Las hormonas son un componente esencial para el correcto funcionamiento del individuo, cada una es secretada por un órgano específico y tiene una actividad determinada; la insulina es una de estas hormonas, tiene gran relevancia ya que, junto al glucagón permite regular los niveles de azúcar en la sangre.

Cuando existe una alteración, ya sea por el déficit de producción de insulina que elaboran las células beta del páncreas o la incapacidad de los tejidos para responder a esta, se desarrolla diabetes mellitus tipo 2. En este escenario la glucosa no puede ser metabolizada de manera adecuada por los tejidos, conllevando a una hiperglucemia.

En nuestro país esta patología tiene gran prevalencia. Entre 2014 y 2017, el Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC) reportó a la diabetes como la segunda causa de mortalidad; entre 2014 y 2015 fue la primera causa de muerte entre las mujeres y la tercera entre los hombres durante 2016 a 2017, año en el que 4.895 personas fallecieron por esta enfermedad. (1)

Se conoce que de no ser tratada causa daño a diferentes órganos como al corazón, hígado, vasos sanguíneos, tracto gastrointestinal, encías, retinas y nervios, llegando inclusive a ser mortal. Además de causar afecciones orgánicas, se ha vinculado a la DM2 con el declive cognitivo y como un factor de riesgo para desarrollar Alzheimer. (2)

Inicialmente se conocía que la insulina actuaba en el cerebro estimulando el centro de saciedad del hipotálamo, por mucho tiempo se pensaba que el sistema nervioso era un tejido independiente de insulina, pero con diversos estudios se ha podido conocer que aparte de actuar en el hipotálamo existen otros receptores de insulina en áreas del cerebro involucradas en el aprendizaje y memoria. (2)

La plasticidad cerebral, la capacidad de este órgano para sufrir cambios estructurales y funcionales en respuesta a estímulos ambientales, está finamente modulada por la dieta y las hormonas dependientes de nutrientes, incluida la insulina. En consecuencia, la alteración de la señalización de la insulina en el sistema nervioso central puede acelerar el envejecimiento del cerebro, afectar su plasticidad, y promover la neurodegeneración. (2)

Existen efectos bidireccionales dependientes de la concentración de la insulina en la transmisión excitatoria, con el aumento de la activación del receptor de insulina y la disminución de la activación del receptor de IGF en la transmisión excitatoria del núcleo accumbens (NAc). Los aumentos en la transmisión excitatoria estuvieron mediados por la activación de los receptores de insulina postsinápticos ubicados en las neuronas espinosas medianas (MSN). Sin embargo, este efecto se debió a un aumento en la liberación de glutamato presináptico. Esto sugirió retroalimentación de las MSN a las terminales presinápticas. (3)

En experimentos adicionales, encontramos que los aumentos inducidos por la insulina en la liberación de glutamato presináptico están mediados por la desinhibición dependiente del receptor opioide. Además, la obesidad dio como resultado una pérdida de los aumentos en la transmisión excitatoria mediada por el receptor de insulina y una reducción en la expresión superficial del receptor de insulina NAc, al tiempo que se conservaron las reducciones en la transmisión mediada por los receptores de IGF. (3)

Estos resultados proporcionan los primeros conocimientos sobre cómo la insulina influye en la transmisión excitatoria en el cerebro adulto, y la evidencia de una forma previamente no identificada de desinhibición dependiente del receptor opioide de la transmisión glutamatérgica de NAc. (3)

Un estudio llevado a cabo en Europa en el 2018 demostró que el consumo de una dieta alta en grasas aumenta la inflamación del hipocampo asociada con el deterioro de la memoria y el aprendizaje espacial en ratones, es importante destacar que demuestran que estos efectos nocivos se atenúan en ratones que reciben una infusión de insulina intrahipocampal que también reduce la inflamación del hipocampo. Estos hallazgos pueden ser de gran interés para los sujetos humanos que padecen obesidad, que ahora se considera un factor de riesgo para la demencia. (4)

En otro estudio se investigó la actividad cerebral fetal en madres normo glucémicas con o sin antecedentes familiares de diabetes (FHD), este grupo ha demostrado previamente que la diabetes mellitus gestacional (DMG) afecta la actividad cerebral del feto humano medida por magnetoencefalografía (fAER). Los fetos de madres con DMG sometidas a una sobrecarga oral de glucosa exhiben una latencia más prolongada de las respuestas cerebrales relacionadas con eventos auditivos en comparación con los fetos de madres sin DMG. Es decir, su respuesta a estímulos auditivos es más lenta. (3)

