Introducción

La insulina actúa sobre múltiples tipos de células y de vías metabólicas y, a diferencia de otras hormonas, su secreción se regula a través de la sensibilidad de sus efectores. Por otra parte, la resistencia a la acción de la insulina se expresa en forma diferente en los distintos órganos y vías metabólicas; así, por ejemplo, la resistencia en la vía de la glucosa intensifica la señal de otras vías, por lo cual, es difícil contar con un método que evalúe la sensibilidad a la insulina en cada tejido específico; consecuentemente, cualquier estimación basada en mediciones en sangre periférica reflejará la mezcla de las respuestas de varios tejidos. Hasta ahora no ha sido posible establecer márgenes de normalidad para la sensibilidad a insulina, existiendo gran superposición de valores entre individuos normales y aquellos con condiciones que determinan resistencia a la insulina1. Por esta limitación, y como no es factible en la práctica obtener curvas de dosis-repuesta en estudios in vivo, muchas técnicas han sido ideadas para medir la sensibilidad tisular a la acción de la insulina, pero, hasta la fecha, ninguna reúne los requisitos necesarios para su aplicación sistemática en la práctica clínica, es decir, que sea simple, confiable, reproducible, de bajo costo, que no provoque molestias al paciente y que, a la vez, se asemeje a la respuesta fisiológica.

Factores que influyen en la medición de insulina

Casi la totalidad de los métodos destinados a evaluar la resistencia a insulina requieren de la medición de insulina plasmática; sin embargo, hay que tener claro que existen factores tanto pre analíticos como del ensayo mismo que pueden influenciar el resultado obtenido.

- Recolección de la muestra: la recomendación habitual es la de mantener y transportar en hielo la sangre obtenida, centrifugarla en frío y procesarla dentro de unas pocas horas; si esto no es posible el suero debe congelarse hasta su procesamiento. Este procedimiento se basa en estudios que evidencian cierta inestabilidad de la hormona, aunque probablemente esto se deba a la imprecisión de las técnicas utilizadas. Algunas comunicaciones más recientes han mostrado que la insulina se mantiene estable por 24 horas a temperatura ambiente y por 14 días a 4 °C2, aunque otro estudio encontró que en esas condiciones de refrigeración la insulina es estable sólo por 24 horas3.

Los inmunoensayos de insulina están expuestos a interferencias que son comunes en este tipo de metodología inmunométricas como los anticuerpos heterofílicos, el factor reumatoídeo, auto anticuerpos, componentes del complemento, etc. Existen dos tipos de interferencias importantes que afectan a los métodos que determinan concentraciones plasmáticas de insulina; ellos son la hemólisis y la presencia de anticuerpos anti-insulina (AAI).

- La hemólisis puede afectar en forma considerable el resultado de la medición de insulina, debido a que ésta puede ser degradada por acción de la insulinasa presente en los glóbulos rojos. Un grado imperceptible de hemólisis puede provocar una degradación considerable de la insulina. Esta dificultad se puede prevenir utilizando inhibidores de insulinasa y, en forma parcial también, manteniendo una estricta cadena de frío, lo que es capaz de reducir la degradación de la insulina en una muestra hemolizada por un período de 2 a 3 horas.

- La presencia de anticuerpos anti insulina puede producir resultados erróneos en ensayos de competencia e inmunométricos. Estos anticuerpos circulantes forman un complejo sérico anticuerpo-insulina. Las características de la interferencia en los RIAs dependen de la afinidad del anticuerpo y del método de separación del radio ligando libre del unido. Los AAI circulantes también pueden unirse a la insulina marcada con el radioisótopo. Así, los resultados pueden ser erróneamente más altos o bajos. En técnicas inmunométricas los AAI pueden originar una sobre estimación de la insulina sérica libre. Dependiendo de la afinidad que tengan los anticuerpos propios del ensayo, si ella es importante podrán desplazar de la unión que tienen con la molécula de insulina a los anticuerpos circulantes4. La medición de la forma libre de insulina en la muestra sería muy útil para evitar el efecto de los AAI. El tratamiento previo de la muestra con PEG permite eliminar tanto los anticuerpos circulantes libres como los unidos a insulina.

Insulinemia basal

La utilización de la insulinemia basal como marcador de resistencia a insulina no es recomendada, porque aún no ha sido posible establecer un punto de corte que discrimine entre normales y resistentes y que sea aplicable a todo el universo de pacientes, existiendo gran superposición entre los valores de normales y de pacientes con diabetes tipo 25. Además de las variaciones que pueden producirse por su secreción pulsátil, distribución y degradación, existen diferencias étnicas y en pacientes diabéticos o con disminución de la funcionalidad de la célula beta esta determinación pierde utilidad. Otro factor que juega en contra ha sido la falta de estandarización tanto de los ensayos como de las condiciones de la toma de muestra6.

