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Efectividad de las terapias basadas en incretinas sobre la reducción del riesgo cardiovascular asociado a la obesidad y la diabetes tipo 2

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Academic year: 2020

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(1)      .            .   Facultat  de  Ciències   Memòria del Treball de Fi de Grau. Efectividad de las terapias basadas en incretinas sobre la reducción del riesgo cardiovascular asociado a la obesidad y la diabetes tipo 2  . Marta María Martínez Velasco Grau de Bioquímica Any acadèmic 2014-15. DNI de l’alumne: 71165289T Treball tutelat per nom Isabel Lladó Sampol Departament de Biologia Fonamental i Ciències de la Salut. x. S'autoritza la Universitat a incloure el meu treball en el Repositori Institucional per a la seva consulta en accés obert i difusió en línea, amb finalitats exclusivament acadèmiques i d'investigació. Paraules clau del treball: Incretinas, GLP-1, GIP, DPP-4, Diabetes Mellitus tipo 2, obesidad, riesgo cardiovascular.  . 1  .

(2)                                                                                              .  . 2  .

(3) ÍNDICE      . Resumen.......................................................................................4       Introducción..................................................................................5       Obesidad,  diabetes  y  síndrome  metabólico..................................5       Perspectiva  histórica………………………............................................7       El  “efecto  incretina”.....................................................................7       Objetivo......................................................................................12       Materiales  y  Métodos.................................................................12       Fármacos  basados  en  incretinas.................................................16       Resultados  y  discusión................................................................23       Conclusiones...............................................................................27       Referencias.................................................................................28                  . 3  .

(4) RESUMEN     La   Diabetes   Mellitus   es   una   patología   crónica   caracterizada   por   una   hiperglucemia   prolongada  siendo  la  Diabetes  Mellitus  tipo  2  su  forma  más  común.  Esta  patología  ha   adoptado   actualmente   una   “dimensión   epidemiológica”,   en   el   año   2000   ocupó   el   tercer   lugar   como   causa   de   mortalidad,   sin   embargo   en   2004   pasó   a   un   segundo   puesto  desplazando  a  la  tercera  posición  a  los  tumores  malignos,  según  el  Ministerio   de   Sanidad.   Cuando   se   presenta   la   enfermedad   en   un   organismo   los   adipocitos,   hepatocitos   y   células   musculares   no   responden   correctamente   a   la   insulina,   son   resistentes.   En   el   desencadenamiento   de   la   patología   juega   un   papel   importante   la   genética   y   los   antecedentes   familiares.   A   su   vez   es   totalmente   necesario   tener   en   cuenta  el  estilo  de  vida  y  la  dieta;  uno  de  los  factores  que  influyen  en  la  patogenia  de   la  Diabetes  Mellitus  2  es  un  elevado  peso  corporal    sobretodo  en  la  zona  abdominal.   Cuando   un   individuo   presenta   esta   patología   posee   un   elevado   riesgo   a   sufrir   una   enfermedad  cardiovascular  que  esta  es  la  principal  causa  de  mortalidad  y  morbilidad   en  los  países  desarrollados;  el  estilo  de  vida  sedentario  actual  han  transformado  lo  que   antiguamente  se  consideraba  un  mecanismo  ventajoso  de  almacén  de  energía  en  un   elemento   perjudicial   que   posiblemente   sea   el   responsable   del   aumento   exponencial   de   la   obesidad,   el   síndrome   metabólico   y   la   diabetes.   El   proceso   aterosclerótico   se   acelera   cuando   existe   una   resistencia   a   la   insulina   y   una   hiperglucemia,     siendo   el   síndrome  metabólico,  la  obesidad  y  la  diabetes  factores  de  riesgo  elevado.  Llevando  a   los   especialistas   actuales   a   tratar   la   diabetes   no   solo   como   una   patología   endocrina   sino  como  vascular.        Las   incretinas   son   unas   hormonas   secretadas   en   el   intestino   y   liberadas   al   torrente   circulatorio  que  se  secretan  en  respuesta  a  la  ingestión  de  nutrientes.  Se  han  descrito   dos  principales  incretinas  el  péptido  similar  al  glucagón  y  el  polipéptido  insulinotrópico   dependiente   de   glucosa   que   poseen   una   elevada   variabilidad   de   acciones   antidiabetogénicas,   como   la   secreción   de   insulina.   En   la   actualidad   el   potencial   de   estas  hormonas  se  desarrolla  como  tratamiento  para  la  DM2,  tanto  la  reproducción  de   su   efecto   como   el   potenciamiento   de   estas.   Entre   los   efectos   positivos   descritos   como   tratamiento  a  la  patología  se  encuentra  la  disminución  del  peso  corporal,  la  reducción     del   riesgo   de   sufrir   una   patología   cardiovascular   o   la   eliminación   de   hipoglucemias   asociadas  a  los  tratamientos  convencionales  de  la  Diabetes  Mellitus  tipo  2.     Este   trabajo   analiza   las   incretinas   y   su   implicación   tanto   en   el   metabolismo   de   un   paciente   sano,   como   en   un   paciente   diabético.     Y   el   potencial   de   estas   tanto   en   el   tratamiento   de   la   Diabetes   Mellitus   2   como   en   las   enfermedades   cardiovasculares   asociadas  a  estas.      .  . 4  .

