HOMA: Qué es, cómo se calcula y qué nos indica

La insulinoresistencia (IR) es una situación patológica caracterizada por la falta de respuesta fisiológica de los tejidos periféricos a la acción de la insulina, generando consecuentemente un estado de hiperinsulinemia compensatoria para mantener niveles adecuados de glicemia. Es importante realizar precozmente su diagnóstico ya que la presencia de IR, asociada a otras comorbilidades, es un predictor universalmente aceptado de Diabetes Tipo 2, y aun en individuos sin diabetes, está asociada a un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular [1].
Se han desarrollado varios métodos experimentales que tratan de determinar la IR. La técnica del clamp euglicémico-hiperinsulinémico es el método “gold standard” para su cuantificación in vivo, sin embargo, no puede ser fácilmente aplicado a estudios de grandes poblaciones ya que necesita una infusión endovenosa de insulina, múltiples tomas de muestras sanguíneas durante 3 horas y un continuo ajuste de la infusión de glucosa para cada individuo [2].
Debido a los inconvenientes presentados, se ha creado un enorme interés sobre la posibilidad del desarrollo de modelos matemáticos, que expresen las alteraciones metabólicas involucradas en la fisiopatología de enfermedades humanas, entre ellas, la diabetes Mellitus.
El Homeostasis Model Assessment u HOMA, es un modelo matemático que fue desarrollado por DR Matthews, RC Turner y colaboradores del Laboratorio de Investigación de Diabetes de Radcliffe, Oxford UK, en 1985. Este modelo aporta una forma alternativa de cuantificar la IR y la disfunción de la célula β en el ser humano, y puede calcularse con sólo dos variables de muy fácil cuantificación: la glucosa e insulina plasmática en condiciones de ayuno [3]. Las predicciones generadas por este modelo mostraron una buena correlación con los resultados obtenidos a través del clamp euglicémico-hiperinsulinémico [4]. De esta forma, esta prueba permite determinar el grado de sensibilidad periférica a la insulina y la capacidad de funcionalismo de la célula β pancreática (Figura 1), a través de la siguiente función matemática:

HOMA βcell = 20 x Insulina ayuno (μUI/ml) / (Glucosa ayuno (mmol/l) -3,5)
HOMA IR = Insulina ayuno (μUI/ml) x Glucosa ayuno (mmol/l) / 22,5

En el trabajo original de Matthews se refieren valores de HOMA-IR cercano a 1 para una población joven y sana. Sin embargo, actualmente se conoce que existen factores fisiológicos, genéticos y ambientales que pueden producir alta variabilidad de los valores de HOMA, por lo que es necesario establecer los valores “normales” de HOMA-IR, o validar aquellos previamente establecidos, para diferentes poblaciones.

Figura 1: el modelo HOMA original, 1985

HOMA 2: El modelo HOMA actualizado
En 1998 se propone el modelo computarizado HOMA 2 que contiene funciones no-lineales para el cálculo de HOMA [5], posteriormente revisado y modificado en 2004 (Figura 2). A diferencia del modelo anterior simplificado, esta versión HOMA 2 tiene en cuenta: i) variaciones en la resistencia hepática y periférica a la glucosa; ii) modificaciones de la curva en la secreción de insulina para permitir un aumento en la secreción de insulina en respuesta a la concentración plasmática de glucosa > 10 mmol/l; iii) incorpora una estimación de la secreción de proinsulina y por lo tanto permite el uso tanto de insulina total (medido por RIA) o de ensayos específicos para insulina (medido por inmunoensayos automatizados); iv) considera la pérdida renal de glucosa, permitiendo entonces la utilización de este modelo en individuos hiperglicémicos [5, 6]. El modelo HOMA2 está disponible en www.dtu.ox.ac.uk/homacalculator.

Figura 2: HOMA 2, representación gráfica del modelo HOMA actualizado.

Este modelo matemático puede ser usado para determinar la sensibilidad a la insulina (%S) y la función de células β (%B) a partir de la medición de la glucosa plasmática y de valores de insulina por RIA o de insulina específica a través de concentraciones que van desde 1 – 2.200 pmol/l (0,14-32 μUI/mL) para insulina y de 1-25 mmol/l mmol/l (18-450 mg/dL) para glucosa.