La cuantificación de insulina se puede efectuar mediante un bioensayo, cromatografía o inmunoensayo, técnicas usadas rutinariamente en los laboratorios clínicos. En un comienzo se utilizaron ensayos de competencia o RIAs usando anticuerpos policlonales que presentaban diversos grados (38% a 100%) de reacción cruzada con proinsulina. La obtención de anticuerpos monoclonales permitió desarrollar ensayos inmunométricos (ensayos de saturación): IRMA, IEMA, IFMA, que tienen mejor sensibilidad y especificidad y escasa reacción cruzada con proinsulina y metabolitos intermediarios. Muchos de estos ensayos están incorporados a técnicas automatizadas7. Los valores de insulina obtenidos con métodos inmunométricos son 20 a 40% más bajos que los de ensayos competitivos (RIA). El CV inter ensayo de las mejores técnicas inmunométricas es de 6%; los de otros métodos, especialmente RIAs, fluctúan entre 10 a 15%8.

Métodos de medición de la sensibilidad a insulina

La medición de la sensibilidad humana a la insulina se puede realizar con la aplicación de métodos denominados dinámicos, que implican la inyección o infusión endovenosa de glucosa, insulina o tolbutamida. Generalmente, evalúan la acción sobre un parámetro específico de la insulina exógena. En cambio, los métodos no dinámicos consideran una determinación en ayunas de glicemia e insulinemia y se basan en un modelo que incorpora la relación del “feedback” entre glucosa e insulina.

Entre los métodos dinámicos se encuentra el clamp de glucosa hiperinsulinémico, el test de tolerancia a la glucosa, iv con muestreo frecuente o modelo mínimo, el test de supresión de insulina y el test de tolerancia a la insulina iv Los índices Homa y Quicki corresponden a la categoría de métodos no dinámicos.

Métodos no dinámicos

Estos se basan en la medición de glicemia e insulinemia en una muestra matinal después de 10 a 12 horas de ayuno. La insulinemia y glicemia de ayuno estarían determinados por un balance entre la producción hepática de glucosa y la secreción de insulina, que se mantiene por un mecanismo de “feed-back” de asa entre el hígado y la célula beta. Por lo tanto, a diferencia de los métodos dinámicos que evalúan sensibilidad a la insulina, estos serían fundamentalmente indicadores de resistencia hepática a la insulina y pierden valor cuando existe insuficiencia de la célula beta.

- El índice glicemia/insulina de ayuno (G/I) y el índice insulinogénico de ayuno, insulinemia de ayuno/glicemia de ayuno (I/G), han sido utilizados desde hace varias décadas por su simplicidad. Un valor < 6 para el primero y > 6 para el segundo serían característico de los sujetos adultos resistentes a la insulina. Sin embargo, en la actualidad estos métodos han sido desplazados por otros basados en cálculos matemáticos derivados del modelo fisiológico de homeostasis glucídica, lo que les conferiría mayor validez.

- El Homa (Homeostasis model assessment) es un método que permite evaluar la función de la célula beta (%B) y la sensibilidad insulínica (%S) desde la glicemia e insulinemia o péptido C basales. Turner et al, construyeron un modelo matemático para estimar el grado de funcionalidad de la célula beta y la sensibilidad a la insulina, basado en la hipótesis que, el aumento de la glicemia de ayuno refleja un mecanismo compensatorio para mantener la insulinemia basal cuando existe disminución de la capacidad secretoria de la célula beta y que, la insulinemia de ayuno aumenta en forma directamente proporcional a la disminución de la sensibilidad a la insulina9.

El modelo original descrito por Matthews et al (Homa 1), contiene una aproximación matemática simple para el cálculo del valor de Homa 1-IR= Glicemia ayuno (mmol/L) x Insulina ayuno (mU/L)/22,5 o Glicemia (mg/dL) x Insulina (mU/mL)/405 y Homa 1-%B= 20 x Insulina ayuno/ Glicemia ayuno-3,510.