Por lo tanto, la resistencia a la insulina de las madres podría estar relacionada con estos trastornos. Para determinar si la actividad cerebral del feto está modulada por factores genéticos y/o epigenéticos, Schleger analizó la actividad cerebral de los fetos de madres normales tolerantes a la glucosa con o sin FHD, el estudio reflejó que los fetos de madres con FHD tienen fAER más largos y que los antecedentes familiares de diabetes están relacionados con la actividad cerebral posprandial fetal. Estos hallazgos sugieren que la alteración de la respuesta a la insulina podría tener un impacto a largo plazo en la actividad cerebral de los hijos. (4)

Los primeros efectos de la diabetes en el cerebro están relacionados con los niveles de una proteína en la sangre llamada hemoglobina A1C (HbA1C) o glicosilada, los investigadores encontraron que incluso las personas que tenían diabetes por menos de 10 años tenía déficits en la función de la memoria típicamente asociado con el hipocampo, que sufre una reducción de tamaño correlacionada con los niveles de sangre de HbA1C, lo que sugiere que esta proteína podría usarse para indicar la función y/o el inicio de la pérdida de memoria. (5)

De igual manera, se ha encontrado una fuerte relación entre el Alzheimer y niveles altos de azúcar en la sangre. Los niveles elevados de glucosa sanguínea, vinculados con DM2, aumenta drásticamente la proteína beta-amiloide, cuyo incremento provoca inclusiones y agregados, desestructurando la arquitectura cerebral, una de las características de la enfermedad de Alzheimer. Además, los participantes mostraron altos niveles de resistencia a la insulina en el cerebro y por ende una capacidad reducida de glucosa, la cual es su fuente principal de energía. (5)

Es así como se evidencia la importancia de la detección temprana y el tratamiento adecuado de la diabetes mellitus tipo 2, que tiene gran prevalencia en nuestro país. Es una enfermedad cuyo descontrol provoca daño orgánico y cognitivo, afectando al hipotálamo encargado de regular la ingestión de alimentos (entre otras funciones) y del hipocampo que se vincula con la memoria y orientación espacial. Además, supone un factor predisponente para el desarrollo de Alzheimer al aumentar una de las proteínas que causas depósitos anormales en el cerebro.

Autora:

Madelyn Gutiérrez

Miembro Activo CEN

Bibliografía

1. Gobierno de la Republica de Ecuador. Ministerio de Salud: prevención y autocuidado son claves para controlar la diabetes. [Internet] 2018. Ministerio de Salud Pública. [Citado 5 de abril 2022] Recuperado de: https://www.salud.gob.ec/ministerio-de-salud-prevencion-y-autocuidado-son-claves-para-controlar-la-diabetes/#:~:text=En%20el%20Ecuador%2C%20entre%202014,4.895%20personas%20fallecieron%20por%20esta

2. Spinelli M., Fusco S., Grassi C. Brain Insulin Resistance and Hippocampal Plasticity: Mechanisms and Biomarkers of Cognitive Decline. [Internet] 2019. Frontiers in Neuroscience. [Citado 5 de abril 2022] Recuperado de: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2019.00788/full

3. Tracy L. Fetterly, Max F. Oginsky, Allison M. Nieto, Yanaira Alonso-Caraballo, Zuleirys Santana-Rodriguez and Carrie R. Ferrario. Insulin Bidirectionally Alters NAc Glutamatergic Transmission: Interactions between Insulin Receptor Activation, Endogenous Opioids, and Glutamate Release [Internet] 2021. The journal of neuroscience. [Citado 5 de abril 2022] Recuperado de: https://www.jneurosci.org/content/41/11/2360

4. Taouis M., Torres I. Editorial: Insulin and The Brain. [Internet] 2019. Frontiers in Neuroscience. [Citado 5 de abril 2022] Recuperado de: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fendo.2019.00299/full

5. Alzheimer’s Association. Diabetes and cognitive decline [Internet] 2021. [Citado 5 de abril 2022] Recuperado de: https://www.alz.org/media/Documents/alzheimers-dementia-diabetes-cognitive-decline-ts.pdf