Asimismo, se precisa de criterio clínico al ingresar los datos; por ejemplo, un valor de glucosa <2,5 mmol/l (45 mg/dL) no debería ser utilizado ya que podría estar representando una condición de hipoglicemia, o bien un inconveniente técnico en la medición de dicho ensayo. En cualquier caso, estos valores no deberían usarse en este modelo ya que no representan una situación estable [6].
Existen numerosas publicaciones que describen como diversos factores pre-analíticos y analíticos afectan el valor estimado por HOMA. Es por eso que al momento de aplicar este índice, es de gran utilidad tener en cuenta los puntos resumidos en la Tabla 1 (adaptada de Manley y col. [7]).
Al igual que lo que sucede con otros métodos o índices utilizados para estimar la IR o la funcionalidad de células β, la comparación entre distintos estudios puede ser problemática. Estas estimaciones no pueden ser comparadas si se utilizan distintos ensayos para dosar insulina así como tampoco pueden establecerse un único valor para diferentes poblaciones [8-10]. Estos valores a su vez pueden verse afectados por el tipo de muestra y la versión del calculador HOMA utilizada. En este sentido, el calculador para %S recomendada para ensayos que no tienen reactividad cruzada consideran el aporte de la forma de proinsulina. Por su parte, el calculador HOMA recomendado para ensayos por RIA debe ser utilizado en aquellos ensayos que tengan un 100% de reacción cruzada con la proinsulina independientemente del inmunoensayo utilizado.
En conclusión, el modelo HOMA ha sido ampliamente adoptado como herramienta clínica y epidemiológica, y cuando es apropiadamente utilizada provee una alternativa sencilla para cuantificar la IR y estimar la funcionalidad de célula β a través de la medición de glucosa e insulina plasmática en ayuno. Sin embargo, como todo modelo, los datos de entrada necesitan ser robustos, y la información obtenida debe ser cuidadosamente interpretada.

Bibliografía

1. Graffigna, M.N.L., L.; Abdala, María Marta; Akel, M.E.; Aranda, C.; Gutt, Susana; and L.L. Ledesma, O.; Marcial Toro, J.; Migliano, Marta; Pérez de la Puente, M.; Pombo, F.; Rodríguez, Mirta 4; Scaliter, H.; Tarruella, M.; Yuma, María; Cavallero, Elizabeth., Determinación del índice homa en sujetos presuntamente sanos. Estudio epidemiológico multicéntrico (resultados preliminares). Revista Argentina de Endocrinología y Metabolismo, 2005. 42(1): p. 12-19.
2. Bonora, E., et al., Homeostasis model assessment closely mirrors the glucose clamp technique in the assessment of insulin sensitivity: studies in subjects with various degrees of glucose tolerance and insulin sensitivity. Diabetes Care, 2000. 23(1): p. 57-63.
3. Matthews, D.R., et al., Homeostasis model assessment: insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia, 1985. 28(7): p. 412-9.
4. Greenfield, M.S., et al., Assessment of insulin resistance with the insulin suppression test and the euglycemic clamp. Diabetes, 1981. 30(5): p. 387-92.
5. Levy, J.C., D.R. Matthews, and M.P. Hermans, Correct homeostasis model assessment (HOMA) evaluation uses the computer program. Diabetes Care, 1998. 21(12): p. 2191-2.
6. Wallace, T.M., J.C. Levy, and D.R. Matthews, Use and abuse of HOMA modeling. Diabetes Care, 2004. 27(6): p. 1487-95.
7. Manley, S.E., et al., Preanalytical, analytical, and computational factors affect homeostasis model assessment estimates. Diabetes Care, 2008. 31(9): p. 1877-83.
8. Pisprasert, V., et al., Limitations in the use of indices using glucose and insulin levels to predict insulin sensitivity: impact of race and gender and superiority of the indices derived from oral glucose tolerance test in African Americans. Diabetes Care, 2013. 36(4): p. 845-53.
9. Gayoso-Diz, P., et al., Insulin resistance (HOMA-IR) cut-off values and the metabolic syndrome in a general adult population: effect of gender and age: EPIRCE cross-sectional study. BMC Endocr Disord, 2013. 13: p. 47.
10. Esteghamati, A., et al., Optimal cut-off of homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) for the diagnosis of metabolic syndrome: third national surveillance of risk factors of non-communicable diseases in Iran (SuRFNCD-2007). Nutr Metab (Lond), 2010. 7: p. 26.

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