El coeficiente de variación del Homa oscila entre 7 y 30% dependiendo de la población estudiada y del ensayo de insulina utilizado. Tampoco se ha demostrado una correlación satisfactoria con el clamp. Bonora, encontró una buena correlación en 115 pacientes con y sin diabetes (r = 0,7), sin embargo, debido a la pulsatibilidad de la secreción de insulina recomienda utilizar un promedio de tres muestras, 0, 5 y 10 minutos11. Esto se debe aplicar sobre todo cuando el Homa se utiliza en estudios individuales, para disminuir el coeficiente de variación12. Además hay que considerar la gran superposición observada en los valores obtenidos en diabéticos y no diabéticos. Si a esto sumamos la gran variabilidad en los resultados de la medición de insulina por distintos inmunoensayos, lo que es reconocido por todos los expertos13, se disminuye su utilidad en la práctica clínica y sólo se recomienda su uso en estudios epidemiológicos o de “screening”12.

El Homa 2 corresponde al cálculo obtenido de un modelo computacional, cuyo uso se recomienda en estudios de investigación, para la comparación de resultados con otros modelos. Este modelo toma en cuenta el aumento de la curva de secreción de insulina para una concentración de glucosa mayor de 180 mg/dL y la contribución de la proinsulina circulante. Permite el uso de la insulinemia medida por RIA o por ensayos más específicos. Las pérdidas renales de glucosa también fueron incorporadas en el modelo, lo que permite su uso en sujetos con hiperglicemia14.

- El índice Quicki, propuesto por Katz15, también se basa en la medición de glicemia e insulinemia basal. Utiliza la fórmula simplificada del Homa, aplicando la transformación logarítmica del valor de glicemia e insulina, para normalizar la distribución hiperbólica de la insulinemia. Este índice demostró una buena correlación con el clamp, pero ello fue en una muestra muy pequeña y por lo tanto, no ha sido ampliamente aceptado por falta de validación.

Hasta ahora, ninguno de los índices que evalúan la sensibilidad a la insulina, determinados con la glicemia e insulinemia basales ha demostrado ser un buen predictor de la realidad metabólica y se recomendaría su uso sólo para estudios epidemiológicos o de “screening”16.

Métodos dinámicos

- El clamp euglicémico hiperinsulinémico descrito por De Fronzo17, es considerado el patrón de oro para la evaluación de la sensibilidad a insulina en vivo. En este método se suprime la producción hepática de glucosa mediante una infusión constante de insulina de modo que la cantidad de glucosa necesaria para mantener un nivel constante de glicemia es el reflejo de la utilización periférica de glucosa y, por lo tanto, de la sensibilidad a la acción de la insulina. Para este método se ha descrito un coeficiente de variación entre 10 a 20%. Los inconvenientes que tiene es el ser un método laborioso que requiere de infraestructura adecuada, personal entrenado y un programa computacional; todo ello, por lo tanto, genera un alto costo económico y es impracticable en el ámbito clínico.

- El modelo mínimo de Bergman18 evalúa la respuesta secretoria bifásica de la insulina a un bolo de glucosa iv en los primeros 10 minutos y luego, a una inyección de insulina o tolbutamida permitiendo evaluar la sensibilidad a insulina. Tiene una buena correlación con el clamp pero, sería menos fisiológico que éste. Su coeficiente de variación es 20%. También es un método que requiere de muestreo frecuente y de un programa computacional para su análisis.

- El test de supresión de insulina introducido por Harano19 se basa en la supresión de la secreción pancreática de insulina usando somatostatina u octreótido. El nivel de glicemia aumenta hasta estabilizarse o alcanzar su estado de equilibrio y este será el reflejo de la sensibilidad a insulina. Su coeficiente de variación fluctúa alrededor de 10%. Si bien es relativamente simple, es poco fisiológico, con elevado costo económico por el octreótido y requiere atención a los efectos colaterales que este puede tener.

- El test de tolerancia a la insulina iv fue uno de los primeros métodos utilizados para estudiar la acción periférica de la insulina. Bonora lo ha propuesto como un método simple y con buena correlación con el clamp20. Refleja la combinación de la supresión de la producción hepática de glucosa y la estimulación por la insulina de la captación periférica de glucosa. Del cálculo de la pendiente de la línea de regresión del logaritmo de la glicemia se obtiene el KITT % min. Su coeficiente de variación puede alcanzar el 20%. Para obviar el efecto de las hormonas de contrarregulación, algunos autores han utilizado los primeros 15 minutos de la curva21. Es un test simple y económico, pero su inconveniente es el riesgo de hipoglicemia por lo que requiere de una estrecha vigilancia médica.

