What is the molecular pathophysiological explanation for the development of hyperglycemia or hypoglycemia in sepsis, involving associated components such as cytokines, hormones, and other molecular mediators?

From the Guidelines

La explicación fisiopatológica a nivel molecular de la generación de hiper o hipoglicemia en una sepsis se debe a la inducción de procesos catabólicos y anabólicos que alteran el metabolismo de la glucosa y los lípidos, mediados por citoquinas proinflamatorias como la interleucina (IL)-1β y el factor de necrosis tumoral (TNF), y por mediadores de estrés como el cortisol. En la sepsis, la respuesta de estrés inicial puede generar hiperoglucemia debido a la liberación de hormonas contrarreguladoras como la glucagón, el cortisol y las catecolaminas, que estimulan la gluconeogénesis y la glucogenolisis hepáticas, mientras que inducen resistencia a la insulina periférica 1.

Algunos de los componentes asociados con esta respuesta incluyen:

• Citoquinas proinflamatorias como la IL-1β y el TNF, que inducen la expresión de genes involucrados en la gluconeogénesis y la lipólisis 1.
• Hormonas contrarreguladoras como la glucagón, el cortisol y las catecolaminas, que estimulan la gluconeogénesis y la glucogenolisis hepáticas, y inducen resistencia a la insulina periférica 1.
• La lipopolisacárido (LPS), que puede suprimir directamente las enzimas gluconeogénicas como la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK) y la glucosa-6-fosfatasa 1.

Por otro lado, la hipoglucemia puede desarrollarse posteriormente en la sepsis debido a la depleción de las reservas de glucógeno, la disfunción hepática, el aumento de la utilización periférica de glucosa por las células inmunes activadas y los tejidos, y los efectos excesivos de insulina de ciertas citoquinas 1. La comprensión de estos mecanismos moleculares es crucial para el manejo adecuado de la glucemia en pacientes con sepsis, y para prevenir las complicaciones asociadas con la hipoglucemia y la hiperglucemia.

En cuanto a la monitorización y el control de la glucemia en pacientes con sepsis, se recomienda un enfoque protocolizado que comience con la administración de insulina cuando los niveles de glucosa en sangre sean > 180 mg/dL, y que tenga como objetivo un nivel de glucosa en sangre máximo ≤ 180 mg/dL 1. También se recomienda monitorear los niveles de glucosa en sangre cada 1-2 horas hasta que los niveles de glucosa y las tasas de infusión de insulina sean estables, y luego cada 4 horas 1.

From the Research

Explicación fisiopatológica de la hiper o hipoglicemia en sepsis

La sepsis es un estado de respuesta inflamatoria sistémica que puede llevar a alteraciones metabólicas, incluyendo la disfunción glucémica. A continuación, se presentan los componentes asociados a la generación de hiper o hipoglicemia en sepsis:

• Hiperglycemia: se produce debido a la respuesta inflamatoria y el estrés, lo que lleva a un aumento en la producción de glucosa y una disminución en la sensibilidad a la insulina 2, 3, 4.
• Hipoglicemia: puede ocurrir debido a la administración de insulina y la mejora de la sensibilidad a la insulina, lo que puede llevar a una disminución excesiva en los niveles de glucosa en sangre 2, 5.
• Citoquinas proinflamatorias: como TNF-α, IL-1, IL-6, que se elevan en sepsis y contribuyen a la disfunción glucémica 4, 6.
• Hormonas contrarreguladoras: como el glucagón, el cortisol, que se elevan en sepsis y contribuyen a la hiperglycemia 4.
• Insulina: que tiene un efecto antiinflamatorio y puede mejorar la sensibilidad a la insulina y reducir la hiperglycemia 2, 6.
• NF-kappaB: que se activa en sepsis y contribuye a la producción de citoquinas proinflamatorias y a la disfunción glucémica 6.

Componentes moleculares involucrados

• Receptores de insulina: que se reducen en sepsis, lo que lleva a una disminución en la sensibilidad a la insulina 2.
• Vías de señalización: como la vía de señalización de la insulina, que se altera en sepsis y contribuye a la disfunción glucémica 2.
• Genes involucrados: como el gen de la insulina, que se regula en sepsis y contribuye a la disfunción glucémica 2.

Implicaciones clínicas

• Control glucémico: es fundamental en la sepsis para prevenir la hiper o hipoglicemia y mejorar los resultados clínicos 2, 5.
• Terapia con insulina: puede ser beneficiosa en la sepsis para mejorar la sensibilidad a la insulina y reducir la hiperglycemia 2, 6.
• Monitoreo glucémico: es fundamental en la sepsis para detectar y tratar la hiper o hipoglicemia de manera oportuna 5.