por la insulina, reduciendo así la captación de glucosa. Estas alteraciones moleculares culminan en la resistencia a la insulina, un factor fundamental en la patogénesis de enfermedades como la diabetes de tipo 2, en la que la inflamación crónica de bajo grado desempeña un papel importante.

Paso 3 - La resistencia a la insulina provoca una disfunción en la utilización del combustible

Cuando consumimos alimentos, nuestro páncreas responde segregando insulina, la hormona que permite que la glucosa entre en las células y se oxide. Cuando las células, incluidas las musculares, se vuelven resistentes a la insulina, se deteriora su capacidad para utilizar la glucosa como fuente de energía de forma eficiente. La desensibilización celular a la insulina significa que ya no responden a ella y, por tanto, son incapaces de absorber y utilizar la glucosa. Para compensar esta menor utilización de la glucosa, aumenta la dependencia de fuentes de energía alternativas, como los ácidos grasos.

Paso 4 - La disfunción en la utilización del combustible conduce a la acumulación de grasa y a niveles de energía más bajos

En los estados de resistencia a la insulina, las células, especialmente las musculares, aumentan su captación de ácidos grasos y dan prioridad al almacenamiento de lípidos frente a la utilización de glucosa. Este cambio hacia una mayor captación y almacenamiento de ácidos grasos contribuye a la acumulación de lípidos intramiocelulares (es decir, la acumulación de grasa dentro de nuestros músculos y órganos). Esencialmente, cuando las células se vuelven resistentes a la insulina, favorecen la acumulación de grasa porque su capacidad para responder adecuadamente a las señales de la insulina para la captación de glucosa se ve comprometida. Dado que la glucosa es la principal fuente de energía de las células, su incapacidad para absorberla las priva del valioso combustible que necesitan, lo que las lleva a desarrollar sensaciones de fatiga y bajos niveles de energía.  

Paso 5 - La grasa acumulada provoca más inflamación y resistencia a la insulina 

Tanto la grasa visceral, que se encuentra alrededor de los órganos internos en la cavidad abdominal, como la grasa intramiocelular, que se acumula dentro de las células musculares, son fuentes de marcadores inflamatorios. La grasa visceral es muy activa metabólicamente y segrega citocinas y adipoquinas proinflamatorias como el TNF-alfa, la IL-6 y la leptina. Estas sustancias contribuyen a la inflamación crónica de bajo grado, un factor clave en el desarrollo de afecciones como la resistencia a la insulina y las enfermedades cardiovasculares. Del mismo modo, la acumulación de grasa intramiocelular altera los procesos celulares y se asocia a una mayor producción de marcadores inflamatorios. El TNF-alfa, la IL-6 y otras citocinas liberadas por la grasa intramiocelular pueden alterar la señalización de la insulina dentro de las células musculares, contribuyendo aún más a la disfunción metabólica y a la resistencia a la insulina. En general, tanto la grasa visceral como la intramiocelular desempeñan un papel en la inflamación sistémica a través de la secreción de marcadores inflamatorios, que tienen implicaciones significativas para la salud metabólica y el desarrollo de enfermedades crónicas.

Paso 6 - La resistencia a la insulina conduce a un nivel elevado de azúcar en sangre (prediabetes)

En la resistencia a la insulina, las células responden menos a las señales de la insulina, en particular las células musculares, adiposas y hepáticas. Normalmente, la insulina facilita la captación de glucosa en estas células promoviendo la translocación de proteínas transportadoras de glucosa, como GLUT4, a la membrana celular. Sin embargo, este proceso se ve alterado en la resistencia a la insulina, lo que provoca una menor captación de glucosa por parte de las células, especialmente en los tejidos muscular y adiposo. En consecuencia, se toma menos glucosa del torrente sanguíneo y se envía a las células para su uso energético.

Paso 7 - El páncreas se sobrecarga y acaba fallando (Diabetes)

Inicialmente, el organismo intenta compensar la resistencia a la insulina produciendo más insulina (hiperinsulinemia) para superar la menor capacidad de respuesta de las células. Este mecanismo compensatorio ayuda a mantener unos niveles de azúcar en sangre relativamente normales en las primeras fases de la resistencia a la insulina. Sin embargo, con el tiempo, el páncreas puede ser incapaz de mantener este aumento de la secreción de insulina, lo que provoca un descenso de la producción de insulina y agrava la hiperglucemia.

El análisis del aliento, una herramienta de control fácil y fiable de la función metabólica.

Como se describe en el proceso de 7 pasos anterior, la consecuencia fundamental que describe unilateralmente la disfunción metabólica es la incapacidad de las células para metabolizar la glucosa y, en su lugar, favorece el almacenamiento de nutrientes por encima de su utilización para la producción de energía. En pocas palabras, cuando consumen alimentos, los individuos con disfunción metabólica los almacenan en lugar de utilizarlos para proporcionar energía al organismo. Medir la relación de intercambio respiratorio (RER), el equilibrio entre la producción de dióxido de carbono y el consumo de oxígeno durante el estado postprandial (es decir, después de una comida), es quizás el método más sencillo y fiable para saber si nuestras células pueden utilizar los alimentos que consumimos. En individuos metabólicamente sanos, el índice de intercambio respiratorio aumentará precipitadamente tras el consumo de alimentos, lo que indica que las células absorben y utilizan los nutrientes ingeridos. Por el contrario, en individuos metabólicamente comprometidos, el RER mostrará un aumento brusco, lo que indica que los nutrientes no pueden entrar en las células, oxidarse y producir el dióxido de carbono que, de otro modo, provocaría el aumento del RER. El análisis del aliento no sólo proporciona una medida directa del mecanismo fundamental que define la disfunción metabólica, sino que también constituye una evaluación no invasiva y fácil. Esto contrasta con los métodos utilizados tradicionalmente, como el clamp insulínico euglucémico, que requiere que profesionales médicos formados realicen análisis de sangre y estén presentes en un centro médico.