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Mecanismo de acción de los péptidos insulinotrópicos GIP y GLP-1 (incretinas): Papel desempeñado en la diabetes Páncreas F. endocrina Islotes de Langerhans Hormonas a sangre F. exocrina Acinos pancreáticos Jugos digestivos a duodeno Autor: Irene Pérez-Monte Mínguez. Facultad de Farmacia UCM 1.INTRODUCCIÓN CÉLULAS HORMONA ACCIÓN HORMONAL α (25 %) Glucagón Aumenta la glucemia β (60 %) Insulina y amilina Disminuye la glucemia δ (10%) Somatostatina Inhibe la secreción de glucagón e insulina. Reduce motilidad del estómago y vesícula biliar PP (<1%) Polipéptido pancreático Inhibe la secreción de enzimas pancreáticas ε (<1%) Grelina Estimula la secreción pancreática y regula el equilibrio energético La glucosa es el regulador esencial de la secreción de insulina. Una vez se secreta la insulina hacia la sangre venosa portal, el 50 % llega a circulación general fijándose en los receptores de sus sitios diana (hígado, tejido adiposo, músculo) favoreciendo el anabolismo. Diabetes mellitus: grupo de trastornos metabólicos caracterizados por hiperglucemia debida a la resistencia a insulina y a una carencia absoluta o relativa de insulina. En la diabetes mellitus tipo 1 (15% de pacientes) la carencia absoluta de insulina de debe a la destrucción de las células beta pancreáticas mediante mecanismos autoinmunitarios. La diabetes mellitus tipo 2 (85 % de pacientes) se debe a una resistencia de los tejidos periféricos a la acción de la insulina y va asociada con frecuencia a la obesidad. 1.2. Incretinas son hormonas peptídicas intestinales que potencian la secreción de insulina glucosa-dependiente tras la ingestión de alimentos. El péptido similar a glucagón-1 (GLP-1) y el péptido insulinotrópico dependiente de glucosa (GIP) ejercen su acción a través de R acoplados a proteínas G, altamente expresados en las células β de los islotes de Langerhans. Ambas son rápidamente aclaradas por el riñón e inactivadas por una exopeptidasa ubicua, la dipeptidil peptidasa-4 (DPP-4). 1.3. Efecto incretina: Incremento fisiológico en la secreción de insulina que se produce tras una carga oral de glucosa, en comparación con la correspondiente carga intravenosa en bolo. GLP-1: efectos antidiabéticos, proliferación células β, regulador del apetito, protege la función renal, cardiaca, endotelial. GIP: aumenta los efectos insulinotrópicos de GLP-1 y revierte sus acciones glucagonostáticas (aumenta niveles plasmáticos de glucagón). Otras acciones: inhibición de la apoptosis, estimula la formación de hueso y disminuye la resorción ósea, aumenta la lipogénesis, efecto neuroprotector. 3.MATERIAL Y MÉTODOS Revisión bibliográfica de literatura científica (prioridad publicaciones más actuales). Fuente principal: PubMed Central. Bases de datos: Medline. CIMA: Centro de Información Online de Medicamentos de la AEMPS. Libros Biblioteca de Farmacia UCM. 2.OBJETIVOS 1. Descripción de las propiedades de las hormonas incretinas GLP-1 y GIP (síntesis, secreción, aclaramiento, mecanismo de acción y bioactividad) y su relación con la diabetes mellitus tipo 2. 2. Utilización de agonistas de GLP-1 (e inhibidores de la dipeptidil-peptidasa-4) como tratamiento en la terapia de la diabetes mellitus tipo 2. 4.1.Defecto incretínico en DMT2: Existe una reducción en la respuesta del organismo a las incretinas cuando se compara individuos diabéticos con individuos sanos, consecuencia del estado diabético. 