Hiperglucemia

AXON COMUNICACION, Hiperglucemia

 

Hiperglucemia

Thomas Schermerhorn, VMD, DACVIM (SAIM), Universidad Estatal de Kansas

  • La hiperglucemia se define como un aumento de los niveles de glucosa en sangre por encima del rango fisiológico para una especie determinada. La hiperglucemia puede ser fisiológica o patológica y siempre es secundaria a un trastorno que interrumpe uno o más de los mecanismos homeostáticos que mantienen la euglucemia.

 

Antecedentes y fisiopatología

La glucosa es un combustible principal metabolizado para producir trifosfato de adenosina para su uso en procesos que requieren energía celular y es vital para el funcionamiento celular normal. Los mecanismos homeostáticos mantienen los niveles de glucosa en sangre dentro de límites fisiológicos estrechos (es decir, euglucemia)1. Los rangos de glucosa en perros y gatos varían ligeramente, pero generalmente miden ≈90 mg/dl.2

La homeostasis de la glucosa es un equilibrio entre la glucosa que aparece y desaparece de la sangre (Figura). La normoglucemia se mantiene por las complejas interacciones de un grupo de hormonas que ejercen acciones hiperglucémicas o hipoglucémicas al alterar las vías metabólicas que producen o consumen glucosa3. La insulina, producida por las células β en los islotes pancreáticos, es la hormona más importante para mantener la homeostasis de La secreción de insulina está regulada con precisión por la glucosa. En circulación, ejerce potentes acciones hipoglucémicas al promover la absorción celular de glucosa, estimular la glucogénesis hepática y suprimir la gluconeogénesis hepática4. Varias hormonas que promueven la hiperglucemia se oponen a las acciones hipoglucémicas de la insulina. El glucagón, también de origen de islotes pancreáticos, activa las vías de glucogenólisis hepática y gluconeogénesis que aumentan la producción neta de glucosa por parte del hígado3. Las hormonas tiroideas ejercen una acción hiperglucémica, especialmente cuando se secretan en exceso, como en el hipertiroidismo3.3 Las catecolaminas suprarrenales (por ejemplo, adrenalina, norepinefrina),5 cortisol6 y la hormona del crecimiento7 también antagonizan la acción de la insulina. El glucagón, la hormona del crecimiento, las catecolaminas y el cortisol se llaman colectivamente «hormonas contrarreguladoras» para reflejar sus funciones como antagonistas de la insulina. Estas hormonas son la base fisiológica de la hiperglucemia que se desarrolla como parte de la respuesta de «lucha o vuelo», pero las hormonas individuales juegan un papel en varios trastornos que tienen la resistencia a la insulina como patología común.8

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FIGURA Las tasas relativas de aparición y desaparición de glucosa en la sangre afectan el estado glucémico. La normoglucemia (línea sólida) se mantiene cuando las tasas de aparición y desaparición están equilibradas. La hiperglucemia (línea punteada) se produce cuando la tasa de aparición excede la tasa de desaparición, y la hipoglucemia (línea discontinua) ocurre cuando la desaparición excede la apariencia.

 

Mecanismos de acción

Los mecanismos homeostáticos responsables del mantenimiento de la normoglucemia son robustos y persistentes. La hiperglucemia no ocurre cuando las vías fisiológicas están intactas; en cambio, aparece cuando la glucosa entra en la sangre más rápido de lo que se puede extirpar (Figura). La hiperglucemia patológica se desarrolla cuando faltan mecanismos fisiológicos que suprimen la glucosa (como en los estados hipoinsulinérgicos) o se atenúan (como en los estados resistentes a la insulina)9. Una vez que se establece la hiperglucemia, la elevación crónica de los niveles de glucosa en sangre exacerba los defectos existentes en las vías para la secreción de células β y la acción de la insulina en el tejido diana, un fenómeno llamado toxicidad de la glucosa.

