Ciertos descubrimientos cambian la vida de las personas: historia de la insulina y la diabetes tipo 1

La historia de la insulina y la diabetes tipo 1 es casi un largo cuento de hadas de esos que nos gusta contar. En el año 2021 se celebró el centenario del descubrimiento de la insulina, un hallazgo importante que revolucionó el pronóstico de la diabetes y que cambió la vida de las personas con diabetes tipo 1. Con el descubrimiento de la incidencia de la insulina en personas con diabetes, comenzó la historia de la insulinoterapia, cuyo desarrollo permite actualmente a las personas con dbt tipo 1 llevar una vida casi normal. Para disminuir la gran carga mental de las personas que padecen diabetes (mellitus tipo 1 en particular), y permitirles así dedicar menos tiempo a gestionar su enfermedad crónica y disfrutar de lo que les importa, las últimas innovaciones incluso automatizan y personalizan la administración de insulina.

En este artículo vamos a recordar los principales descubrimientos e innovaciones que han marcado la historia de la insulinoterapia, comenzando desde el principio…

Fisiología de la insulina

Insulina en personas que no padecen diabetes: 

La insulina es segregada por las células beta del páncreas. 
Todas las células productoras de hormonas (o células endocrinas), se reagrupan en los islotes de Langerhans, que representan el 2 % de la masa pancreática. Las células β (beta) del islote fabrican de esta forma insulina que inicialmente es producida en forma de proinsulina. Según las necesidades, la proinsulina se divide en dos: 

• el péptido C
• la insulina: liberada en la sangre y que actúa principalmente en el hígado, los músculos y el tejido adiposo. 

Además de las células β, el islote se compone de las células: 

• ⍺ (alfa) → glucagón
• δ (omega) → somatostatina 
• PP → polipéptido pancreático 

En las personas que no padecen diabetes, la ingesta de alimentos durante una comida (y en especial de glúcidos) va acompañada de un aumento de la concentración de glucosa en la sangre (glucemia), que activará la secreción de insulina muy rápidamente a nivel de las células β de los islotes de Langerhans. 

Una vez segregada, la insulina introduce la glucosa de la sangre en las células, para producir energía, lo que, por lo tanto, provocará una bajada de la glucemia.

En el hígado, la insulina favorece la reserva de glucosa en forma de glucógeno, además de la fabricación de proteínas en los músculos y el almacenamiento de grasas en el tejido adiposo. 

¿Sabes que…?  > La insulina es la única hormona del organismo con efecto hipoglucemiante (que disminuye el índice de glucosa en la sangre)1. > De media, la insulina es el sexto líquido más caro del mundo, por delante del mercurio o incluso de la sangre humana, y el litro2 cuesta más de 2000 euros.

Otras hormonas, hiperglucemiantes en este caso, intervienen en la conservación de la glucemia, entre ellas el glucagón, que es segregado por las células ⍺ de los islotes en caso de bajada de glucemia. 

Gracias a la modificación de la acción de estas hormonas, según el nivel glucémico, la glucemia podrá mantenerse en el rango de valores considerados como normales.

Aunque la insulina es segregada en gran cantidad en el momento de las comidas, también es necesaria para garantizar el metabolismo básico del organismo (funcionamiento básico sin incluir las comidas). 

Insulina en personas con diabetes:

Para las personas que padecen diabetes, la regulación de la secreción de insulina se encuentra alterada. En la diabetes tipo 1 existe una ausencia completa de secreción de insulina. En la diabetes tipo 2, la fase inicial de secreción de insulina se encuentra alterada, aunque la insulina segregada no sea suficiente para restablecer la glucemia en los valores deseados, y esta seguirá elevada, en particular después de las comidas. 

En caso de ausencia o insuficiencia de insulina, el organismo ya no puede utilizar su «carburante» habitual (la glucosa), que no penetra en las células. 

Por lo tanto, el organismo debe utilizar sus «carburantes» de reserva: las grasas y las proteínas. Para ello, el tejido adiposo moviliza sus reservas (triglicéridos, ácidos grasos y glicerol), y los músculos reducen la cantidad de sus proteínas (ácidos aminados). El hígado descompone rápidamente sus reservas de glucógeno en glucosa y capta los ácidos aminados y el glicerol para transformarlos en glucosa. También capta los ácidos grasos y los transforma en cuerpos cetónicos que son liberados en la sangre. Los músculos ya no captan glucosa y se produce un aumento de la glucemia (hiperglucemia). Si la carencia de insulina es importante y duradera, observaremos entonces no solo un aumento de glucemia en la sangre, sino también la presencia de cuerpos cetónicos en la sangre, además de la aparición de glucosa y cuerpos cetónicos en la orina. 