(5) El   efecto   positivo   que   producen   las   incretinas   sobre   la   secreción   de   insulina   y   disminución   de   la   secreción   de   glucagón   es   bien   conocido   desde   hace   años,   no   obstante  su  aplicación  como  tratamiento  para  la    diabetes  es  más  que  reciente.  A  su   vez   las   incretinas   tienen   una   serie   de   potenciales   efectos   tangibles   en   las   patologías   secundarias  asociadas  a  la  diabetes,  como  las  patologías  cardiovasculares.       OBESIDAD,  DIABETES  Y  ENFERMEDAD  CARDIOVASCULAR   La   obesidad   y   la   diabetes   mellitus   son   dos   patologías   interrelacionadas   entre   sí.   Se   puede   afirmar   que   en   primer   lugar   se   encuentra   la   obesidad   ya   que   el   80%   de   las   personas  que  sufren  de  obesidad  acaban  desarrollando  Diabetes  Mellitus  tipo  2  (DM2)       1,   2 .   Actualmente   los   datos   de   la   prevalencia   de   estas   patologías   crecen   exponencialmente   con   números   alarmantes,   que   deberán   tener   en   cuenta   en   un   futuro   más   bien   próximo   los   profesionales   de   la   salud   para   poner   a   punto   medidas   para   evitar   que   se   expanda   esta   “pandemia”2.     Tanto   diabetes   como   obesidad   se   asocian   muy   de   cerca   con   la   aparición   o   el   riesgo   aumentado   de   enfermedades   cardiovasculares  (ECV),  de  tal  manera  que  cuando  se  trata  una  patología  crónica  como   la  diabetes  que  puede  tener  asociada  una  ECV  se  debe  tener  en  cuenta  esta  posibilidad   en   el   tratamiento.   A   continuación   se   interrelacionara   las   tres   patologías   de   tal   manera   que  se  entienda  su  correlación  para  entender  con  posterioridad  la  implicación  de  las   hormonas  secretadas  por  el  intestino,  las  incretinas.     En   primer   lugar   se   define   el   término   “síndrome   metabólico”   3   que   se   refiere   la   agrupación   en   un   sujeto   de   una   serie   de   patologías   o   factores   de   riesgo   (los   más   destacados   la   obesidad   y   la   resistencia   a   la   insulina   pero   también   existen   factores   como  la  genética,  el  estilo  de  vida  y  la  dieta,  niveles  elevados  de  triglicéridos  y  bajos  de   lipoproteínas,  una  presión  arterial  alta,  envejecimiento…)  los  cuales  pueden  conducir  a   la   aparición   de   DM2   y/o   ECV,   cuando   el   sujeto   presenta   tres   de   todos     los   factores   involucrados   se   le   considera   que   posee   el   síndrome   X,   otra   forma   de   denominar   al   síndrome   metabólico.   Este   síndrome   posee   dos   mecanismos   asociados   que   son   la   obesidad   abdominal   y   la   resistencia   a   la   insulina   (RI),   esta   última   se   refiere   a   una   deficiencia   metabólica   en   la   que   el   cuerpo   no   es   capaz   de   utilizar   eficientemente   la   insulina.     En   la   Revista   española   de   Cardiología,   el   Dr.   Alegría   Ezquerra,   publicó   en   2008   un   esquema  resumen  que  podría  resumir  la  relación  entre  las  patologías.  4  .  . 5  .

(6) Figura  1.  Evolución  del  síndrome  metabólico.  Relación  entre  Diabetes,  obesidad  y  enfermedad   cardiovascular.   Imagen  extraída  de  la  Revista  Española  de  Cardiología,  2008.  (61:752-­‐64.  -­‐  Vol.   61)    .   En   primer   lugar   se   observa   la   obesidad   abdominal   que   es   un   factor   de   riesgo   para   multitud   de   patologías   cardiovasculares   5,   además   de   la   posibilidad   de   tener   dislipemias   por   los   elevados   lípidos   circulantes   y   el   mal   metabolismo   de   los   lípidos   tiene   la   particular   de   causar   una   inflamación   de   tal   manera   que   los   adipocitos   como   órgano  endocrino  secretan  una  multitud  de  citoquinas  dañinas  y  se  dejan  de  secretar  o   se  secretan  levemente  las  protectoras6,  como  la  adiponectina,  que  se  le  considera  un   nuevo   nexo   entre   obesidad,   RI   y   ECV.   Volviendo   a   los   factores   que   provocan   el   síndrome  metabólico  se  encuentra  la  obesidad  abdominal  o  visceral,  que  se  acumula   en   almacenes   de   grasa   visceral   provocando   un   incremento   de   ácidos   grasos   libres   y   una   menor   acción   de   la   insulina.   Cuando   hay   sobreproducción   de   ácidos   grasos   no   esterificados  se  reduce  la  captación  de  glucosa  por  los  tejidos  dependientes  de  insulina   y   se   crea   una   cierta   lipotoxicidad   en   los   islotes   de   Langerhans   en   el   páncreas.   En   general  la  obesidad  es  un  factor  de  riesgo  importante  que  junto  con  factores  genéticos   (la   DM2   tiene   un   importante   factor   genético)   crean   una   muy   alta   probabilidad   de   padecer  DM2.  Tanto  la  DM2  como  la  obesidad,  por  separado,  poseen  mecanismos  que   sin   dificultan   podrán   originar   una   ECV.   Estudios   recientes   afirman   que   la   suma   de   todos  los  factores  de  riesgo  supera  a  la  adición  (diabetes  y  obesidad)  de  cada  uno  de   ellos  considerados  aisladamente7.            .  . 6  .  .