Hipoinsulinemia

La hipoinsulinemia es una disminución absoluta o relativa de los niveles de insulina en sangre. La hipoinsulinemia absoluta es causada por la pérdida de células β, mientras que la hipoinsulinemia relativa ocurre cuando la insulina no puede montar una respuesta adecuada al aumento de los niveles de glucosa en sangre. La hipoinsulinemia es un sello distintivo de la diabetes mellitus avanzada en perros y gatos, independientemente de la patología subyacente10.

Resistencia a la insulina

La resistencia a la insulina es un estado metabólico en el que los tejidos diana resisten las acciones hipoglucémicas de la insulina (es decir, disminución de la sensibilidad a la insulina). La resistencia a la insulina interfiere con la señalización celular mediada por insulina y reduce la absorción de glucosa en los tejidos periféricos, especialmente los músculos esqueléticos y el tejido adiposo4. Con la reducción de los efectos de insulina a nivel celular, el páncreas debe producir más insulina. Esta resistencia a la insulina resulta en hiperinsulinemia, una característica temprana de la hiperglucemia (es decir, hiperglucemia hiperinsulinémica). Sin embargo, los pacientes que son crónicamente resistentes a la insulina pueden desarrollar insuficiencia de células β e hipoinsulinemia (es decir, hiperglucemia hipoinsulínica)4.

La hiperglucemia produce patología al inducir hiperosmolalidad (que subyace a los signos clínicos comúnmente observados) y producir productos finales avanzados de gliculación (AGE), un proceso que se asocia con daño en el órgano final en células vasculares y neuronales.11

 

Patología

La glucosa es un osmol sérico, pero contribuye poco (3-5 mOsm/L) a la osmolalidad sérica total en perros y gatos normoglucémicos12,13. El aporte osmolar de la glucosa es paralelo a la magnitud de la hiperglucemia y puede ser sustancial en casos de hiperglucemia grave (por ejemplo, >50 mOsm/L cuando la glucosa supera los 1000 mg/dl)12. Las complicaciones de la hiperosmolalidad observadas con hiperglucemia grave incluyen vómitos, insuficiencia neurológica, convulsiones y coma13. El inicio de la hiperosmolalidad desencadena inicialmente respuestas fisiológicas correctivas, incluida la sed y la reducción de la excreción renal de agua libre14. La hiperosmolalidad crónica induce adaptaciones adicionales, incluida la expansión del volumen sanguíneo y el metabolismo alterado del agua.

La hiperglucemia también altera permanentemente las proteínas celulares y séricas a través de una reacción de glicogación no enzimática que produce una serie de AGE11. Algunas proteínas glicosiladas (por ejemplo, hemoglobina A1c y fructosamina) sirven como biomarcadores clínicos que reflejan los niveles promedio de glucosa en sangre a lo largo del tiempo15. Otras proteínas AGE interactúan con receptores especializados de AGE que se expresan en los tejidos vasculares y neuronales, una reacción que está implicada en complicaciones de diabetes a largo plazo, como microangiopatía y neuropatía.11

Condiciones comunes asociadas con la hiperglucemia

Se han identificado numerosas causas de hiperglucemia en perros y gatos (ver Causas de hiperglucemia). Varias causas endocrinas que se encuentran con frecuencia ilustran cómo los trastornos patológicos interrumpen los mecanismos homeostáticos normales para causar este trastorno.

Causas de la hiperglucemia2
Causas comunes2*
  • Hiperglucemia fisiológica (es decir, hiperglucemia de estrés) (gatos, perros)
  • Diabetes mellitus (gatos, perros)
  • Hiperadrenocorticismo (perros)
  • Acromegalia (gatos)
  • Pancreatitis aguda (gatos, perros)
  • Hiperglucemia inducida por drogas y toxinas (gatos, perros)
    • Glucocorticoides
    • Progestágenos
    • Agonistas receptores α2
    • bloqueadores β
    • Líquido cristaloide que contiene glucosa
    • Solución de alimentación parenteral
    • Ingestión de etilenglicol