Historia de la insulinoterapia y la diabetes tipo 1: un recorrido marcado por importantes descubrimientos

Los inicios de la insulina sintética: un origen animal

Las primeras insulinas para personas con diabetes eran extraídas y purificadas de páncreas de cerdo y de vaca. Se hablaba entonces de insulina «ordinaria», que debía conservarse en el frigorífico y que era administrada en 3 o 4 inyecciones al día, con jeringuillas de cristal esterilizadas y agujas de gran tamaño.

Pero la historia de la insulina y la diabetes tipo 1 evolucionó de manera bastante rápida y entre los años 1930 y 1950, diversos procedimientos permitieron obtener formas de «acción prolongada» de la insulina, conservada en frascos y administrada con jeringuillas. Sin embargo, esta insulina no estaba perfectamente purificada. Las impurezas provocaban alergias o reacciones locales en las zonas de inyección. También se advertían lipodistrofias frecuentes y la producción de anticuerpos contra la insulina, que causaban una menor eficacia de la insulina en personas con diabetes.

En los años 1970, la eliminación de estas impurezas dio lugar a insulinas animales «purificadas» por cromatografía, llamadas Monopic o monocompuestas. Se empezó a hablar, por lo tanto, «de insulina altamente purificada».

Reproducción de la insulina humana gracias a un proceso químico 

El bioquímico F. Sanger describió, en 1955, la estructura química de la insulina humana.

Más tarde, ya hacia 1980, se superó una etapa definitiva en la insulinoterapia y la diabetes tipo 1 cuando la insulina animal fue sustituida por una reproducción de la insulina humana. Dicha reproducción se obtuvo por la transformación de la insulina de cerdo mediante un proceso químico (hemisíntesis), y después por su fabricación mediante ingeniería genética (biosíntesis), a partir de bacterias o levaduras. Esta importante innovación, idéntica a la insulina humana, permitió no depender más de una fuente animal, disminuir el riesgo de formación de anticuerpos, y sobre todo, disponer de cantidades ilimitadas de insulina para personas con diabetes.

Los análogos de la insulina

En los años 1990, la modificación de la composición de la insulina de síntesis cambió su velocidad y su duración de efecto. Se empezó a hablar entonces de insulinas modificadas o análogos de la insulina, producidos por biosíntesis. Hay dos tipos:

• Los análogos rápidos, con una acción rápida al inicio y una duración corta con respecto a la insulina humana.
• Los análogos de acción prolongada, constituidos por insulina intermedia o lenta.

En 1993 se publicaron los resultados del Diabetes Control and Complications Trial (DCCT), que confirmaban que reducir la hiperglucemia crónica, evaluada sobre el nivel de HbA1c, permite prevenir las complicaciones a largo plazo de la diabetes tipo 1 (retina, riñones y nervios). Estos resultados corroboraron la necesidad de obtener un buen control glucémico cuando se padece dm tipo 1.

Fue el principio de los tratamientos con insulina «intensificados mediante multi inyecciones». A partir de este momento, el concepto de educación terapéutica, que tiene como objetivo ofrecer a las personas con diabetes mellitus tipo 1 las herramientas para gestionar su enfermedad crónica, se impone cada vez más en el tratamiento de la diabetes tipo 1 (medición de la glucosa, etc.).

Actualmente, todas las insulinas para personas con diabetes son producidas por ingeniería genética, medicamento recombinante. Presentan exactamente la misma composición que la insulina humana o, en el caso de los «análogos» de la insulina, una composición modificada para reducir o ampliar la duración de acción. Según su duración y la rapidez de su acción, distinguimos tres formas de insulina: lenta (más de 24 horas), intermedia (12 horas), rápida (entre 2 y 4 horas).

Historia de la insulina y la diabetes tipo 1: la llegada de soluciones innovadoras 

Con la evolución de la insulinoterapia, la diabetes tipo 1 se ha convertido en una enfermedad crónica mucho más fácil de gestionar. La historia de la insulina y la diabetes tipo 1 está marcada por una serie de avances técnicos que hacen que las personas con diabetes puedan vivir una vida prácticamente normal:

Aparatos de gestión de la diabetes: bombas de insulina, plumas de insulina y medidores de glucemia

En los años 80 apareció la bomba de insulina. Esta libera permanentemente insulina en el organismo de la persona con dm tipo 1 e imita de esta forma las funciones del páncreas de una persona que no tiene diabetes tipo 1. 