4.2. Desarrollo nuevas terapias para la diabetes: Gran arsenal de medicamentos disponibles > ½ de pacientes con DMT2 no tienen control óptimo de glucosa RAM F antidiabéticos (hipoglucemia y > peso) Necesidad F más efectivo y seguro Capaz de regular la glucemia Con mejora de función de células β Evitar complicaciones micro/macro vasculares DM Efectos beneficiosos en factores de riesgo CV NUEVAS CLASES DE F ANTIDIABETICOS 4.3. Terapia basada en incretinas : Principios activos Comercializ. Estructura Resiste a DPP-4 Posología Reducc. HbA1c Reducc. peso RAM Exenatida 10 μg Si. Byetta ® 50% ≈GLP-1 Si. t½=2,4 h Vía sc. 2/día 1% 5 kg Frecuente: Náuseas Menos frecuente: Diarrea Hipogluc. Poco común Liraglutida 0,6-1,8 mg Si. Saxenda ® 97% ≈GLP-1 Si. t½=13 h Vía sc. 1/día. 1-1,5 % 2 kg Taspoglutida No. *En EC, suspendidos 93% ≈GLP-1 Si. LM* Vía sc. 1/sem. Actualmente en etapas tempranas de Ensayos Clínicos Albiglutida No. En EC. Dímero genético GLP-1+ albúmina Si. Vía sc. 1/sem. Lixisenatida No. En EC. Exenatida modificada Si. Vía sc 1 o 2/día. Exenatida: -Restaura secreción insulina -Disminución VG -Efecto saciedad -Disminución glucosa (ayunas y posprandial). -Reduce peso corporal (≠ganancia de peso con insulina) *LM: Liberación Modificada *EC suspendidos por RAM GI, reacciones hipersensibilidad b) Inhibidores DPP-4: a) Agonistas de GLP-1R: Inhiben DPP-4 aumentan los niveles de GLP-1 y de otros péptidos. Moléculas pequeñas (≠péptidos) vía oral. Principios activos: Sitagliptina (unión no covalente), vildagliptina y saxagliptina (unión covalente) < Eficacia clínica que agonistas GLP-1 Reducción HbA1c 0,6-0,7% Indiferencia de peso: Ni aumenta, ni disminuye el peso corporal. RAM: Los IDPP-4 son bien tolerados (no RAM GI) y riesgo de hipoglucemia poco común. c) Uso actual y futuro: Agonistas de GLP-1R indicados en tratamiento DMT2. Liraglutida también indicada en tratamiento obesidad. En estudio otras indicaciones: esteatohepatitis no alcohólica, Parkinson, Alzheimer. Principal inconveniente: mala entrada en el mercado por ser inyectables. 5. CONCLUSIONES GLP-1 y GIP son liberados por el intestino delgado ante la ingesta de alimentos y estimulan la secreción de insulina, que ejerce sus efectos anabólicos. En pacientes conDMT2: secreción y degradación anómala de GLP-1, pero su acción insulinotrópica se mantiene importancia de los tratamientos basados en incretinas. Las terapias basadas en incretinas mejoran las posibilidades de tratamiento de la DMT2 por: Tanto la terapia con análogos de GLP-1R como con IDPP-4 tiene importantes efectos en la disminución de la glucosa con un bajo potencial hipoglucémico (terapias tradicionales). Buena eficacia antidiabética. Reducción del peso corporal y presión sanguínea, mejora de la dislipidemia, neuroprotectividad y cardioprotectividad. Aborda un aspecto descuidado: el defecto incretínico. Potencial para la modificación de la enfermedad: mejoras en la función de las células β. 1.4. Actividad incretinas: 1.1. Insulina y Diabetes mellitus: 6. BIBLIOGRAFÍA Consulta disponible en papel. Efectos antidiabéticos de GLP-1 Regulación ingesta de comida Otros órganos 4.RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Mecanismo de acción de los péptidos insulinotrópicos GIP y ...147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Poster/IRENE PEREZ-MONTE MINGUEZ.pdf · 1. Descripción de las propiedades de las hormonas