Causas poco comunes y diversas

  • Hiperglucemia postprandial
  • Neoplasia pancreática
  • Diestrus (perros)
  • Enfermedad crítica o sepsis
  • Feocromocitoma
  • Hipertiroidismo (gatos)
  • Lesión en la cabeza/trauma
*Aunque estas etiologías son diversas, los mecanismos comunes subyacen al desarrollo de hiperglucemia. La hiperglucemia en estas condiciones es causada por una alteración fisiopatológica en la capacidad de producir/secretar cantidades normales de insulina o, más comúnmente, por la inducción de resistencia a la insulina. Para algunos trastornos (por ejemplo, pancreatitis), ambos mecanismos pueden contribuir a la hiperglucemia.
Diabetes Mellitus

La diabetes mellitus (DM) es el trastorno hiperglucémico más frecuente y clínicamente significativo en animales pequeños. La hiperglucemia en la DM surge de las influencias combinadas de la hipoinsulinemia y la resistencia a la insulina. Sin embargo, la contribución proporcional de cada mecanismo puede variar, dependiendo de la patología subyacente de la diabetes o incluso del estadio de la enfermedad. La hiperglucemia en humanos con diabetes tipo 1 es causada por hipoinsulinemia grave que se desarrolla como resultado de la destrucción autoinmune mediada de las células β16. Del mismo modo, la hipoinsulinemia marcada es un hallazgo típico en la DM canina, que comparte ciertas características patógenas con la diabetes humana tipo 1. En los seres humanos, un defecto de los islotes causa una detección desordenada de glucosa y un patrón anormal de secreción de insulina en respuesta a un desafío de glucosa16. Los seres humanos afectados conservan la capacidad de producir y secretar insulina, pero la cantidad y el momento de la liberación de insulina son insuficientes para mantener la euglucemia, y se desarrolla hiperglucemia16. Los defectos del islote no están bien descritos en la DM canina y, si están presentes, ocurren al principio del desarrollo de la DM y no se reconocen clínicamente. En gatos con DM abierta debido a insulinaopenia, el papel temprano de la secreción anormal de insulina (la consecuencia de un defecto del islote) no se aprecia debido a la profunda pérdida de los islotes. Sin embargo, se sugiere la presencia de un defecto de islote cuando la masa de los islotes es adecuada, pero hay evidencia de una tolerancia a la glucosa alterada. Por ejemplo, un defecto de islote se sugiere por la respuesta glucémica anormal a un desafío de glucosa en gatos obesos con riesgo de DM y la tolerancia anormal a la glucosa documentada en gatos que han entrado en remisión diabética17 Estos gatos son normoglucémicos y no tienen necesidad de insulina exógena17. La resistencia a la insulina es una característica patológica importante de la diabetes tipo 2 en humanos, lo que puede contribuir al agotamiento de los islotes y, eventualmente, a la hipoinsulinemia16. La resistencia a la insulina no es una característica importante de la DM canina sin complicaciones, pero parece desempeñar un papel en la patogénesis y progresión de la DM felina18.

Exceso de catecolamina y cortisol

Las afecciones asociadas con concentraciones elevadas de catecolaminas y/o cortisol producen hiperglucemia al inducir resistencia a la insulina. Las catecolaminas contribuyen al fenómeno de la hiperglucemia por estrés, que cumple una función fisiológica y se encuentra con frecuencia en pacientes veterinarios5,19. La respuesta al estrés es transitoria y generalmente resulta en hiperglucemia de leve a moderada; puede ocurrir hiperglucemia grave pero es poco común. La producción excesiva y la secreción de norepinefrina por el paraganglioma neuroendocrino, como se ve en los tumores medulares suprarrenales (feocromocitoma), puede producir hiperglucemia en ≈25% de los perros afectados20.