Hacia la misma época, las primeras plumas de cartucho de insulina permitieron limitar el uso de las jeringuillas y los frascos. Enseguida aparecieron las jeringuillas precargadas desechables de insulina, un método más simple para una persona con diabetes del tipo 1 de inyectarse insulina, llamadas comúnmente «pluma o bolígrafo de insulina». Un hito en la historia de la insulinoterapia y de la diabetes tipo 1 que marcó el final de las jeringuillas de cristal y de las agujas reutilizadas, esterilizadas con agua hirviendo. 

Además, los primeros medidores de glucemia capilar se miniaturizaron, se hicieron cada vez más sofisticados y solo necesitaban unas gotas minúsculas de sangre para funcionar, aumentando también su fiabilidad. 

Medición continua de la glucosa 

La automedición glucémica supuso también un gran paso hacia delante en la historia de la insulinoterapia y de la diabetes tipo 1, con la aparición de los primeros dispositivos de medición continua de la glucosa (CGM), que permiten el control, casi instantáneo y varias veces al día, del índice de glucosa intersticial, lo más cerca posible de los valores de la glucemia capilar. 

Herramientas y técnicas: ¿qué ocurre hoy en día? 

Gracias al conocimiento de la fisiología de la insulina y a los avances técnicos, las personas que padecen diabetes (diabetes tipo 1 en su mayoría) se administran insulina por vía subcutánea. Utilizan una insulina de acción prolongada, lenta o intermedia para cubrir sus necesidades de insulina básicas, y una insulina de acción rápida y breve para las comidas. La asociación de insulina lenta y rápida permite aproximarse a la fisiología de la insulina en el organismo y tiene como objetivo mantener el índice de azúcar parecido al normal.

Los «análogos» de insulina rápida permiten un tiempo más reducido entre la inyección y la comida, sobre todo fuera del domicilio (restaurante, comedor, comida rápida). Esto ha permitido el desarrollo de «la insulinoterapia funcional» o «carbohydrate counting» en inglés, basada en una estimación de la dosis de la insulina de la comida según la cantidad de glúcidos ingerida. Para pacientes con mellitus tipo 1, una duración de acción más corta disminuye el riesgo de hipoglucemias alejadas de la comida, o en caso de acumulación de dosis, entre dos comidas.

El uso de bombas de insulina subcutánea, que solo utilizan insulina rápida, se ha favorecido con la llegada de las nuevas insulinas, más rápidas y más cortas, sobre todo en la perspectiva de los sistemas automáticos de liberación de insulina (también denominados «circuito cerrado» o «circuito semicerrado»). Estos conectan un algoritmo de ayuda a la toma de decisión con un sensor de medición continua de glucosa (CGM) y una bomba de insulina. La liberación de insulina se automatiza de este modo y se ajusta según los valores glucémicos transmitidos por la solución de medición continua de la glucosa.

En algunos casos precisos, también se puede barajar como solución para pacientes con diabetes tipo 1 el aporte de insulina mediante un trasplante de islotes de Langerhans en centros especializados.^{3, 4, 5, 6}

BIBLIOGRAFÍA

1. J. Girard. Les actions physiologiques de l’insuline. MÉDECINE DES MALADIES MÉTABOLIQUES. Vol 2 – N° S2. P. 124-129 – 12/2008
2. https://beyondtype1.org/the-10-most-expensive-liquids-in-the-world/#:~:text=Insulin%20%249%2C400*%20per%20gallon,produce%20in%20its%20biosynthetic%20form.
3. G. Slama. Histoire de l’insulinothérapie. MÉDECINE DES MALADIES MÉTABOLIQUES. Vol 6 – Nº 4. P. 352-357- 09/2012
4. Nathan DM. Long-term complications of diabetes mellitus. N Engl J Med 1993;328:1676-85.
5. B.Vialettes, D.Raccah. Les analogues de l’insuline. JOHN LIBBEY EUROTEXT. 2006.
6. S. Halimi, N. Wion, A.-L. Coulon, P.-Y. Benhamou. Les insulines, ultra-rapides, et techniques pour accélérer l’action des insulines rapides. MÉDECINE DES MALADIES MÉTABOLIQUES. Volumen 8, Publicación 2, Páginas 125-132 07/2014