Diabetes y medición de Glucosa

 
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Lamentablemente la diabetes es la segunda causa de muerte más común en México y una de las más habituales a nivel mundial. Por si fuera poco, el principal factor de riesgo de dicha enfermedad es la obesidad y sobrepeso, noticia alarmante al considerar que México ocupa el primer lugar de obesidad infantil y segundo en obesidad de adultos desde 2016. Por ello, es lógico pensar que gran parte de la población mexicana se encuentra en un potencial riesgo de padecer diabetes, derivando en un incremento de la demanda de los respectivos tratamientos, medicamentos y equipo médico relacionado a la enfermedad. A continuación, se describirá brevemente qué es la diabetes, sus tipos, porqué es importante medir la glucosa en la sangre en una persona diabética y, finalmente, los métodos no invasivos para la medición sérica de dicha molécula. (Salazar, D., 2021), (Federación Mexicana de Diabetes. 2021)

¿Qué debo saber para comprender la diabetes?

Para comenzar, es importante entender algunos conceptos básicos. El páncreas es un órgano que secreta diversas hormonas y enzimas tanto al torrente sanguíneo, como al tracto digestivo respectivamente. Dentro de las varias hormonas secretadas se encuentra la insulina, también conocida como hormona del ahorro y el glucagón, también conocida como la hormona del gasto, entre otras. (Gardner, D., Shoback, D. and Greenspan, F., 2006)

Ahora, el cuerpo humano tiene 3 fuentes principales de energía: carbohidratos (glucosa), grasas (triglicéridos) y proteínas en ese orden de importancia. Una vez que no se tienen los primeros, se va a la grasa y así progresivamente. Todos los anteriores se pueden almacenar después de comer: en la célula, usar directamente (glucosa en neuronas, por ejemplo) o pueden permanecer en sangre para ir a alguno de los dos destinos anteriores. (Gardner, D., Shoback, D. and Greenspan, F., 2006)

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Dichas fuentes de energía son reguladas principalmente por la insulina y el glucagón. La primera se encarga de que, una vez que se reciban nuevos nutrientes (después de cada comida, por ejemplo), estos se almacenen y dejen el torrente sanguíneo. La segunda se encarga de que, cuando el organismo necesite energía, los nutrientes almacenados salgan de la célula al torrente sanguíneo de forma gradual. El ciclo se repite cuando el sujeto vuelve a comer. Todo lo anterior produce un cierto rango en el que las fuentes de energía se encuentran en la sangre. (Gardner, D., Shoback, D. and Greenspan, F., 2006)

¿Qué es la diabetes?

En términos generales, se produce cuando hay una falla en la detección (Tipo II) de insulina o en la producción de esta (Tipo I). Lo anterior deriva en que los nutrientes no se almacenan en igual proporción en las célula por lo que, así como son consumidos, estos se desechan en gran medida. Como consecuencia, se presentan los tres síntomas característicos de la diabetes: mucha orina, mucho sueño y mucha hambre.

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El primero se origina debido a que, la glucosa, al estar muy concentrada en el torrente sanguíneo, esta no es filtrada correctamente por los riñones y no se reabsorbe, como debería hacerlo. Como dicho carbohidrato es soluble en agua, esta la absorbe y salen juntas en la orina. Es por ello que la cantidad de veces que el paciente va al baño aumenta. El segundo se deriva porque, al no almacenar los nutrientes correctamente, éstos no se pueden liberar cuando otros órganos lo necesitan, como los músculos y, en un caso extremo, el cerebro. Como resultado, el cuerpo busca ahorrar energía durmiendo lo más posible. Por último, en busca de salir del círculo vicioso y tratando de solucionar el problema, el cuerpo piensa que no ha comido, por lo que exige hacerlo. (Gardner, D., Shoback, D. and Greenspan, F., 2006)

¿Cuáles son los tipos de diabetes y cómo se tratan?

Cómo ya se mencionó, la diabetes tipo I se produce cuando el páncreas no puede producir insulina, mientras que el tipo II se origina cuando hay demasiada insulina, provocando que los receptores de ésta dejen funcionar al creer que dichas cantidades de insulina son normales. En relación con el primer tipo, su causa principal es genética. De alguna manera, las células inmunológicas no reconocen como propias del organismo a las células productoras de insulina y las destruyen, por lo que la producción de insulina es nula. Para tratarla, por lo tanto, se requiere de inyecciones de insulina como tal. En cuanto al tipo II, se deriva principalmente por la obesidad y el sobrepeso. Al existir tanta abundancia de nutrientes, las células productores de la hormona la liberan constantemente, ocasionando que los receptores de insulina se acostumbren a su presencia en grandes cantidades, por lo que se deja de almacenar los nutrientes correctamente. En cambio, normalmente para tratar este tipo de diabetes, se requiere de un medicamento capaz de aumentar la afinidad de los receptores de insulina a esta. En conclusión, ambos ocasionan síntomas similares pero la causa u origen es diferente. (Gardner, D., Shoback, D. and Greenspan, F., 2006)

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¿Por qué medir glucosa en diabéticos?