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Mecanismo de acción de los péptidos insulinotrópicos GIP y GLP-1 (incretinas): Papel desempeñado en la diabetes

Páncreas

F. endocrina

Islotes de Langerhans

Hormonas a sangre

F. exocrinaAcinos

pancreáticos

Jugos digestivos a

duodeno

Autor: Irene Pérez-Monte Mínguez. Facultad de Farmacia UCM

1.INTRODUCCIÓN

CÉLULAS HORMONA ACCIÓN HORMONAL

α (25 %) Glucagón Aumenta la glucemia

β (60 %) Insulina y amilina Disminuye la glucemia

δ (10%) Somatostatina Inhibe la secreción de glucagón e insulina.

Reduce motilidad del estómago y vesícula biliar

PP (<1%) Polipéptido

pancreático

Inhibe la secreción de enzimas pancreáticas

ε (<1%) Grelina Estimula la secreción pancreática y

regula el equilibrio energético

La glucosa es el regulador esencial de la secreción de insulina. Una vez se secreta la insulina hacia la sangre venosa portal, el 50 % llega acirculación general fijándose en los receptores de sus sitios diana (hígado, tejido adiposo, músculo) favoreciendo el anabolismo.

Diabetes mellitus: grupo de trastornos metabólicos caracterizados por hiperglucemia debida a la resistencia a insulina y a una carenciaabsoluta o relativa de insulina. En la diabetes mellitus tipo 1 (15% de pacientes) la carencia absoluta de insulina de debe a la destrucción delas células beta pancreáticas mediante mecanismos autoinmunitarios. La diabetes mellitus tipo 2 (85 % de pacientes) se debe a unaresistencia de los tejidos periféricos a la acción de la insulina y va asociada con frecuencia a la obesidad.

1.2. Incretinas son hormonas peptídicas intestinales que potencian la secreción de insulina glucosa-dependiente tras la ingestión dealimentos. El péptido similar a glucagón-1 (GLP-1) y el péptido insulinotrópico dependiente de glucosa (GIP) ejercen su acción a través de Racoplados a proteínas G, altamente expresados en las células β de los islotes de Langerhans. Ambas son rápidamente aclaradas por el riñón einactivadas por una exopeptidasa ubicua, la dipeptidil peptidasa-4 (DPP-4).1.3. Efecto incretina: Incremento fisiológico en la secreción de insulina que se produce tras una carga oral de glucosa, en comparación con lacorrespondiente carga intravenosa en bolo.

GLP-1: efectos antidiabéticos, proliferación células β, reguladordel apetito, protege la función renal, cardiaca, endotelial.

GIP: aumenta los efectos insulinotrópicos de GLP-1 y reviertesus acciones glucagonostáticas (aumenta niveles plasmáticosde glucagón).Otras acciones: inhibición de la apoptosis, estimula laformación de hueso y disminuye la resorción ósea, aumenta lalipogénesis, efecto neuroprotector.

3.MATERIAL Y MÉTODOSRevisión bibliográfica de literatura científica (prioridad publicaciones más actuales).Fuente principal: PubMed Central.Bases de datos: Medline.CIMA: Centro de Información Online de Medicamentos de la AEMPS.Libros Biblioteca de Farmacia UCM.

2.OBJETIVOS1. Descripción de las propiedades de las hormonas incretinas GLP-1 y GIP (síntesis, secreción,

aclaramiento, mecanismo de acción y bioactividad) y su relación con la diabetes mellitustipo 2.

2. Utilización de agonistas de GLP-1 (e inhibidores de la dipeptidil-peptidasa-4) comotratamiento en la terapia de la diabetes mellitus tipo 2.

4.1.Defecto incretínico en DMT2: Existe una reducción en la respuestadel organismo a las incretinas cuando se compara individuos diabéticoscon individuos sanos, consecuencia del estado diabético.

4.2. Desarrollo nuevas terapias para la diabetes:

Gran arsenal de medicamentos

disponibles

> ½ de pacientes con DMT2 no tienen control

óptimo de glucosa

RAM F antidiabéticos

(hipoglucemia y > peso)

Necesidad F más efectivo y seguro

Capaz de regular la glucemia

Con mejora de función de células

β

Evitar complicaciones

micro/macro vasculares DM

Efectos beneficiosos en

factores de riesgo CV

NUEVAS CLASES DE F ANTIDIABETICOS

4.3. Terapia basada en incretinas :

Principios

activos

Comercializ. Estructura Resiste

a DPP-4

Posología Reducc.

HbA1c

Reducc.

peso

RAM

Exenatida

10 µg

Si. Byetta ® 50% ≈GLP-1 Si.

t½=2,4 h

Vía sc.

2/día

1 % 5 kg

Frecuente:

Náuseas

Menos

frecuente:

Diarrea

Hipogluc.

Poco

común

Liraglutida

0,6-1,8 mg

Si.

Saxenda ®

97% ≈GLP-1 Si.

t½=13 h

Vía sc.

1/día.

1-1,5 % 2 kg

Taspoglutida No. *En EC,

suspendidos

93% ≈GLP-1 Si.

LM*

Vía sc.

1/sem.

Actualmente en

etapas tempranas

de Ensayos

Clínicos

Albiglutida No. En EC. Dímero genético

GLP-1+ albúmina

Si. Vía sc.