(7) PERSPECTIVA  HISTÓRICA       La  investigación  de  la  diabetes  mellitus  tipo  2  está  sufriendo  una  rápida  evolución,    el   fin   es   la   regulación   de   la   glucemia   sanguínea   y   para   ello   se   están   abriendo   nuevos   frentes  inexplorados.  Nos  centramos  en  el  papel  de  las  incretinas,  en  la  regulación  del   control   de   la   glucosa   en   la   sangre.   Estas   hormonas   se   secretan   intestinalmente   de   forma   post-­‐pradial   y   potencian,   entre   otras   acciones,   la   secreción   de   insulina   pancreática8.  Podríamos  decir  en  general  que  existe  una  relación  entre  el  intestino  y  el   páncreas,   existe   un   efecto   intestinal   sobre   la   secreción   pancreática.   Este   hecho   se   remonta  a  1902,  una  publicación  de  los  autores    W.M.  Bayliss  y  E.  H.  Starling,  al  que  se   le  ha  continuado  haciendo  referencia  en  numerosos  artículos  actuales.9     La  conclusión  a  la  que  llegaron  fue  que  existía  un  factor  producido  intestinalmente  que   podría   estimular   la   secreción   pancreática10.   No   fue   hasta   1932   cuando   se   definió   el   término   incretina   11por   La   Barre   J.   Este   autor   propuso   este   término   para   describir   la   actividad   producida   por   hormonas   secretadas   por   el     intestino   y   que   aumentan   la   secreción  pancreática12.  En  1964  se  demostró  el  “efecto  incretina”,  la  administración   de   glucosa   por   vía   oral   induce   una   mayor   respuesta   insulínica   que   de   forma   intravenosa   ese   efecto   es   la   diferencia   entre   las   respuestas   insulínicas   oral   e   intravenosa  (NEW  INTERPRETATION  OF  ORAL  GLUCOSE  TOLERANCE,  Lancet.  1964  Jul   4;2(7349):20-­‐1)   En   1973   fue   posible   demostrar   en   humanos   el   papel   de   la   hormona   GIP,   fue   identificada   antes   que   GLP-­‐1,     y   se   le   denominó   “polipéptido   insulinotrópico   dependiente  de  glucosa”.    En  los  años  1986  y  1987  se  realizaron  grandes  avances  como   que   el   efecto   que   realizan   estas   hormonas   disminuye   considerablemente   en   pacientes   de  DM2  y  se  demostró  que  la  GLP-­‐1  es  una  incretina  humana,  el  péptido  1  análogo  al   glucagón13.   Y   fue   en   1995   cuando   se   descubrió   la   enzima   que   degrada   las   dos   incretinas   descritas   en   humanos,   la   DPP-­‐4.   Esto   nos   conduce   al   desarrollo   de   fármacos   frente   a   la   DM2   basados   en   la   inhibición   de   DPP-­‐4   y   péptidos   exógenos   resistentes   simuladores   de   incretinas,   análogos   de   estas.   Las   investigaciones   actuales   de   los   últimos  veinte  años  siguen  este  curso.         EL  “EFECTO  INCRETINA”     Incretinas,   reciben   este   nombre   debido   a   que   aumentan   la   secreción   de   insulina   de   manera  dependiente  a  la  glucosa  de  hecho  es  un  acrónimo  de  INtestinal  seCRETion  of   INsulin.   Son   hormonas   enteroendocrinas   secretadas   gastrointestinalmente.   Las   más   conocidas   son   la   GLP-­‐1   (péptido   similar   al   glucagón)     y   la   GIP   (polipéptido    . 7  .

(8) insulinotrópico   dependiente   de   glucosa).   Su   efecto   se   lleva   a   cabo   en   los   islotes   de   Langerhans  en  el  páncreas,  tanto  sobre  las  células  alfa  como  las  beta  14.   El  efecto  incretina  es  una  denominación  al  papel  endocrino  de  estas  moléculas.  Tanto   GLP-­‐1  y  GIP,  se  unen  a  receptores  específicos  ensamblados  a  proteína  G  que  se  hallan   en   las   células   beta   pancreáticas   y   también   en   otros   tejidos,   estos   receptores   son   dependientes   de   glucosa.   GLP-­‐1   y   GIP   se   unen   a   los   receptores   de   los   islotes   pancreáticos   donde   posee   el   mayor   y   más   reconocido   efecto,   pero   también   en   el   corazón,  riñón,  pulmón,  adipocitos,  tracto  gastrointestinal  y  sistema  nervioso15.     Esencialmente  el  resultado  es  de  síntesis  de  insulina  y  la  disminución  del  glucagón  16,  la   acción  de  estas  se  asocia  con  los  mecanismos  naturales  de  control  de  la  glucemia  en  el   páncreas  sobre  las  células  pancreáticas  alfa  y  beta17;  pero  las  incretinas  poseen  otros   efectos   en   otros   tejidos   diana   que   poseen   el   receptor   para   GLP-­‐1   y   para   GIP.   La   secreción   de   GLP-­‐1   en   las   células   L   del   intestino   posee   efectos   en   el   páncreas   aumentando   la   secreción   y   síntesis   de   insulina   de   manera   dependiente   a   la   concentración   de   glucosa,     se   cree   que   participan   también   de   aumento   de   la   proliferación  de  células  beta  y  reducción  de  la  apoptosis.  Pero  a  su  vez  posee  efectos   sobre   otros   tejidos   diana18   como   el   hígado,   en   el   cual   reduce   la   gluconeogénesis,   retrasa  el  vaciamiento  gástrico  en  el  estómago  y  disminuye  el  consumo  de  alimentos   mediante  una  señal  de  saciedad  al  SNC  (como  sintetiza  la  Figura  2).  Se  ha  observado   que   posiblemente   en   el   músculo   aumente   la   sensibilidad   a   la   insulina   y     por   último   tiene  una  función  de  cardioprotección  y  de  neuroprotección.  Es  importante  comentar   el  aumento  de  la  sensibilidad  a  la  insulina,  si  se  produce  este  aumento,  que  se  da  por   una   mayor   secreción   insulínica   y   disminución   de   glucagón,   en   el   hígado   existirá   una   disminución   de   la   producción   de   glucosa,   en   el   tejido   adiposo   aumentara   la   lipolisis,   la   formación   de   ácidos   grasos   libres   y   la   captación   de   glucosa   y   de   ultimo   modo   en   el   musculo   habrá   más   síntesis   de   glucógeno     y   oxidación   de   glucosa.   Esta   disminución   de   la   resistencia   a   la   insulina   sería   un   efecto   secundario   muy   positivo   a   la   secreción   de   GLP-­‐1  en  la  DM2.        .  . 8  .

