La tormentosa relación entre las grasas y el desarrollo de la diabetes mellitus tipo 2: actualizado. Parte 2 / The stormy relationship between fats and the development of type 2 diabetes mellitus: Updated. Part 2

En esta parte de la revisión se describe la relación funcional entre el metabolismo de los lípidos y los hidratos de carbono y su interdependencia, desde el ciclo glucosa-ácido grasos y la hipótesis portal de la insulinorresistencia a los nuevos conocimientos sobre los adipocitos marrones y beiges, con énfasis en el normal funcionamiento de un patrón endocrino cuya disfunción es clave en la fisiopatología de la DMT2 y la obesidad. Se discute la ectopia o el asiento de grasa en el tejido magro por incapacidad del tejido adiposo para seguir acopiando lípidos y la actividad endocrina del adipocito, con la producción de moléculas (adipoquinas) que influyen sobre los mecanismos inductores de insulinorresistencia (leptina, adiponectina, TNF-α, resistina, etc.) y disfunción de la célula beta. Se describen la disminución de la capacidad oxidativa en la cadena respiratoria mitocondrial y el renacer del concepto de lipogénesis de novo, ambas favoreciendo el acopie de lípido intracelular. En tejidos magros existen pequeñas reservas intracelulares de lípidos que mantienen la regulación de funciones esenciales, aunque si aparece una sobrecarga lipídica el fenómeno conduciría a una disfunción (lipotoxicidad) y a la muerte celular (lipoapoptosis). La tormentosa relación entre los lípidos y el islote de Langerhans va más allá del esfuerzo funcional que impone la insulinorresistencia periférica sobre la célula β, por efectos directos de los lípidos o de sus derivados sobre la función del islote pancreático. Sin déficit de insulina no se desarrolla diabetes.

In this part of the review, the functional relationship between lipid and carbohydrate metabolisms and their interdependence is described, from the glucose-fatty acid cycle and the portal hypothesis of insulin resistance to the new knowledge on brown and beige adipocytes, with emphasis on the normal functioning of an endocrine pattern in which its dysfunction is a key factor in the pathophysiology of T2DM and obesity. Ectopic fat deposition in lean tissues due to the inability of the adipose tissue to continuously collect lipids and the endocrine activity of adipocytes is discussed. The production of molecules (adipokines) influencing some of the mechanisms involved in the development of insulin resistance (leptin, adiponectin, TNF-α, resistin, etc.) and beta cell dysfunction is also revisited. The decrease in the oxidative capacity in the mitochondrial respiratory chain and the rebirth of the concept of de novo lipogenesis are described, both effects favouring intracellular lipid accumulation. In lean tissues there are small intracellular lipid reserves that help to maintain the regulation of essential functions; however, when a lipid overload occurs the phenomenon could lead to severe cell dysfunction (lipotoxicity), and death (lipo-apoptosis). The stormy relationship between lipids and the Langerhans' islets goes beyond the functional effort imposed by peripheral insulin-resistance on the β cells, either by the direct effect of lipids or by their derivatives on overall pancreatic islet function. Within a scenario of no insulin deficit, diabetes does not develop.

La tormentosa relación entre las grasas y el desarrollo de la diabetes mellitus de tipo 2: actualizado. Parte 1 / The stormy relationship between fats and the development of type 2 diabetes mellitus: An Update. Part 1

Se describe la relación funcional del metabolismo de las grasas y los hidratos de carbono y su interdependencia, desde los tradicionales conceptos del ciclo glucosa-ácidos grasos (Randle) y la hipótesis portal de la insulinorresistencia hasta los nuevos sobre los adipocitos marrones y beiges, con énfasis en el normal funcionamiento de un patrón endocrino cuya disfunción es clave en la fisiopatología: el eje adipoinsular, vinculado funcionalmente incluso con el hipotálamo, la hipófisis y las adrenales, que involucra 2 hormonas adipogénicas (insulina y glucocorticoide) que facilitarían el desarrollo de la grasa omental perivisceral, con fuertes consecuencias metabólicas. Se discute la ectopia o asiento de grasa en tejido magro por incapacidad del tejido adiposo para seguir atesorando grasas y la actividad endocrina del adipocito, con la producción de moléculas que influyen sobre los mecanismos productores de insulinorresistencia (leptina, adiponectina, TNF-α, resistina, etc.) y disfunción insular. Se describe la disminución de la capacidad oxidativa en la cadena respiratoria mitocondrial y el renacer del concepto de lipogénesis de novo, ambas favorecedoras del atesoramiento de grasas intracelular. En tejidos magros existen pequeñas reservas intracelulares de grasas que mantienen una regulación de funciones esenciales, aunque si aparece una sobrecarga lipídica, el fenómeno conduciría a disfunción (lipotoxicidad) y muerte celular (lipoapoptosis). La tormentosa relación entre las grasas y el islote de Langerhans va más allá del esfuerzo funcional que impone la insulinorresistencia periférica sobre la célula β, por efectos directos de los lípidos o sus derivados sobre la función del islote pancreático. Sin déficit de insulina no hay diabetes.

A review is presented on a functional relationship between fat and carbohydrate metabolism and inter-dependence from the traditional concepts of glucose-fatty acids cycle (Randle), and from the insulin resistance portal hypothesis up to the new aspects on brown and beige adipocytes. Emphasis is placed on the normal function of an endocrine pattern, in which its malfunction is the key in the pathophysiology of these conditions: the adipoinsular axis, with a functional link with the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, which involves 2 adipogenic hormones (insulin and glucocorticoid). This has an influence on the development of omental peri-visceral fat, with severe metabolic consequences. A discussion is also presented on the concept of ectopic fat on non-adipose tissues that results in the incapacity of fatty tissue for storing lipids and the considerations about the endocrine activity of adipocyte producing substances that influence several mechanisms that could result in insulin resistance (leptin, adiponectin, TNF-α, resistin, etc.). New aspects are considered regarding the decrease in the oxidative capacity in the mitochondrial respiratory chain, and the rebirth of the concept of de novo lipogenesis that increases the storing of intra-cellular fat. In non-adipose tissues there are small intra-cellular fat quantities for essential functions, but lipid overloading leads to cell dysfunction (lipo-toxicity) and death (lipo-apoptosis). The stormy relationship between fat and Langerhans' Islets goes beyond the functional effort as consequence of peripheral insulin-resistance and the pancreatic beta cell suffers a direct lipid (or derivatives) functional effect. Without insulin deficiency diabetes does not appear.