Implicación del sistema gabaérgico en el mecanismo de secreción de insulina

Resumen

La L-glutamina, que carece de capacidad secretora alguna, es, sin embargo, metabolizada por islotes pancreáticos a velocidad equiparable a la de la D-glucosa, el secretagogo fisiológico de insulina. La L-glutamina origina, durante su metabolismo en islotes, grandes cantidades de L-glutamato, L-aspartato y GABA. Este GABA es sintetizado a partir de L-glutamato por acción de la Glutamato Ácido Decarboxilasa (GAD). Este enzima, en su isoforma de 65 KDa, es el antígeno de mayor prevalencia en la Diabetes Mellitus de tipo I (insulino-dependiente, o Diabetes infantil). La L-glutamina potencia la secreción estimulada por determinados alfa-cetoácidos ramificados, alfa-aminoácidos y la propia D-glucosa, lo que se acompaña con un descenso en los niveles intracelulares de GABA procedente del metabolismo de la L-glutamina. Este descenso de GABA intracelular es debido a un aumento del metabolismo del aminoácido y no al aumento de su liberación mediante exocitosis de microvesículas de tipo sináptico (SLMVs). El aumento de los niveles intracelulares de GABA mediante derivados permeabilizados (etil o metil ésteres) de GABA (o su análogo estructural, la beta-alanina) provoca una fuerte inhibición de la secreción de insulina, así como la inhibición de la oxidación de D-glucosa, la velocidad de glicolisis y la fosforilación del monosacárido, sin afectar al metabolismo del piruvato en el ciclo de Krebs. Este efecto metabólico del aumento de los niveles intracelulares de GABA, es la consecuencia del consumo de ATP por el transporte de la amina a SLMVs, proceso que compite con el cierre de los canales de potasio sensibles a ATP. La consecuencia final de la competencia entre ambos procesos que requieren ATP es la no despolarización de la membrana plasmática en respuesta a estímulos secretores, lo que produce la inhibición de la exocitosis de los gránulos de secreción que contienen insulina.