(9)  .  . Figura2.   Implicación   del   GLP-­‐1   en   los   diferentes   tejidos   y   órganos   diana   que   poseen   receptor   para   GLP-­‐1.   Imagen   extraída   de:   “Targeting   Incretins   in   Type   2   Diabetes:   Role   of   GLP-­‐1   Receptor  Agonists  and  DPP-­‐4  Inhibitors”  Richard  E.  Pratley  and  Matthew  Gilbert,  2008.    .     Existen   diferencias,   en   muchas   ocasiones,   significativas   en   cuanto   a   la   secreción   de   GLP-­‐1  y  GIP  por  el  intestino  según  el  estado  patológico  del  sujeto.     En   un   paciente   con   Diabetes   Mellitus   tipo   2   con   un   control   glucémico,   y   también   en   diabéticos  recién  diagnosticados,  se  ha  observado  una  normalidad  en  la  secreción  de   estas   hormonas   gastrointestinalmente   e   incluso   en   algunos   casos   la   secreción   se   ha   visto   aumentada.   Este   hecho   se   da,   así   se   cree,   por   un   aumento   en   un   enzima   que   neutraliza  las  hormonas  gastrointestinales  en  la  circulación,  DPP-­‐4.   En  pacientes  que  no  tienen  una  normoglucemia  y  su  diabetes  esta  descontrolada,  se   observa   una   disminución   de   la   GLP-­‐1,   mientras   que   no   hay   variación   de   la   GIP,   si   se   administra   GLP-­‐1   hay   un   aumento   de   la   secreción   de   insulina,   controlando   por   momentos  la  glucosa  19.     La   siguiente   tabla   muestra   las   diferencias   más   destacables   entre   los   dos   tipos   de   incretinas   antes   mencionadas.   El   GLP-­‐1   es   un   péptido   que   simularía   al   glucagón,   producido   en   el   intestino   delgado   distal   y   en   el   colon   proximal   por   las   células   L   mientras   que   el   GIP   es   un   polipéotido   insulinotrópico   dependiente   de   glucosa   es   segregado   en   el   intestino   delgado   proximal   por   las   células   K.   La   concentraciones   de   estas  dos  incretinas  se  elevan  rápidamente  de  forma  postprandial.          . 9  .

(10)   Síntesis  . GLP-­‐1   Células  L  enteroendocrinas   del  Íleon   glucosa-­‐ Inhibe  . Efecto   dependiente   Vaciamiento  del  estómago   Retrasa   Efecto   sobre   la   ingesta   de   Reduce   alimentos  . GIP   Células  K  enteroendocrinas   del  Yeyuno   No  inhibe   Sin  efecto   No  es  significativo  . Tabla  1.  Diferencias  más  significativas  entre  las  Incretinas  GLP-­‐1  y  GIP.  .   GLP-­‐1,  péptido  similar  al  glucagón  tipo  1     Esta  incretina  posee  un  potencial  mayor  para  tratar  la  DM2,  por  ello  en  este  trabajo  se   le  dará  una  mayor  importancia  pero  no  sin  antes  mencionar  que  GLP-­‐1  y  GIP  poseen   efectos  similares  salvo  su  lugar  intestinal  de  secreción  y  su  efecto  sobre  el  vaciamiento   gástrico   y   la   sensación   de   saciedad20.   Este   péptido   contiene   30-­‐31   aminoácidos,   secretado  en  las  células  L  del  íleon  y  colon  en  respuesta  a  la  ingesta  de  nutrientes,  su   biosíntesis   se   conduce   a   partir   de   una   proteína   de   160   aminoácidos   denominada   proglucagón21   la   hidrólisis   de   esta   en   el   intestino   genera   GLP-­‐1.   Esta   hormona   tiene   dos   formas   biológicamente   activas   que   son   GLP-­‐1-­‐(7-­‐37)   y   GLP-­‐1-­‐(7-­‐36)NH2,   dependiendo  del  número  de  aminoácidos.  Cuando  DPP4  actúa  sobre  esta  hormona  la   inactiva  quedando  de  forma  final  GLP-­‐1  (9-­‐36/37)  NH2.     La  incretina  realiza  su  función  tanto  en  las  personas  sanas  como  las  que  padecen  DM2.   Los  islotes  pancreáticos  poseen  receptores  para  GLP-­‐1,  la  mayor  parte  se  encuentran   en   beta,   pero   gamma   y   alfa   también   poseen   receptores.   La   naturaleza   estos   receptores  de  GLP-­‐1  en  los  tejidos  extrapancreáticos  no  está  dilucidada  con  exactitud   en   la   actualidad,   lo   único   conocido   es   la   estimulación   de   cinasas   en   los   tejidos   como   el   hígado,  músculo  y  tejido  adiposo.     Los   sujetos   que   padecen   DM2   poseen   un   menor   y   significativo   “efecto   incretina”,   debido   a   una   casi   inexistente   secreción   de   GLP-­‐1   y   a   su   vez   menor   unión   con   el   receptor22.     GIP,  polipéptido  insulinotrópico  dependiente  de  glucosa     El  péptido  posee  41  aminoácidos  y  también  es  secretado  en  respuesta  a  la  ingesta  de   hidratos   de   carbono   y   lípidos   con   un   efecto   sobre   la   secreción   de   insulina,   de   forma   que  esta  es  aumentada.  Pero  a  diferencia  del  GLP-­‐1  se  ha  comentado  no  solo  que  no   retrasa   el   vaciamiento   gástrico   sino   que   incluso   se   podría   aumentar,   hecho   no   demostrado  experimentalmente,  también  aunque  posea  efecto  sobre  la  secreción  de   insulina  no  se  ha  evidenciado  que  tenga  efecto  sobre  la  disminución  de  la  secreción  de  .  . 10  .