1/sem.

Lixisenatida No. En EC. Exenatida

modificada

Si. Vía sc

1 o 2/día.

Exenatida: -Restaura secreción insulina -Disminución VG-Efecto saciedad -Disminución glucosa (ayunas y posprandial).-Reduce peso corporal (≠ganancia de peso con insulina)

*LM: Liberación Modificada *EC suspendidos por RAM GI, reacciones hipersensibilidad

b) Inhibidores DPP-4:

a) Agonistas de GLP-1R:

Inhiben DPP-4 aumentan los niveles de GLP-1 y de otros péptidos.Moléculas pequeñas (≠péptidos) vía oral.Principios activos: Sitagliptina (unión no covalente), vildagliptina y saxagliptina (unión covalente)< Eficacia clínica que agonistas GLP-1 Reducción HbA1c 0,6-0,7%Indiferencia de peso: Ni aumenta, ni disminuye el peso corporal.RAM: Los IDPP-4 son bien tolerados (no RAM GI) y riesgo de hipoglucemia poco común.

c) Uso actual y futuro: Agonistas de GLP-1R indicados en tratamiento DMT2.Liraglutida también indicada en tratamiento obesidad.En estudio otras indicaciones: esteatohepatitis no alcohólica, Parkinson, Alzheimer. Principal inconveniente: mala entrada en el mercado por ser inyectables.

5. CONCLUSIONES

GLP-1 y GIP son liberados por el intestino delgado ante la ingesta dealimentos y estimulan la secreción de insulina, que ejerce sus efectosanabólicos. En pacientes conDMT2: secreción y degradación anómala de GLP-1,pero su acción insulinotrópica se mantiene importancia de lostratamientos basados en incretinas. Las terapias basadas en incretinas mejoran las posibilidades detratamiento de la DMT2 por:

Tanto la terapia con análogos de GLP-1R como con IDPP-4 tieneimportantes efectos en la disminución de la glucosa con un bajo potencialhipoglucémico (≠ terapias tradicionales).

→Buena eficacia antidiabética.→Reducción del peso corporal y presión sanguínea, mejora de ladislipidemia, neuroprotectividad y cardioprotectividad.→Aborda un aspecto descuidado: el defecto incretínico.→Potencial para la modificación de la enfermedad: mejoras en lafunción de las células β.

