La secreción de insulina también la modulan aminoácidos, ácidos grasos, cetonas e incretinas… y factores que son NO nutrientes: fármacos, edulcorantes, emulsionantes y disruptores endocrinos. A veces de forma glucosa-independiente.
La secreción basal sigue infraestudiada pese a su papel central. Grasa y aminoácidos estimulan insulina por vías propias: en ~9% de donantes la respuesta a grasa superó a la de 15 mM de glucosa. La respuesta a aminoácidos se conserva en DT2 aunque la de glucosa falle → posible diana terapéutica.
Resumen
La regulación de la secreción de insulina por las células β del páncreas es fundamental para mantener la homeostasis de la glucosa y la salud metabólica general. La glucosa es reconocida como el principal estímulo de la secreción de insulina; sin embargo, en esta revisión destacamos la evidencia consolidada y emergente sobre las importantes contribuciones de otros nutrientes, incluidos los aminoácidos, los ácidos grasos y los combustibles alternativos, así como de factores no nutricionales, en la modulación tanto de la liberación basal como de la posprandial de insulina.
Se analizan los mecanismos moleculares que subyacen a la liberación de insulina, incluyendo el papel de las especies reactivas de oxígeno (ROS), así como las consecuencias de la sobrecarga funcional de las células β. Esta revisión también aborda la importancia fisiológica y fisiopatológica de la dinámica de la secreción de insulina, incluyendo los cambios en la masa y la función de las células β a lo largo de la vida, los patrones circadianos y pulsátiles de secreción y las respuestas adaptativas al estrés metabólico.
Asimismo, se reflexiona sobre cómo la predisposición genética, las exposiciones ambientales, los fármacos, los aditivos alimentarios y los factores relacionados con el estilo de vida pueden influir en la secreción de insulina y contribuir a la hiperinsulinemia, la resistencia a la insulina y las enfermedades metabólicas.
Finalmente, se identifican lagunas en el conocimiento que requieren investigación adicional, especialmente en modelos humanos. Al integrar evidencia procedente tanto de estudios in vitro en humanos como de modelos preclínicos, esta revisión resume la regulación multifactorial de la secreción de insulina y destaca su relevancia para el desarrollo de estrategias destinadas a prevenir y tratar la diabetes mellitus y otros trastornos metabólicos relacionados.
Puntos clave
- La glucosa es el principal estímulo para la secreción de insulina; sin embargo, la regulación de esta secreción por otros factores nutricionales y no nutricionales sigue estando insuficientemente valorada y caracterizada.
- La secreción de insulina en humanos es altamente variable, con una considerable heterogeneidad entre individuos, islotes pancreáticos y células β individuales, incluyendo diferencias en la sensibilidad a estímulos nutricionales y no nutricionales.
- La secreción basal de insulina es un proceso regulado que contribuye a la homeostasis metabólica; su alteración puede dar lugar a una producción basal de insulina excesiva o insuficiente.
- La hiperinsulinemia puede originarse por múltiples mecanismos y está estrechamente relacionada con la resistencia a la insulina. Sin embargo, esta relación es bidireccional y la dirección de la causalidad depende del contexto, especialmente en las etapas iniciales de la enfermedad metabólica.
- Las señales nutricionales y no nutricionales activan tanto vías intracelulares compartidas como distintas, incluyendo el metabolismo mitocondrial, la señalización redox y la exocitosis dependiente de Ca²⁺ (calcio). No obstante, el grado en que estas vías convergen aún no está completamente definido.
- Las exposiciones a factores no nutricionales, incluidos los medicamentos, los aditivos alimentarios y los compuestos químicos ambientales, pueden modular la secreción de insulina, en algunos casos de forma independiente de la glucosa.
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