(11) glucagón,  tampoco  reduce  el  apetito  y  la  sensación  de  saciedad.  La  forma  activa  de  GIP   es  GIP  (1-­‐42)  y  cuando  es  inactivada  por  DPP4  queda  como  GIP  (3-­‐42).         DPP-­‐4,  dipeptilpeptidasa-­‐4     La   dipeptilpeptidasa-­‐4   (DPP-­‐4)   esta   es   una   serina   proteasa   ubícua   y   aunque   la   secreción  de  las  hormonas  por  parte  del  intestino  sea  la  correcta  su  acción  no  llegara  a   darse,  o  será  leve,  en  las  células  pancreáticas.  La  DPP-­‐4  inactiva  con  elevada  rapidez  a   las   incretinas,   se   une   a   los   dipéptidos   N-­‐terminales   de   GLP-­‐1   y   el   resultado   es   un   metabolito  inactivo,  ocurriendo  de  misma  manera  en  GIP,  los  resultantes  inactivos  se   excreta  de  manera  renal.  Existe  un  objetivo  terapéutico  que  evite  la  función  de  la  DPP-­‐ 4  aumentando  la  vida  media  de  estas  hormonas  incretinas,  con  resultado  de  aumentar   su  actividad  metabólica.  Se  puede  resumir  que  los  objetivos  terapéuticos  actualmente   son  crear  análogos  de  la  hormona  enteroendocrina  GLP-­‐1  y/o  desactivar  las  proteasas   circulantes  DPP-­‐423.     Cuando  el  GLP-­‐1  escapa  de  la  inactivación  de  DPP-­‐4  y  se  une  a  su  receptor  (GLP-­‐1R),   estos   son   receptores   transmembrana   acoplados   a   la   proteína   G   tanto   en   las   células   alfa   y   beta   de   los   islotes   de   Langerhans,   la   proteína   G   activa   la   acenil-­‐ciclasa   provocando  una  elevación  intracelular  del  AMP  cíclico  (AMPc),  este  activa  la  proteína   quinasa  A  (PKA)  y  los  factores  tipo  II  de  intercambio  nucleotídico  de  guanina  (Epac2)   regulado   por   la   AMPc.   Esta   interacción   provoca   un   cierre   de   los   canales   de   potasio   (K+),  los  canales  de  K+  son  sensibles  a  ATP  y  la  célula  beta-­‐pancreática  se  despolariza   de   tal   manera   que   aumenta   el   calcio   intacelular   y   se   produce   una   exocitosis   de   los   gánulos   intracelulares   que   contienen   insulina.   Secretando   insulina   al   torrente   sanguíneo24.     Figura   3.   Acciones   de   GLP-­‐1   para   potenciar   la   secreción   de   insulina   estimulada   por   la   glucosa.   GLP-­‐1   se   une   a   receptores   específicos   en   las   células   beta   que   activan   la   adenilato   ciclasa   y   a   través   de   cAMP   activa   PKA   y   Epac2   que   actúan   para   potenciar   la   secreción   de   insulina.   Imagen   extraída   de   http://www.pancreapedia.org/ molecules/glp  .  . 11  .

(12) OBJETIVO     El   objetivo   de   este   estudio   es   hacer   una   revisión   e   investigación   bibliográfica   actual   sobre   el   futuro   próximo   que   tiene   la   actividad   de   las   incretinas   en   el   tratamiento   de   la   diabetes  mellitus  tipo  2  y  el  riesgo  a  la  patología  cardiovascular  asociada  a  ella,  de  la   misma  forma  la  obesidad.  Se  analizan  tanto  los  efectos  positivos  como  negativos  de  los   tratamientos   basados   en   incretinas,   las   novedades   terapéuticas   y   los   efectos   que   pueden  conllevar.         MATERIALES  Y  MÉTODOS     Este  trabajo  es  de  carácter  bibliográfico,  el  cual  mediante  un  proceso  de  búsqueda  de   artículos   científicos   de   manera   estructurada,   haciendo   un   control   y   analizando   los   artículos   relevantes,   pretende   encontrar   las   mejores   e   innovadoras   investigaciones   sobre  el  tema  que  ocupa.  En  este  apartado  se  desarrolla  la  estrategia  de  búsqueda  que   se  ha  seguido.       En   primer   lugar   se   debe   asentar   el   tema   y   tomar   consciencia   de   cuanta   información   existe   actualmente   sobre   las   incretinas   y   su   efecto   antidiabetogénico   y   protector   cardiovascular.  Simplemente  es  una  búsqueda  que  queda  reflejada  en  la  tabla  2  en  la   que   se   han   seleccionado   en   un   principio   los   artículos   de   revisión.   Sólo   artículos   de   revisión  por  razones  como  que  compactan  y  sintetizan  otras  publicaciones,  actualizan   información  sobre  un  tema,  informan,  evalúan  y  comparan  la  literatura  publicada  con   anterioridad;  de  tal  manera  que  en  este  caso  se  consideraron  con  mayor  contribución   en   el   primer   contacto   con   el   tema.   Las   palabras   clave   se   han   introducido   en   inglés   debido   a   que   es   el   idioma   de   la   mayoría   de   las   publicaciones   científicas   y   un   idioma   considerado   universal,   aunque   mencionando   que   se   han   encontrado   un   número   significativo  de  artículos  en  español.     En  la  siguiente  tabla  se  muestra  una  búsqueda  general  para  introducirse  en  el  tema  y   en   la   cantidad   de   información   que   concierne.   Se   relaciona   la   palabra   “incretin”   con   las   palabras   clave   del   trabajo,   haciendo   una   comparativa   en   los   más   significativos   entre   los  últimos  10  años  y  los  5  años.  Este  resultado  nos  lleva  a  pensar  en  la  gran  cantidad   de  información  existente  sobre  este  tema  que  será  necesaria  acotar.            .  . 12  .

(13) Búsqueda   Incretin   Incretin   Incretin   Incretin  diabetes   Incretin  diabetes   Incretin  therapy   Incretin  therapy  present  and  future   Incretin  cardiovascular   Incretin  glp-­‐1   Incretin  mimetics  . Número  de  resultados   1940   1570  (últimos  10  años)   963  (últimos  5  años)   1400  (últimos  10  años)   865  (últimos  5  años)   1437   12  (últimos  5  años)   262  (últimos    5  años)   679  (últimos  5  años)   60  (últimos  5  años)  .   Tabla   2.   Búsqueda   del   número   de   artículos   relacionados   con   el   término   “incretinas”,   la   búsqueda  está  acotada  a  revisiones.  . Número  de  publicaciones  .   Prácticamente   toda   la   información   que   se   encontró   en   esa   primera   “toma   de   contacto”   estaba   relacionada   con   la   diabetes   y   con   los   beneficios   que   reporta   estas   hormonas   sobre   la   secreción   de   insulina.   Era   interesante   saber   cómo   ha   ido   evolucionado  y  desde  cuando  se  conocen  estas  hormonas  intestinales,  de  tal  manera   que  se  hizo  una  búsqueda  de  la  progresión  de  los  artículos  publicados  sobre  el  tema   (Gráfica   1)   siendo   notable   el   gran   aumento,   cada   vez   a   mayor,   de   los   artículos   relacionados  con  incretinas  y  su  potencial  en  diabetes.     1200   1000   800   600   400   200   0   1970   1975   1980   1985   1990   1995   2000   2005   2010   2015   2020  . Año     Gráfica   1.  Muestra  del  número  total  de  publicaciones  de  “incretin”,  el  número  total  es  de  9561.   Gráfico  de  la  distribución  de  este  número  por  años.  .  .  . 13  .  .