La hipercortisolemia causada por el hiperadrenocorticismo canino puede causar hiperglucemia persistente de diversa gravedad a través de varios mecanismos, incluida la inhibición de la secreción de insulina y la exacerbación de la resistencia periférica a la insulina21. La hiperglucemia debida a la resistencia a la insulina puede resolverse cuando se aborda la hipercortisol

Exceso de hormona de crecimiento

La hormona del crecimiento (GH), o somatotropina, antagoniza la acción de la insulina y, en exceso, induce una resistencia severa a la insulina. El mejor ejemplo en animales de compañía es la acromegalia felina, que es causada por un adenoma hipofisario funcional secretor de GH. Los gatos con acromegalia generalmente se presentan inicialmente para detectar signos relacionados con el exceso de GH, incluida la intolerancia a la glucosa, la resistencia a la insulina o, con frecuencia, DM abierta22. Además de los cambios anatómicos notificados comúnmente que acompañan a la acromegalia, los tumores hipofisarios grandes pueden producir signos neurológicos a través de la compresión y el daño a las estructuras cerebrales locales22.

Historia

Los antecedentes del paciente variarán dependiendo de la causa subyacente de la hiperglucemia. La DM es el trastorno más frecuentemente encontrado asociado con hiperglucemia clínicamente significativa. Los pacientes pueden tener una historia sutil que incluye pérdida de peso, a menudo a pesar de mantener un apetito normal, junto con un mayor consumo de agua y cambios en los hábitos de micción. Los pacientes con diabetes complicada pueden parecer enfermos y exhibir letargo, disminución del apetito, reducción del consumo de agua o vómitos.2

Los perros con hiperadrenocorticismo suelen demostrar polidipsia profunda y poliuria secundarias a hipercortisolemia, por lo que cualquier efecto aditivo de la hiperglucemia puede pasar desapercibido en este entorno. En algunos casos, el desarrollo de polidipsia o poliuria en un perro con hiperadrenocorticismo bien controlado señala la aparición de la diabetes21.

A los gatos con acromegalia a menudo se les presenta DM no controlada. Muestran signos típicos de DM, pero muestran de forma única hiperglucemia persistente a pesar de la provisión de dosis altas de insulina (>2,2 U/kg/dosis). Es solo después de que se reconozcan otros signos (por ejemplo, aumento de la masa corporal, organomegalia, cambios en la estructura facial) que se sospecha acromegalia22.

Signos clínicos

Los principales signos clínicos de hiperglucemia son la poliuria y la polidipsia2,9. Estos signos son más obvios con la aparición de hiperglucemia moderada a grave, específicamente cuando los niveles de glucosa en sangre comienzan a exceder la capacidad de los túbulos proximales para recuperar la glucosa filtrada. La glucosa se filtra libremente en el glomérulo, pero la ávida reabsorción en los túbulos proximales garantiza que la orina normal no contenga glucosa. La glucosauria ocurre cuando la cantidad de glucosa filtrada excede la capacidad de los túbulos proximales para recuperar glucosa del filtrado. El umbral renal de glucosa se supera cuando los niveles de glucosa sérica oscilan entre >180 y 200 mg/dl en perros y >250 a 280 mg/dl en gatos2. La poliuria y la polidipsia están interrelacionadas y se desarrollan como resultado de la hiperosmolalidad plasmática mediada por glucosa (que estimula la sed y el comportamiento de beber) y la diuresis osmótica mediada por glucosa (que aumenta el volumen de orina y la frecuencia de micción)23.

Diagnóstico

La hiperglucemia se diagnostica utilizando cualquiera de los varios métodos de laboratorio ampliamente disponibles. En la mayoría de las situaciones clínicas, la glucosa se mide como parte de la mayoría de los perfiles químicos séricos rutinarios, pero también se puede medir utilizando otros métodos, como un glucómetro portátil o un monitor de glucosa intersticial. La hiperglucemia leve en ausencia de sospecha clínica de un trastorno hiperglucémico puede ser hiperglucemia fisiológica transitoria y debe reevaluarse; la hiperglucemia persistente, incluso si es relativamente leve, justifica una investigación diagnóstica. La DM es un diagnóstico probable cuando la hiperglucemia es el único o principal hallazgo y hay signos clínicos presentes. Sin embargo, es necesaria una evaluación cuidadosa para evitar un diagnóstico erróneo de DM en pacientes presentados en circunstancias que podrían inducir hiperglucemia de estrés (por ejemplo, enfermedad grave, miedo, ansiedad), que es frecuente en gatos y puede estar marcada en algunos pacientes. En raras circunstancias, puede ser difícil confirmar un diagnóstico de DM en un paciente con hiperglucemia debido a una enfermedad o estrés. La hiperglucemia o hiperglucemia en ayunas que persiste durante múltiples períodos de muestreo o una marcada elevación de glucosa (>250 mg/dl) sugiere DM en lugar de una respuesta al estrés. Aunque la glucosuria no es esencial para el diagnóstico de DM, la mayoría de los perros y gatos tienen glucosuria en el momento del diagnóstico. La glucosauria puede ocurrir secundaria a una marcada hiperglucemia de esfuerzo en algunos casos y está presente sin hiperglucemia simultánea con afecciones asociadas con disfunción del túbulo renal (por ejemplo, glucosuria renal primaria, síndrome de Fanconi, lesión tubular renal aguda)24.

