La insulina es una hormona producida en el páncreas que regula el metabolismo de los carbohidratos (azúcares) al absorber la glucosa de la sangre en el hígado y las células adiposas (grasas), así como las células del músculo esquelético, y las convierte en glucógeno a través de la glucogénesis.
En altas concentraciones de insulina se inhibe la producción y liberación de glucosa, mientras que los niveles bajos de insulina promueven el catabolismo al convertir las reservas de grasa en moléculas más pequeñas que pueden utilizarse como energía.
En este sentido, la producción de insulina depende de la función de las células beta dentro del páncreas que son sensibles a los niveles de azúcar en la sangre.
La insulina puede ingresar en el cerebro, ya que es transportada a través de la barrera hematoencefálica (BBB) por transportadores específicos. Generalmente, llega a regiones cerebrales clave, como el hipotálamo, la protuberancia, el hipocampo, la amígdala, el cuerpo estriado, el cerebelo, las cortezas parietal y frontal.
Los receptores de insulina se expresan y distribuyen muy ampliamente en todo el cerebro y son, predominantemente, la isoforma del receptor de insulina A (IR-A) en lugar de la isoforma IR-B más prominente que se encuentra en el resto del cuerpo.
Al unirse a la insulina IR-A, el receptor sufre autofosforilación y se activa. Esto conduce a la fosforilación de las proteínas del sustrato del receptor de insulina (IRS) que están implicadas en una variedad de vías de señalización celular.
Estas proteínas también pueden activarse mediante la unión del factor de crecimiento similar a la insulina-1 (IGF-1) a su receptor, así como a IR-A (ambos un grupo de receptores de tirosina quinasa).
Además, dentro del cerebro se cree que los efectos primarios de la insulina están mediados por el eje hipotalámico-pituitario-adrenal (HPA), debido a su naturaleza endocrina en la homeostasis energética.
Consecuentemente, la insulina puede ejercer efectos neuroprotectores sobre las neuronas, así como apoyar e influir positivamente en procesos cognitivos superiores, como la atención, el aprendizaje y la memoria.
Envejecimiento e insulina en el cerebro
Uno de los factores más importantes que contribuyen a una variedad de afecciones sistémicas y cerebrales es la resistencia a la insulina, que se vuelve más prominente a medida que envejecemos.
Son varios los estudios que han demostrado una disminución del transporte de insulina al cerebro en la resistencia a la insulina relacionada con la obesidad, así como en estados fisiológicos extremos como el hambre, la hiperglucemia y la activación del sistema inmune.
Durante el proceso de envejecimiento, hay una disminución en las concentraciones generales de insulina en el cerebro, así como una capacidad defectuosa de unión de insulina al IR-A. Esto se evidencia todavía más por la expresión reducida de IR-A y transportadores en el BBB, que se cree que está implicado en la resistencia periférica a la insulina y los niveles elevados de insulina en la periferia (hiperinsulinemia).
El riesgo de desarrollo de la enfermedad de Alzheimer aumenta hasta un 60% en personas con diabetes mellitus tipo 2. En esta enfermedad, hay una captación y un metabolismo de la glucosa cerebral mucho más bajos, junto con una disminución en la señalización de la insulina y la actividad del receptor en comparación con los adultos sanos de edad similar.
Además, la beta amiloide puede causar una pérdida de IR-A en las dendritas y afecta la potenciación a largo plazo. Esta es la razón por la cual la enfermedad de Alzheimer inducida por la diabetes tipo 2 a veces se conoce como “diabetes tipo 3”, debido al estrecho vínculo entre la resistencia de la insulina y la patología inducida por el Alzheimer y la capacidad cognitiva.