1.4. Actividad incretinas:

1.1. Insulina y Diabetes mellitus:

6. BIBLIOGRAFÍA Consulta disponible en papel.

Efectos antidiabéticos de GLP-1 Regulación ingesta de comida Otros órganos

4.RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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Bibliografía trabajo: John E. Hall, Arthur C. Guyton. Tratado de Fisiología médica. 12ª Edición. Barcelona: Elsevier; 2011. John W. Baynes, Marek H. Dominiczak. Bioquímica médica. 4ª Edición. Barcelona: Elsevier; 2015. Harrison. Principios de medicina interna. 18ª Edición. México D. F.: McGraw-Hill Interamericana; 2012. Allan Gaw, Michael J. Murphy, RajeevSrivastava, Robert A. Cowan, Denis St. J. O’Reilly. Bioquímica clínica. 5ª Edición. Barcelona: Elsevier; 2014. Drucker DJ, Nauck MA. The incretin system: glucagon-like peptide-1 receptor agonists and dipeptidyl peptidase-4 inhibitors in type 2 diabetes. Lancet. 2006; 368:1696–1705 Drucker, D.J. The biology of incretin hormones. CellMetab. 2006; 3, 153–165. Drucker DJ. Evolving concepts and translational relevance of enteroendocrine cell biology. J ClinEndocrinolMetab. 2016; 101(3):778–786. Brown JC, Dryburgh JR. A gastric inhibitory polypeptide. Can J Biochem. 1971; 49(8):867–872. Lund PK, Goodman RH, Habener JF. Pancreatic pre-proglucagons are encoded by two separate mRNAs. J BiolChem. 1981; 256(13):6515–6518. Bell GI, Sanchez-Pescador R, Laybourn PJ, Najarian RC. Exon duplication and divergence in the human preproglucagon gene. Nature. 1983; 304(5924):368–371 Dupre J, Ross SA, Watson D, Brown JC. Stimulation of insulin secretion by gastric inhibitory polypeptide in man. J Clin Endocrinol Metab. 1973; 37(5):826–828. Habib, A. M., Richards, P., Cairns, L.S., Rogers, G.J. Overlap of endocrine hormone expression in the mouse intestine revealed by transcriptional profiling and flow cytometry. Endocrinology. 2012; 153, 3054-3065. Creutzfeldt W. The history os the incretin concept. Regul Pept. 2005; 128: 87-91. Seino Y, Fukushima M, Yabe D. GIP and GLP-1, the two incretin hormones: similarities and differences. J Diabetes Investig. 2010; 1: 8-23. Baggio LL, Drucker DJ. Biology of incretins: GLP-1 and GIP. Gastroenterology. 2001; 132: 2131-57. Mentis, N., Vardarli, I. Köthe, L. D., Holst, J. J., Deacon, C.F.Theodorakis, M., MEier, J. J., and Nauck, M.A. GIP does not potentiate the antidiabetic effects of GLP-1 in hyperglicemic patients with type 2 diabetes. Diabetes. 2011; 60, 1270-1276 Wilcox G. Insulin and insulin resistance. Clin Biochem Ver. 2005; 26: 19-39 Holst JJ, Gromada J. Role of incretin hormones in the regulation of insulin secretion in diabetic and nondiabetic humans. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2004; 287: E199-206. Cernea S. The role of incretin therapy at different stages of diabetes. Rev Diabet Stud. 2011; 8: 323-38. Woerle HJ, Carneiro L, Derani A, Göke B, Schirra J. The role of endogenous incretin secretion as amplifier of glucose-stimulated insulin secretion in healthy subjects and patients with type 2 diabetes. Diabetes. 2012; 61: 2349-58. Mannuci E, Pala L, Ciani S et al. Hyperglycaemia increases dipeptidyl peptidase IV activity in diabetes mellitus. Diabetología. 2005; 48: 1168-72. Holst JJ, Deacon CF, Vilsboll T, Kraup T, Madsbad S. Glucagon-like peptide-1, glucose homeostasis and diabetes. Trends in Molecular Medicine. 2008; 161-168 Bak MJ et al. Specificity and sensitivity of compercially available assays for GLP-1: implications for GLP-1 measurements in clinical studies. Diabetes Obes Metab. 2014; 16 (11): 1155-1164 P. Farreras, C. Rozman. Metabolismo y nutrición. Endocrinología. XVII Edición. Barcelona; Elsevier. 2014. Kolterman OG, Buse JB, Fineman MS et al. Synthetic exendin-4 (exenatide) significantly reduces postprandial and fasting plasma glucose in subjects with T2D. J Clin Endocrinol Metab. 2003; 88: 3082–9. Klonoff DC, Buse JB, Nielsen LL et al. Exenatide effects on diabetes, obesity, cardiovascular risk factors and hepatic biomarkers in patients with T2D treated for at least 3 years. Curr Med Res Opin. 2008; 24: 275–86. Barnett AH, Burger J, Johns D et al. Tolerability and efficacy of exenatide and titrated insulin glargine in adult patients with T2D previously uncontrolled with metformin or a sulfonylurea: A multinational, randomized, open-label, 2-period, crossover non inferiority trial. Clin Ther. 2007; 29: 2333–48 Nauck M, Frid A, Hermansen K et al. Efficacy and safety comparison of liraglutide, glimepiride, and placebo, all in combination with metformin, in T2D: The LEAD (liraglutide effect and action in diabetes)-2 study. Diabetes Care. 2009; 32: 84–90. Ratner RE, Rosenstock J, Boka G; On behalf of the DRI6012 study investigators. A dose-finding study of the new GLP-1 agonist AVE0010 in T2D
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Bibliografía imágenes: Imagen 1: Parrales, H. Diabetes mellitus, endocrinología [Internet]. Madrid: 2016 [Consulta 21/05/2018]. Disponible en: https://cerebromedico.com/fisiologia-de-la-captacion-de-glucosa/ Imagen 2: El efecto incretina está reducido en pacientes con Diabetes mellitus Tipo 2. Fernández M. Diabetología: rompiendo el paradigma glucocéntrico en el tratamiento de la DMT2.1986; 29: 46-52. Imagen 3: Efectos pleiotrópicos del péptido similar a glucagón 1 (GLP-1) en tejidos periféricos y efectos antidiabéticos. A. L. João et al. “Incretin system ABCs in obesity and diabetes-novel therapeutic strategies for weight loss and beyond”.