Tratamiento y gestión

El tratamiento principal de la hiperglucemia tiene como objetivo abordar la causa subyacente. La hiperglucemia causada por la resistencia a la insulina puede mejorar a medida que se resuelve la condición asociada, se normaliza la función pancreática endocrina (por ejemplo, detección de glucosa, secreción de insulina) y se puede montar una respuesta de insulina adecuada. Por ejemplo, los humanos hiperglucémicos con resistencia a la insulina asociada a la obesidad pueden volver a la normoglucemia después de perder peso. La hiperglucemia asociada con el exceso de glucocorticoides se resuelve cuando se aborda el hiperadrenocorticismo si la función de las células β es normal. Del mismo modo, aunque la hiperglucemia es un hallazgo poco frecuente con feocromocitoma canino funcional, se espera que la normoglucemia se restablezca después de una adrenalectomía exitosa. La resistencia a la insulina que acompaña a la acromegalia felina es grave y a menudo solo se resuelve completamente con una terapia adecuada que aborde eficazmente la hormona de crecimiento excesiva.

La hiperglucemia causada por la hipoinsulinemia se trata con reemplazo de insulina. La mayoría de los pacientes que requieren reemplazo de insulina tienen DM permanente, aunque el estado diabético puede resolverse en algunas circunstancias. Por ejemplo, la pancreatitis grave puede ir acompañada de hiperglucemia, que, si es lo suficientemente grave, justifica el uso de insulina para restaurar la euglucemia. La hiperglucemia en este entorno se debe a los efectos combinados de la resistencia a la insulina (inflamación secundaria a marcada) y la hipoinsulinemia (lesión o pérdida secundaria a las células de los islotes). En algunos casos de DM asociada a la pancreatitis, la necesidad de insulina exógena disminuye y finalmente se resuelve con la resolución de la pancreatitis.

Pronóstico y seguimiento clínico

Las consecuencias patológicas de la hiperglucemia crónica no tratada son similares independientemente de la causa subyacente. El riesgo de complicaciones aumenta con la duración y magnitud de la hiperglucemia. La lesión microvascular causada por la hiperglucemia crónica causa las complicaciones diabéticas comunes en los seres humanos (por ejemplo, retinopatía, nefropatía). La hiperglucemia también tiene un papel en la formación de cataratas en perros y neuropatía diabética en perros y gatos, así como en humanos.

La hiperglucemia es un problema clínico común en perros y gatos. El pronóstico es difícil de determinar porque depende de si la causa subyacente se puede controlar eficazmente. La DM en perros y gatos conlleva un pronóstico vigilado, dependiendo del establecimiento de un protocolo de control efectivo. El hiperadrenocorticismo canino tiene un pronóstico variable, dependiendo de la patología iniciadora (es decir, hipófisis, suprarrenal), pero el pronóstico para el regreso a la euglucemia es bueno si la hipercortisolemia se controla de manera efectiva. La hiperglucemia asociada con la acromegalia felina conlleva un mal pronóstico, principalmente porque el control de la diabetes es difícil, las opciones para el tratamiento del exceso de hormona del crecimiento y el adenoma hipofisario son limitadas, y a los gatos a menudo se les presenta una enfermedad avanzada.

 

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