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Recapitulando un poco, las fuentes de energía para el cuerpo humano se aprovechan en un orden en específico. Ahora, el cerebro consume una gran cantidad de energía en comparación con su tamaño y peso, por lo que requiere de nutrientes constantemente (específicamente, la glucosa). Tanto es así, que realmente no se requiere de insulina para que las neuronas ingresen dicho elemento a su cuerpo celular siempre y cuando se encuentre en el torrente sanguíneo. Si de por sí no se almacenó, cuando el cerebro lo requiera, no va a poder obtener la glucosa a menos que el paciente se encuentre comiendo. No hace falta imaginar qué podría pasar si el cerebro no tiene los nutrientes necesarios. Por supuesto, antes de este escenario drástico, lo anterior ocurre antes en diversos órganos. Es algo progresivo si no se atiende correctamente. (Gardner, D., Shoback, D. and Greenspan, F., 2006)

Es por ello por lo que se requiere que se monitoree constantemente los niveles de glucosa en sangre en los pacientes, sobre todo porque estos niveles siempre son diferentes a pesar de comer lo mismo todos los días y a la misma hora. Por ello, se debe cuidar que las mediciones siempre se encuentren dentro de un rango aceptable. (Gardner, D., Shoback, D. and Greenspan, F., 2006)

¿Cómo se mide la glucosa?

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Existen varias opciones en el mercado, sin embargo, las tiras reactivas son el método más común. Se considera un método invasivo debido a que la persona que sufre de la enfermedad se debe pinchar el dedo, pues las tiras necesitan entrar en contacto con la sangre, específicamente una gota. Ahora, cuando las tiras entran en contacto con la sangre, el medidor como tal aplica cierto voltaje en los extremos de esta, lo que desencadena una reacción química en la que las enzimas de la tira se unen a la glucosa, oxidándola y permitiendo que se liberen electrones. Al existir una diferencia de potencial o voltaje, como ya se mencionó, dichos electrones comienzan a fluir como lo haría una corriente eléctrica. El medidor detecta y mide dicha corriente, que la clasifica de acuerdo con una escala predefinida que relaciona dicha corriente con valores de glucosa en sangre. Por supuesto, realiza una estimación con base en una gota de sangre, pero el método presume una gran precisión. (Asvidia.org. 2021.)

Existen por supuesto una gran variedad de métodos invasivos que miden la glucosa, sin embargo, su principal desventaja es esa: se tiene que adquirir muestras de sangre o entran más allá de la piel. Si bien no son métodos dolorosos, tienen a incomodar al paciente, sobre todo porque se requiere una gran cantidad de muestran todo el día.


Métodos no invasivos para medir glucosa

Como su nombre lo indica, no requieren de una muestra sanguínea o algo parecido a lo que se explicó anteriormente. En cambio, utilizan métodos ópticos o bioimpedancia para medir la cantidad de glucosa en el paciente o, inclusive, de la insulina. Cabe resaltar que la medicina y tecnologías modernas apuntan en esta dirección, sin embargo, existen limitantes que impiden una gran precisión a diferencia de los métodos anteriores. A continuación, se describirán algunos de los métodos no invasivos. (Fernández Barahona, Á., 2015.)

  • Método óptico de medición de glucosa

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Es uno de los métodos más precisos y tiene una tecnología similar a los oxímetros actuales en los que el diseño es similar a una pinza y se coloca en un dedo. Por un lado, u extremo, se encuentra un diodo emisor de luz o LED cuya luz tiene una longitud de onda específica que la molécula de glucosa absorbe. Por el otro, se encuentra un sensor capaz de detectar dicha longitud de onda. Al hacer presión (por ello la forma de pinza), se expone a la sangre en circulación a la luz y, al existir glucosa en sangre, hay un cierto porcentaje de luz que llega al sensor y otro que no. A partir de lo anterior, se realizan los respectivos cálculos para estimar la cantidad de glucosa en sangre. Si bien es cierto es uno de los más precisos, es un campo extenso con gran capacidad de mejora, pues no es tan preciso como debería. (Fernández Barahona, Á., 2015.)

  • Bioimpedancia en la medición de glucosa

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En términos sencillos, en un circuito, el voltaje es la fuerza entre dos puntos que permiten que los electrones puedan fluir entre dichos lugares (generando corriente). La resistencia, en cambio, es la oposición natural del medio en el cual fluyen esos electrones. También se le conoce como impedancia por lo que, cuando se habla de bioimpedancia, se hace referencia a la resistencia que el cuerpo humano presenta a un flujo de una corriente. Existe un método en el cual se colocan diversos electrodos en tu cuerpo para luego pasar con ellos una corriente no dañina para determinar la grasa corporal. El método sirve debido a que, como se sabe, existen materiales conductores y no conductores, siendo la grasa uno del segundo grupo, por lo que tiene una relación proporcional a la bioimpedancia. Es por ello que el método recibe el mismo nombre. (Composicion-corporal-inbody.com. 2021)

Ahora, en relación con la medición de glucosa, ésta pertenece al grupo conductor, por lo que guarda una relación inversa a la bioimpedancia. Este método es además un tanto inexacto debido a que existen más materiales conductores dentro del cuerpo, por lo que determinarlo con exactitud es un problema, a pesar de que la tecnología es novedosa y segura. (Fernández Barahona, Á., 2015.)

 

Para terminar (y como se puede leer a lo largo del presente), desarrollar las tecnologías de medición de glucosa son esenciales para los actuales pacientes de diabetes y lo serán más considerando que en México, y otros países, gran parte de la población se encuentra en riesgo de padecer dicha enfermedad. Las tecnologías aquí mencionadas todavía no son efectivas como se desearía y son solamente algunos ejemplos, por lo que existe un gran campo de desarrollo para la ingeniería biomédica.

 

Nota: La información previa solamente provee guías generales y no sustituye las recomendaciones de su médico.



Referencias

 

 
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