(14)     La  búsqueda  se  ha  realizado  en  PubMed,  un  sistema  de  búsqueda  de  libre  acceso  a  la   base   de   datos   MEDLINE,   esta   es   posiblemente   la   base   de   datos   de   bibliografía   de   investigación   biomédica   más   amplia   conocida25.   El   propietario   de   este   motor   es   la   Biblioteca   Nacional   de   Medicina   de   los   Estados   Unidos   (NLM),   este   portal   recoge   referencias   de   unas   4.800   revistas   científicas   desde   1966,   en   la   búsqueda   que   concierne   a   este   trabajo   el   primer   artículo   publicado   que   contenía   información   con   incretinas  fue  en  la  revista  Gastroenterology  con  el  título  de  “Candidate  hormones  of   the   gut.   XV.   Insulin-­‐releasing   factors   of   the   gastrointestinal   mucosa   (Incretin)”,   del   autor   Creutzfeldt   M.   Otro   sitio   web   dedicado   a   publicación   de   material   médico-­‐ científico   que   se   ha   utilizado   es   INTRAMED,   este   portal   web   incluye   una   vasta   información,   noticias,   artículos,   foros   y   tiene   acceso   a   su   vez   a   Vademécum   y   MEDLINE,   la   procedencia   de   este   motor   es   de   Latinoamérica.   Y   por   último   se   han   realizado   algunas   búsquedas   en   la   colaboración   Cochrane,   mediante   su   biblioteca   la   cual   tiene   una   amplia   base   de   datos   sobre   ensayos   clínicos   en   medicina.   No   se   han   tenido   en   cuenta   las   publicaciones   realizadas   en   otros   idiomas   que   no   sean   inglés   o   castellano.   En  primer  lugar  se  ha  tenido  en  cuenta  sentar  la  base  del  funcionamiento  y  fisiología   de  estas  hormonas.  Y  para  ello  se  han  buscado  artículos  de  revisión  utilizando  palabras   claves   en   la   búsqueda   avanzada   de   PUBMED.   Las   palabras   utilizadas   han   sido   “incretins”,  “GLP-­‐1”,  “GIP”,  “DPP-­‐4”,  “incretins  physical  activity”,  “incretins  effect”.    De   tal  manera  que  se  pueda  esclarecer  el  funcionamiento  de  las  incretinas  así  como  sus   efectos  en  el  organismo,  para  ello  se  buscaron  artículos  de  revisión  debido  a  que  este   analiza   la   información   anteriormente   publicada.   Para   la   selección   de   artículos   se   han   añadido   filtros,   que   se   haya   realizado   en   humanos,   como   máximo   haya   sido   publicado   hace  10  años  y  tenga  el  texto  disponible.   También  para  asentar  las  bases  y  la  fisiología  del  tema  se  han  tenido  en  cuenta  libros   como  “Diabetes  mellitus”  de  Sergio  Islas  Andrade  y  Alberto  Lifshitz  Guinzberg26,  en  una   búsqueda   bibliográfica   en   la   biblioteca   de   la   Universitat   de   les   Illes   Balears   considerando  este  libro  como  necesario  para  conocer  la  diabetes,  distinguir  la  diabetes   tipo  2,  sus  bases  moleculares  y  la  epidemiología;    la  editorial  española  de  publicaciones   médicas   Elsevier,   concretamente   la   sección   de   diabetología   y   la   Revista   Española   de   Cardiología   ya   que   posee   números   artículos   relacionados   con   las   patologías   cardiovasculares  y  la  diabetes.   La   tabla   3   recoge   en   número   los   resultados   de   la   búsqueda   en   PubMed   para   concretar   la   fisiología   y   el   mecanismo   de   estas   incretinas,   necesario   para   posteriormente   entender  los  tratamientos  basados  en  estas  y  su  acción.          .  . 14  .

(15) Búsqueda   Biology  of  incretins  glp-­‐1  and  gip   Incretin  effect   GLP-­‐1  secretion   GIP  secretion  . Número  de  resultados   6   1342   669   140  .   Tabla   3.   Búsqueda   de   artículos   en   el   portal   PubMed   en   la   cual   se   ha   acotado   a   humanos,   últimos  10  años  y  artículos  de  revisión.  .   El  siguiente  paso  es  el  de  tener  en  cuenta  la  obesidad  y  su  patología  asociada  la  DM2,   correlacionando   todo   con   los   riesgos   cardiovasculares.   Con   el   fin   de   conocer   con   exactitud   las   aplicaciones   de   las   incretinas.   Los   términos   que   se   introdujeron   en   la   búsqueda   fueron   “((type   2   diabetes)   AND   obestity)   AND   cardiovascular   risk”,   en   artículos   de   revisión,   humanos   y   últimos   dos   años.   Cabe   decir   que   con   el   aumento   progresivo   de   la   epidemiología   de   la   diabetes   tipo   2   en   la   actualidad,   el   número   artículos   es   muy   cuantioso,   siendo   sólo   el   tema   que   nos   concierne   el   relacionar   las   patologías  y  posteriormente  su  posible  disminución  o  incluso  eliminación  mediante  las   opciones  terapéuticas  que  presentan  las  incretinas.         Búsqueda   Número  de  resultados   ((type  2  diabetes)  AND  obestity)  AND   1368   cardiovascular  risk   Type  2  diabetes  pathophysiology   3208   Type  2  diabetes  cardiovascular  risk   3271   Type  2  diabetes  obesity   4229   Tabla   4.     Palabras  clave  que  se  han  utilizado  para  la  búsqueda  de  la  relación  entre  obesidad,   diabetes  y  enfermedad  cardiovascular  y  el  número  de  resultados,  últimos  10  años  y  artículos  de   revisión.    .   Una  vez  definido  el  tema  en  sí,  el  próximo  objetivo  fue  conocer  los  tratamientos  que   ya  se  han  aplicado  y  se  encuentran  asentados  en  el  mercado.   Los   medicamentos,   ya   en   el   mercado,   más   utilizados   y   frecuentes   en   relación   a   la   inhibición   de   DPP-­‐4   son   la   Sitagliptina   y   la   Saxagliptina.   En   cuanto   a   análogos   de   GLP-­‐1   son  la  Exenatida  y  la  Liraglutida.  De  tal  manera  que  se  ha  realizado  una  búsqueda  tanto   para  entrar  en  terreno  de  su  campo  de  acción,  de  sus  dosis,  administración  y  posibles   efectos  secundarios.  Seguidamente  se  han  comparado  con  los  medicamentos  para  la   DM2   convencionales   con   estos   considerados   “nuevos   tratamientos”.   La   tabla   5   recoge   el  número  de  resultados  en  los  últimos  5  años  para  los  medicamentos  más  conocidos   basados  en  incretinas.    .  . 15  .

