Mecanismos Fisiopatológicos del Equilibrio Ácido-Base, Cirrosis y Diabetes Mellitus

Mecanismos del Equilibrio Ácido-Base

Acidosis y Alcalosis

Acidosis: Se incrementa la reabsorción de Na+ generando un gradiente que estimula la secreción de H+ y K+. La anhidrasa carbónica genera H+ y HCO3-, reabsorbiendo el bicarbonato mientras los protones se excretan al túbulo colector. Allí se unen al NH3 (por mayor amoniogénesis) para formar amonio (NH4+), logrando una ganancia neta de HCO3-.

Alcalosis: Aumenta la secreción de HCO3- y disminuye la amoniogénesis. La menor cantidad de NH3 reduce la amortiguación de protones y afecta la bomba de H+, induciendo tras pocas horas el cambio de fenotipo de célula intercalada A a B para secretar HCO3- hacia la luz tubular y eliminarlo por la orina.

Tipos de Acidosis Tubular Renal

Acidosis Tubular Tipo 4 (T4): Se caracteriza por hiperpotasemia sistémica y un pH urinario ácido (<5.5). El hipoaldosteronismo o la resistencia a la aldosterona disminuyen la reabsorción de Na+ y bloquean la secreción de K+ e hidrogeniones. Además, la hiperpotasemia inhibe la síntesis de amoníaco, reduciendo la capacidad amortiguadora y haciendo caer el pH urinario.

Acidosis Tubular Tipo 1 (T1): Cursa con hipopotasemia sistémica y un pH urinario inapropiadamente alcalino (>5.5). Existe un defecto intrínseco en las bombas de protones de las células intercaladas tipo A, impidiendo secretar H+ hacia la orina. Al estar bloqueada esta secreción, la célula principal excreta cantidades masivas de K+ para equilibrar las cargas eléctricas, agravando la hipopotasemia.

Procesos de Compensación y Amoniogénesis

Compensación Respiratoria y Renal

Compensación Respiratoria: Un incremento en los protones estimula los quimiorreceptores carotídeos y bulbares para inducir hiperventilación, mientras que la situación contraria genera hipoventilación, aunque este proceso encuentra un límite en la hipoxemia.

Compensación Renal: Las funciones principales del riñón en este proceso comprenden la regeneración del bicarbonato consumido, la eliminación del exceso de este ion y la depuración de aniones orgánicos no metabolizables. Mediante la regulación del filtrado glomerular, el organismo modula la carga filtrada de bicarbonato para preservar la homeostasis del medio interno.

Amoniogénesis y Secreción de H+

Amoniogénesis: Es la formación de amoníaco mediante la metabolización de glutamina, que es convertida en NH3 y alfa-cetoglutarato. Este último es metabolizado hacia un producto neutro utilizando para ello dos moléculas de H+. Estas moléculas de NH3 pueden seguir dos vías:

1. Pasar a la membrana basolateral, llegando al hígado a través de la vena renal, donde se une al HCO3- para formar Urea.
2. Ser transportadas hacia la luz de la nefrona donde, a nivel del túbulo distal, cumplen una función de caza-protones.

Secreción de H+: Los intercambiadores Na+/H+ (NHE1) y las bombas de protones en el túbulo proximal secretan H+ hacia la luz tubular a cambio de reabsorber Na+. Allí, los protones reaccionan con el HCO3- filtrado para formar H2O y CO2 mediante la anhidrasa carbónica, permitiendo su reabsorción. Dentro de la célula, la misma enzima regenera HCO3- a partir de CO2 y H2O, evitando pérdidas de bicarbonato, un proceso que además es estimulado por sistemas hormonales como el SRAA (Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona).

Túbulo Colector: La bomba de H+ se inhibe cuando el pH tubular cae por debajo de 4.5, por lo que se requieren sistemas amortiguadores (caza-protones) que capten los hidrogeniones secretados. Esto evita variaciones drásticas del pH, permitiendo mantener la secreción de protones y favoreciendo la consecuente generación de HCO3-.

Sistemas Amortiguadores

Amortiguadores Intracelulares

Responden a un 60% de la carga ácida de nuestro organismo:

• Anillo imidazólico de la histidina.
• HCO3- (Bicarbonato).
• Fosfato.

Amortiguadores Extracelulares

Responden a un 40% de la carga ácida de nuestro organismo:

• HCO3- (Bicarbonato).
• Carbonato cálcico: El tejido óseo tiene la capacidad de liberar el carbonato cálcico e interactuar con dos moléculas de H+, generando CO2 y H2O. El calcio queda libre en el plasma, lo cual puede conllevar a una nefrocalcinosis. Este sistema es especialmente importante para amortiguar acidosis crónicas.

Fisiopatología Hepática

Células Estelares y Cirrosis

Ante una agresión hepática crónica, las células estelares quiescentes (almacenadoras de vitamina A en el espacio de Disse) son activadas por mediadores inflamatorios como el TGF-beta, transformándose en miofibroblastos contráctiles. Estas células activadas sintetizan de manera masiva colágeno tipo I y III, depositándolo en el espacio de Disse y provocando la capilarización de los sinusoides hepáticos. Esto bloquea el intercambio metabólico, generando isquemia, necrosis, hipertensión portal y la progresión irreversible hacia la cirrosis.

Ascitis e Hipertensión Portal

Aumenta la presión hidrostática sinusoidal y desencadena una vasodilatación arterial esplácnica por liberación de óxido nítrico. Esto provoca una hipovolemia arterial efectiva que activa el SRAA y la ADH, causando retención renal de sodio y agua. Esto, sumado a la hipoalbuminemia, perpetúa el paso de líquido a la cavidad peritoneal formando la ascitis.

Diabetes Mellitus Tipo 2 (DMT2)

Trastornos Principales

La Diabetes Mellitus Tipo 2 se define por:

• Resistencia periférica a la insulina: Caracterizada por una disminución en la respuesta tisular a la hormona, principalmente en el músculo esquelético, tejido adiposo e hígado.
• Disfunción de las células beta: Incapacidad progresiva de las células beta pancreáticas para secretar suficiente insulina que compense la resistencia, conduciendo al fracaso secretor e hiperglucemia sostenida.

Mecanismo de Resistencia a la Insulina

La resistencia a la insulina altera la señalización intracelular y la entrada de glucosa por GLUT4, pero no causa por sí sola DMT2 gracias a la compensación de las células beta pancreáticas, las cuales aumentan la secreción de insulina para mantener la normoglicemia. La enfermedad solo se manifiesta cuando dichas células se agotan y pierden la capacidad de mantener este hiperinsulinismo compensatorio.