Geometría de la Diabetes

Márquez López José Antonio Especialista en endocrinología
Gustavo Márquez López Ingeniero Bioquímico y máster en docencia.
In memoria de la Sra. Sara Vivanco Hernández por su vida ejemplar.

Actualmente las enfermedades crónico-degenerativas, como la diabetes, la presión arterial alta y la obesidad, así como sus respectivas complicaciones, constituyen una pandemia que afecta gravemente a nuestras familias y sus entornos.

De manera muy general cuando hablamos de la diabetes la mayoría de las personas sabe que es una enfermedad cuyo rasgo distintivo es la hiperglucemia crónica, es decir, mantener concentraciones elevadas de glucosa en sangre, sin embargo, esta enfermedad también puede afectar la utilización de otros nutrientes en el cuerpo, como las proteínas, los ácidos nucleicos (moléculas de la herencia) y los lípidos (grasas).

La utilización y acumulación de los lípidos (colesterol y triglicéridos) en el cuerpo humano y otros animales es regulada por el tejido adiposo (que muchos le conocen como grasa corporal). Inicialmente se creía que esta porción del cuerpo solo funcionaba como una “bodega energética”, sin embargo, actualmente se sabe que está compuesto por varios tipos de células y cumple con diversas funciones, entre ellas la secreción de hormonas, por lo que puede considerarse como un órgano con funciones endocrinas, las cuales son importantísimas para mantener una buena salud.

Las células principales del tejido adiposo se llaman adipocitos y existen varios tipos, sin embargo, la principal diferencia entre ellos es la cantidad de mitocondrias y enzimas que contienen, de tal manera que existen adipocitos que forman el tejido “blanco” cuya función principal es la acumulación de grasas y, por otra parte, los  adipocitos que forman el tejido “pardo” cuya función es termogénica y son los más activos desde el punto metabólico debido a la gran cantidad de enzimas y mitocondrias que contienen. Ambos tejidos pueden secretar diversas sustancias llamadas adipocinas, que no solo sirven como mensajeros químicos, sino que también ayudan a regular la composición corporal.

El tejido adiposo, al igual que otros tejidos del cuerpo crece utilizando los mecanismos de Hipertrofia (aumento en el tamaño de las células) e Hiperplasia (aumento en el número de células), cada una de estas formas tiene sus pros y contras, las cuales vamos a analizar desde el punto de vista “geométrico y matemático

En este gráfico observamos que a medida que crece la célula, tanto la superficie como el volumen aumentan (hipertrofia), sin embargo, observamos que el área de la membrana no crece tan rápido como el volumen y de hecho, la relación entre ambas cada vez disminuye más, lo que afecta el transporte de nutrientes y desechos que la célula intercambia con el entorno. Es por esta razón que muchas células se dividen antes de que se vuelvan ineficientes sus mecanismos de difusión y transporte, creando así nuevas células.

Sabemos que las células y los sistemas biológicos adquieren “cierta forma geométrica” y que tanto en arquitectura como en biología, “la forma se correlaciona con la función”. Una célula sana mantiene su forma apropiada, pero cuando la célula se enferma cambia su forma original y obviamente se altera su funcionamiento, es decir, se vuelve disfuncional.

Ahora vamos a contextualizar lo anterior respecto al tejido adiposo. Cuando aumenta el flujo de nutrientes hacia el tejido graso, este puede aumentar su capacidad de almacenamiento mediante la hiperplasia y la hipertrofia. En el caso de la hipertrofia el tamaño de los adipocitos aumenta, sin embargo, aunque se incrementa su volumen para captar más lípidos (grasas), la distancia que deben recorrer los nutrientes y desechos con respecto a los vasos de la matriz extracelular es mucho mayor y a medida que pasa el tiempo el aporte de oxígeno y nutrientes tarda más en llegar a su destino, generando una inflamación a distancia en otros órganos y tejidos. Por otra parte, la hiperplasia se considera un cambio más apropiado, ya que no favorece la inflamación al respetarse los espacios “geométricos” entre los vasos y las células, ya que las trayectorias (o distancias) respectivas entre las células y el entorno de la matriz tratan de conservarse, permitiendo la oxigenación y nutrición apropiadas para un crecimiento armónico.

En el siguiente gráfico notamos que la hiperplasia del tejido adiposo lleva a la disfunción, ya que los desechos (D) que salen de la célula adiposa y los nutrientes (N) que provienen de la sangre arterial tardan más tiempo en llegar a su destino respectivo, lo cual implica un mayor gasto energético y la secreción de sustancias que favorecen la inflamación.

La creación de nuevos adipocitos no solo favorece una mayor acumulación de grasa, sino que “geométricamente” se conservan las distancias, la flecha azul representa el recorrido de los desechos (D) de la célula al vaso y  la flecha morada el recorrido de los nutrientes (N) del vaso a las células,  por lo que al conservarse las distancias  y recorridos  del entorno original hacen que la  hiperplasia una adaptación más funcional.

Pero en el desarrollo de la obesidad, la hipertensión y la diabetes no solo son importantes los mecanismos de hiperplasia e hipertrofia ya explicados previamente, sino también la distribución corporal de ese tejido adiposo.

El tejido adiposo que se encuentra entre la piel y los músculos se denomina tejido adiposo subcutáneo, pero también tenemos un tejido adiposo dentro de las cavidades corporales, que no solo ayuda a mantener a las vísceras en su lugar, sino que además ayuda a regular su funcionamiento. En el siguiente esquema representamos los tipos de tejido adiposo de acuerdo con su distribución corporal.

La obesidad no solamente es “una ganancia de peso”, es una enfermedad del tejido adiposo que puede provocar diabetes e hipertensión; desde el punto de vista anatómico hay personas cuya obesidad es debida principalmente a un incremento del tejido adiposo subcutáneo (por ejemplo el luchador de sumo), estos pacientes tienen menos enfermedades metabólicas debido a que las distancias y trayectos que tiene que recorrer los nutrientes (N) y desechos (D) entre las vísceras y los vasos (A y V) se mantiene prácticamente conservados.

Sin embargo, la gran mayoría de las personas que desarrollan obesidad presentan un incremento del tejido adiposo entre las vísceras, el cual modifica las distancias y trayectorias que deben recorrer los nutrientes (N) y desechos (D) entre los órganos y los vasos (A y V), lo cual provoca estados de inflamación fría (de bajo grado) que a largo plazo alteran la función normal de los órganos.

De tal forma que los “cambios en la geometría” del cuerpo humano, como la obesidad y el sobrepeso, pueden llevar a cambios en la “función” y llevarnos a un estado de enfermedad.

Ejemplos de la modificación en la geometría corporal: A) Individuo con distribución normal del tejido graso en los respectivos compartimientos subcutáneo e intraabdominal. B) Obesidad con predominio de la grasa subcutánea, la cual no se considera tan disfuncional desde el punto de vista metabólico. C) Obesidad con predominio del tejido adiposo entre las vísceras, el cual altera significativamente el intercambio de nutrientes y desechos entre los órganos y los vasos sanguíneos, este tipo de obesidad favorece el desarrollo de hígado graso, enfermedad renal crónica, diabetes mellitus e hipertensión.

En conclusión, no solamente es importante mantener un peso apropiado para mantener el estado de salud, sino que además resulta prioritario mantener la composición corporal adecuada del tejido adiposo en las diversas áreas de nuestro cuerpo, ya que las alteraciones de la “geometría corporal” pueden dañar a corto y largo plazo nuestro bienestar físico y mental.

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