(16)   Búsqueda   Sitagliptin   Linagliptin   Linagliptin  DPP-­‐4   Sitagliptin  DPP-­‐4   Saxagliptin   Saxagliptin  DPP-­‐4   Exenatide   Exenatide  GLP-­‐1   Liraglutide   Liraglutide  GLP-­‐1  . Número  de  resultados   132   80   3   65   85   56   190   164   189   180  . Tabla  5.  La  búsqueda  se  ha  realizado  en  humanos,  últimos  5  años  y  artículos  de  revisión.  .     Es  importante  exponer  que  el  tema  a  tratar  en  este  trabajo  es  muy  actual  y  muchas  de   sus  investigaciones  están  desarrollándose  hoy  en  día,  es  más,  ha  sido  necesario  buscar   en   las   bases   de   datos   de   los   ensayos   clínicos   (www.clinicaltrials.gov)   en   curso   para   conocer  cuál  es  el  estado  de  dichas  investigaciones  que  en  los  próximos  años  tendrán   resultados  publicados.  Sobre  todo  en  el  tema  que  nos  ocupa,  la  reducción  del  riesgo   cardiovascular  mediante  la  terapia  con  incretinas.       FÁRMACOS  BASADOS  EN  INCRETINAS       Cuando  a  un  individuo  que  padece  DM2  se  le  administra  la  incretina  GLP-­‐1  se  concluye   que   por   un   tiempo   determinado   se   alcanza   una   normoglucemia,   teniendo   un   efecto   positivo   en   las   células   beta-­‐pancreáticas,   siendo   este   resultado   dependiente   de   la   glucemia  sanguínea.     Los  tratamientos  actuales  para  controlar  y  mejorar  el  estilo  de  vida  o  la  posibilidad  de   complicaciones   de   los   enfermos   de   DM2   se   basan   en   el   control   glucémico   de   esta   forma   se   evita   o   disminuye   la   velocidad   de   la   progresión   de   la   patología   y   como   consecuencia,  sus  efectos  secundarios27.  Lo  primero  y  a  su  vez  básico  es  que  la  dieta   sea  adecuada  y  esté  controlada28,  con  un  clara  disminución  de  la  ingestión  de  azúcares   y  no  menos  importante,  combinado  con  ejercicio  físico.  Destacando  que  es  importante   tener  un  registro  del  índice  de  masa  corporal,  generalmente  las  personas  que  sufren   esta  patología  tienen  sobrepeso,  mediante  el  cual  se  controla  mejor  la  diabetes.  Si  se   realizan   pruebas   de   laboratorio   o   se   utiliza   un   glucómetro   se   puede   tener   una   indicación   de  cómo  se   está   manejando   la   diabetes   y   si   es   necesario   o   no   un   cambio   en    . 16  .

(17) el  estilo  de  vida.  Desafortunadamente  existen  casos  en  los  cuales,  además  del  control   de  la  dieta  y  actividad  física,  es  necesario  el  uso  de  medicamentos  antidiabetogénicos   para  tener  un  adecuado  nivel  glucémico,  estos  ayudan  a  reducir  el  nivel  de  azúcar  en   sangre   de   diferentes   formas   y   en   algunos   casos   se   ha   de   tomar   más   de   uno29.   Se   recetan   estos   medicamentos   en   situaciones   también   en   los   que   existe   probabilidad   de   desarrollar  complicaciones  asociadas  como  una  enfermedad  renal  u  ocular,  o  como  la   que  nos  ocupa,  el  riesgo  cardiovascular.  Los  principales  medicamentos  utilizados,  con   subministro  oral  o  inyectados,  se  resumen  en  la  siguiente  tabla.     Tipo  de  medicamento   Nombre  genérico   Actuación   Biguanidas   Metformina   Imposibilitan   al   hígado   fabricar   azúcar.   Además   ayuda   al   control   del   colesterol  LDL.   Sulfonilureas   Glimepirida,   Glipizida,   Acrecienta   la   cuantía   de   Gliburida   insulina  en  el  cuerpo.   Meglitinidas   Repaglinida,  Nateglinida   Aumentan   la   cantidad   de   insulina  en  el  cuerpo.   Tiazolidinedionas  (TZD)   Pioglitazon   Ayudan   al   organismo   a   utilizar  mejor  la  insulina.   Tabla  6.  Medicamentos  antidiabetogénicos  más  utilizados  y  su  acción.         Haciendo   una   breve   presentación   de   los   tratamientos   más   asentados   y   “clásicos”   para   tratar  la  patología  mostrados  en  la  tabla.  Se  habla  entre  otros  de  las  Biguanidas  (el  más   notorio  es  la  Metformina),  actualmente  es  el  medicamento  de  principal  elección  para   tatar  a  todo  paciente  diabético,  incluso  en  Diabetes  Mellitus  Tipo  1.  Uno  de  sus  efectos   además  de  bajar  el  nivel  de  hiperglucemia  postprandial  mediante  la  disminución  de  la   liberación   hepática   de   glucosa,   es   la   reducción   de   la   trigliceridemia,   una   menor   aparición   de   complicaciones   microvasculares   asociadas   a   la   diabetes   y   además   contribuye   a   disminuir   el   peso   en   obesos   diabéticos.   Cabe   decir   que   no   es   “el   medicamento   perfecto”   ya   que   los   pacientes   han   experimentado   acidez   y   diarrea   de   manera  muy  frecuente.  Hasta  la  fecha  es  uno  de  los  pocos  que  han  demostrado  que   disminuye  las  probabilidades  de  sufrir  morbimortalidad  vascular.     Las  Sulfonilureas  provocan  un  efecto  hipoglucemiante  agudo,  estimulando  la  secreción   pancreática   de   insulina   mediante   el   aumento   del   número   de   receptores.   Su   indicación   para   el   tratamiento   de   la   DM2   es   cuando   no   se   controla   la   glucemia   con   dieta   y   Metformina,  o  presentan  contraindicaciones  para  utilizar  esta  última.     En  general  los  fármacos  más  “tradicionales”  usados  a  conciencia  y  de  forma  intensiva   pueden   prevenir   una   microangiopatía   y   evitar   ECV,   teniendo   de   contrapartida   la   posibilidad  de  padecer  hipoglucemias  y  aumento  de  peso.    .  . 17  .

