Sensibilidad a la insulina en ovejas prepúberes con alimentación normal y con restricción alimenticia
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SUMMARY: It has been shown that
fasting in growing ewes is associated with insulin resistance as
an adaptative mechanism to the low energy supply. Food
restriction is another experimental or natural situation that may
occur for growing ewes where energy supply is under the
requirement for growth. Insulin sensitivity may also change as a
physiological adaptation to the shortage of food. The aim of the
present study was to assess if insulin sensitivity decreases
during food restriction in growing ewes. Insulin sensitivity was
assessed by the intravenous glucose tolerance test (IVGTT). A
glucose solution (300mg/kg body weight, 50% solution) was infused
over two minutes into five normal growing 26-week old ewes and
five 26 week-old ewes that had been restrictively fed from the
age of 20 to 26 weeks. Blood samples were collected from the
jugular vein of each ewe by an indwelling jugular vein catheter
15 and 10 min before and at 0, 3, 5, 7, 10, 13, 15, 17, 20, 23,
25, 27 and 30 min after the initiation of the glucose infusion,
and plasma glucose and insulin were measured by RIA. To determine
the insulin sensitivity index (ISI), glucose and insulin
concentrations were analyzed using the Matsuda and De Fronzo's
formula (ISI-Composite). Basal, stimulated and incremental area
under the curve of insulin and the glucose utilization constants
were also calculated. ISI-C was lower in food-restricted female
sheep (636.43 ± 125.66) compared to normal
growing females (1528.18 ± 297.61),
(P < 0.05). Concordant with this, incremental area
under the curve of insulin was lower
(290.54 ± 79.45 ng/ml/30 min) in control than in
food-restricted females (642.16 ± 140.04
ng/mL/30 min, P < 0.05). The glucose utilization
constant did not differ between groups. Results suggest that food
restriction induces insulin resistance as an adaptative process
to the shortage of food in growing female sheep.
Palabras clave: insulina, resistencia,
sensibilidad, ovejas.
Key words: insulin resistance, insulin
sensitivity, endovenous glucose tolerance test, ewes,
puberty.
RESUMEN: Se ha demostrado, en borregas en
crecimiento, que el ayuno está asociado a resistencia
insulínica como un fenómeno adaptativo a la baja
ingesta calórica. La restricción alimenticia es
otra situación natural o experimental que puede enfrentar
la hembra en crecimiento, en la cual la disponibilidad de
energía está por debajo de los requerimientos
indispensables para el crecimiento. La sensibilidad a la insulina
podría cambiar también como una adaptación
fisiológica a la escasez de
alimento. El objetivo del
presente estudio fue reconocer si la sensibilidad a la insulina
disminuye durante la restricción alimenticia de borregas
en crecimiento. La sensibilidad a la insulina se evaluó
con el test de tolerancia a la
glucosa
endovenosa (TTGEV). Cinco borregas con crecimiento normal y cinco
borregas con restricción alimenticia por seis semanas, a
partir de las 20 semanas de edad, se infundieron con una
solución estéril de glucosa (300 mg/kg peso
corporal, solución al 50%) en dos minutos. Se colectaron
muestras de sangre desde la
yugular mediante un catéter venoso 15 y 10 minutos antes
de la infusión de glucosa, y a los 0, 3, 5, 7, 10, 13, 15,
17, 20, 23, 25, 27, 30 minutos después del inicio de la
infusión en cuyo plasma se midió glucosa e
insulina. Las concentraciones de glucosa (g/l) e insulina
(µUI/ml) se analizaron con la fórmula de Matsuda y
DeFronzo para determinar el índice de sensibilidad a la
insulina (ISI-Composite). Se calculó también el
área bajo la curva de insulina basal, estimulada e
incremental y la constante de utilización de la glucosa.
El ISI-C fue menor en las borregas con restricción
alimenticia (636,43± 125,66) en comparación con las
borregas controles (1528,18 ± 297,61 P<0,05). En
concordancia con estos resultados, el área bajo la curva
incremental fue menor en las borregas controles (290,54 ±
79,45 ng/ml/30 min) que en las con restricción alimenticia
(642,16 ± 140,04 ng/mL/30 min, P<0,05). La constante de
utilización de la glucosa fue similar en ambos grupos. Los
resultados sugieren que la restricción alimenticia conduce
a una resistencia insulínica como un proceso
adaptativo a la escasa provisión de alimento en la oveja
en crecimiento.
INTRODUCCIÓN
Todo organismo viviente necesita energía para las
funciones
vitales. Una parte importante del aporte energético diario
se ocupa en el metabolismo y
en la producción de calor. En
condiciones basales, cuando no existen demandas extras
(crecimiento, preñez o lactancia), el
equilibrio
energético corresponde al balance entre el aporte y el
gasto. Si el aporte se reduce respecto del gasto mínimo
diario, el desbalance que se genera obliga al animal a obtener
energía de las fuentes de
almacenamiento
constituidas por las grasas y
proteínas. Dado que entre las funciones
vitales que más demandan energía la
reproducción aparece como una de las más
importantes, un desbalance energético repercute de
inmediato en ella. Esta relación es particularmente
importante durante el desarrollo pre
puberal, con los efectos ya demostrados sobre el eje gonadal:
disminución de la secreción de GnRH/LH y retraso en
la pubertad.
Los resultados adversos en la reproducción como
consecuencia del desbalance energético, tanto de largo
plazo como de corta duración, se conocen, pero los
mecanismos que los integran no están completamente
definidos. Una alternativa para explicar esta relación la
constituye la insulina plasmática. La insulina es una
hormona que responde rápidamente a los cambios en el
aporte energético y, por lo tanto, podría
constituirse en una señal metabólica para el
hipotálamo en su función
reguladora del apetito como en su función reguladora de la
reproducción (Schwartz y col 1992). La insulina se difunde
rápidamente desde la sangre al cerebro, a
través de la barrera hematoencefálica, y se une a
receptores ubicados en neuronas que comprenden las zonas de
regulación del apetito y de la secreción de GnRH
(Miller y col 1998). Con el fin de respaldar la hipótesis de la insulina como indicadora
del estatus metabólico de la hembra en crecimiento, en
trabajos anteriores hemos analizado la sensibilidad
periférica a la insulina con el test de tolerancia a la
insulina (ITT) en condiciones experimentales de ayuno (Recabarren
y col 2000). Los resultados mostraron que la sensibilidad tisular
a la insulina disminuye drásticamente durante el ayuno en
ovejas prepúberes y que después de 24 horas de
realimentación la sensibilidad no se recupera totalmente
(Recabarren y col 2000). La disminución en la sensibilidad
tisular periférica a la insulina significa que durante el
ayuno se desarrolla un estado de
resistencia insulínica. La resistencia insulínica
(RI) se define como la incapacidad biológica de la
insulina endógena o exógena para aumentar la
captación de glucosa y su utlización (Lebovitz
2001).
El ayuno prolongado es una situación extrema,
cuya información experimental sobre el comportamiento
metabólico podría ser no extrapolable a
períodos de bajo consumo de
alimentos, con
los cuales se puede enfrentar la hembra en crecimiento y que
repercute en el eje reproductivo.
Por lo tanto, el presente trabajo se
dirigió a determinar el efecto de una restricción
alimenticia sobre la sensibilidad periférica a la insulina
cuantificada mediante el test de tolerancia a la glucosa
endovenosa (TTGEV) en ovejas prepúberes después de
seis semanas de restricción alimenticia.
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