Métodos derivados de la prueba de tolerancia a la glucosa oral

Evalúan la respuesta secretoria pancreática ante una carga oral de 75 g de glucosa. La hiperinsulinemia reflejaría la resistencia periférica a la insulina. Este test es poco reproducible por su gran variabilidad individual; además, si se considera que la carga de glucosa no es un estímulo fisiológico, los individuos sin resistencia a la insulina pueden presentar una gran descarga de insulina que no se reproduce al utilizar un preparado alimenticio mixto. Por lo tanto, la insulinemia obtenida a los 120 minutos de la carga oral sería de menor utilidad aún que la insulinemia basal.

- Insulinemia a las 2 horas post sobrecarga. Clásicamente se ha utilizado en nuestro medio un valor sobre 60 mUI/ mL para separar a los individuos normales de los hiperinsulinémicos22 pero, en la actualidad tampoco hay acuerdo respecto del valor sobre el cual se sustenta el diagnóstico de resistencia a la insulina.

- El índice insulinogénico ha sido utilizado como un índice de función de la célula beta pancreática. Se obtiene del delta de la insulinemia a los tiempos 0 y 30 dividido por el delta de la glicemia en los mismos tiempos (delta I/G). Se correlacionaría con la primera fase de respuesta de la insulina del clamp23.

- Área bajo la curva de insulina. A pesar que se ha demostrado una correlación aceptable con el clamp, no sería un indicador adecuado de la sensibilidad tisular a la acción de la insulina debido a que los niveles de ésta podrían estar más relacionados con los cambios en la glicemia inducidos por la sobrecarga aguda de glucosa.

- Recientemente se ha introducido el denominado ISI (Índice de sensibilidad a insulina) descrito por Matsuda y De Fronzo24. Un inconveniente adicional de este test es que requiere para su cálculo de un gran número de muestras (siete) lo que eleva el costo del examen.

Otros parámetros bioquímicos

La síntesis hepática de algunas proteínas como la transportadora de esteroides sexuales (SHBG) y la transportadora de IGF-I (IGFBP-I), es regulada por insulina. Por esto, concentraciones elevadas de insulina intra hepática determinan supresión de la síntesis de SHBG y niveles circulantes disminuidos lo que se ha correlacionado con mayor resistencia a insulina, sobre todo en hombres con obesidad abdominal y diabetes tipo 225. En niños pre-púberes la IGFBP-I se correlaciona directamente con el grado de sensibilidad a insulina e inversamente con la insulinemia de ayuno26. Recientemente, algunos autores han demostrado que esta proteína transportadora se correlaciona directamente con la sensibilidad hepática a insulina independiente del IMC27. Sin embargo, aún no ha sido posible establecer un intervalo diagnóstico de los valores y por lo tanto, su utilidad se restringe al contexto clínico del paciente.

En la actualidad, se ha reconocido que los elementos clínicos del síndrome metabólico tienen una buena correlación con el grado de resistencia a la insulina. Ferranini, demostró que la hipertensión arterial, sistólica y diastólica, se correlacionaba inversamente con el índice de sensibilidad insulínica medido por el clamp y en forma directa con la insulinemia de ayuno28. Reaven demostró, utilizando como patrón de oro el test de supresión de insulina modificado, que los Triglicéridos y la relación Triglicéridos/HDL son los mejores marcadores de insulino resistencia29.

Considerando lo anteriormente expuesto, al no existir un método simple y reproducible que permita evaluar la sensibilidad a la insulina sin riesgos o incomodidades para el paciente, y sin un costo económico excesivo, el diagnóstico de resistencia a la insulina debería basarse en primer lugar en los parámetros clínicos establecidos para el diagnóstico de síndrome metabólico, los que han demostrado una buena correlación con los índices de sensibilidad a la insulina.

Los resultados obtenidos en la medición de insulina son muy variables, dependiendo de factores individuales, pero, también de las condiciones de la obtención de la muestra y de las características analíticas del ensayo, lo que dificulta la interpretación y comparación de los resultados.

La determinación de insulinemia en ayunas sería más recomendable que el Homa como parámetro diagnóstico o de seguimiento, pero, para que sea una herramienta confiable, cada laboratorio o centro debería estandarizar las condiciones de la toma y del procesamiento de la muestra y establecer el intervalo de normalidad para la insulina basal en su población. Esta información debería quedar claramente especificada en el informe de laboratorio. Además, los clínicos deberían tener presente estas consideraciones cada vez que soliciten insulinemia, sobre todo, cuando se pretenda efectuar el seguimiento de un tratamiento. En tal caso, siempre deberían ser solicitados al mismo laboratorio y verificar las condiciones en que ha sido tomada y procesada la muestra.

Sería recomendable trabajar para unificar estos criterios a nivel nacional.

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