(18)     Existe   la   posibilidad   de   combinar   medicamentos   para   obtener   mayor   efectividad30,   debido   a   que   la   DM2   es   una   enfermedad   crónica   y   progresiva,   de   tal   manera   que   el   páncreas   cada   vez   produce   menos   insulina.   Es   más,   se   puede   llegar   al   punto   en   que   sea   necesaria   directamente   la   administración   exógena   de   insulina   como   ocurre   en   la   diabetes   mellitus   tipo   1,   de   manera   inyectable   ya   que   los   ácidos   estomacales   la   destruyen.     Actualmente   ya   se   encuentran   en   el   mercado   algunos   medicamentos   basados   en   el   tratamiento   con   incretina   que   se   citan   en   la   tabla   7,   los   análogos   de   GLP-­‐1   y   los   inhibidores  de  la  DPP-­‐431.       Tipo  de  medicamento   Nombre  genérico   Acción   Inhibidores  de  la  DPP-­‐4   Sitagliptina,   Saxagliptina,   Aumento   de   la   cantidad   de   Vidagliptina,  Linagliptina   insulina.   Agonistas  del  receptor  del   Exenatida,   Liraglutida,   Aumento   de   la   cantidad   de   péptido  GLP-­‐1   Exenatida  LAR,  Lixisenatida   insulina  en  el  cuerpo.   Tabla  7.  Medicamentos  basados  en  el  “efecto  incretina”  y  su  acción.    .   El  principal  problema  de  utilizar  análogos  de  GLP-­‐1  o  inhibidores  de  DPP-­‐4    es  el  hecho   de   que   son   relativamente   nuevos,   lo   que   lleva   al   desconocimiento   de   sus   posibles   efectos  secundarios  sobre  todo  a  largo  plazo.   32Es  necesario  decir  que  un  tratamiento   de   este   tipo   prolongado   podría   aumentar   la   probabilidad   de   padecer   en   un   futuro   cáncer  de  páncreas.    Los   análogos   de   incretinas   se   empezaron   a   desarrollar   como   posible   tratamiento   antidiabetogénico   a   lo   largo   del   año   2000.   La   Exenatida   fue   el   primer   medicamento   en   ser   aprobado   por   la   Food   and   Drug   Administration   (FDA)   en   el   año   2005   y   un   año   más   tarde   por   la   European   Medicines   Agency   (EMA),   a   fechas   actuales   todavía   hay   medicamentos  basados  en  incretinas  pendientes  de  su  aprobación33.     Este  trabajo  se  centra  en  la  efectividad  del  “efecto  incretina”  aplicable  al  tratamiento   para  la  diabetes  y  la  reducción  de  un  posible  riesgo  cardiovascular  asociado.  Se  analiza   el  funcionamiento  de  estos  fármacos  y  acto  seguido  su  relación  con  las  ECV.       La   siguiente   figura   esquematiza   los   principales   tratamientos   basados   en   incretinas   desarrollados,   unos   se   comercializan   y   otros   no34.   La   figura   se   divide   entre   potenciadores   del   “efecto   incretina”   (para   llevar   esto   a   cabo   es   necesario   inhibir   la   molécula  que  degrada  DPP-­‐4)  y  en  los  incretín-­‐miméticos,  moléculas  capaces  de  unirse   al   receptor   de   GLP-­‐1   que   causen   un   efecto   similar.   A   su   vez   existe   otra   clasificación   según   su   naturaleza   peptídica   o   no.   Resaltando   que   la   administración   de   estos  .  . 18  .

Figure

Figura	
  1.	
  Evolución	
  del	
  síndrome	
  metabólico.	
  Relación	
  entre	
  Diabetes,	
  obesidad	
  y	
  enfermedad	
   	
   cardiovascular.	
  Imagen	
  extraída	
  de	
  la	
  Revista	
  Española	
  de	
  Cardiología,	
  2008.	
  (61:752-­‐64.
Tabla	
  1.	
  Diferencias	
  más	
  significativas	
  entre	
  las	
  Incretinas	
  GLP-­‐1	
  y	
  GIP .	
   	
  
Figura	
   3.	
   Acciones	
   de	
   GLP-­‐1	
   para	
   potenciar	
   la	
   secreción	
   de	
   insulina	
   estimulada	
   por	
   la	
   glucosa.	
   GLP-­‐1	
   se	
   une	
   a	
   receptores	
   específicos	
   en	
   las	
   células	
   beta	
  
Gráfico	
  de	
  la	
  distribución	
  de	
  este	
  número	
  por	
  años.	
  
+5

Referencias

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