Ion Adriana MG II, Seria B, Grupa 9 Fiziologie
Definitie Structura Sinteza Mecanism de actiune Efectele glucagonului Reglarea secretiei Situatii patologice Determinarea glucagonului
Definitie Glucagonul este cel de-al doilea hormon pancreatic implicat în reglarea echilibrului glicemic, alături de insulină. Pancreasul secretă glucagon atunci când nivelul glicemiei scade prea mult, avand astfel efect hiperglicemiant.
Acesta este secretat de celulele alfa ale insulelor Langerhans . Glucagonul stimulează ficatul să transforme rezervele sale de glicogen în glucoză, care este imediat eliberată în sânge (glicogenoliza).
Glucagonul și insulina fac parte dintr -un sistem feedback ce menține glicemia la un nivel acceptabil. Efectele majore ale glucagonului constau in stimularea glicogenolizei, gluconeogenezei, proteolizei si cetogenezei.
Glucagonul este un polipeptid (non-steroid), alcătuit din 29 de resturi de aminoacizi.
Greutatea moleculara a polipeptidului este de 3 485 daltoni.
Sinteza si secretia de glucagon, de la nivelul celulelor alfa pancreatice sunt controlate de concentratia substratului circulant (glucoza, aminoacizi si acizi grasi), de eferentele sistemului nervos central si sistemului nervos vegetativ, si de actiunea unor hormoni circulanti sau paracrini. Glucagonul este generat din clivarea proglucagonului secretat de celulele alfa pancreatice. In celulele L intestinale, proglucagonul este clivat in produsii alternativi glicentin, GLP-1, IP-2 si GLP-2.
Glucagonul are 2 acțiuni metabolice principale opuse celor ale insulinei: - acționeaza în sens gluconeogenetic (sinteza de glucoză din aminoacizi și acizi grași) - actioneaza in sens glicogenolitic (transformarea glicogenului în glucoza, prin intermediarul glucoza-1-fosfat). Glucagonul de asemenea regulează rata gluconeogenezei prin influențarea lipolizei.
Glucagonul se leagă de un receptor propriu, parte a familiei receptorilor cuplați cu proteina G, situat în membrană.
Atașarea glucagonului la receptor determină clivarea subunității alfa de subunitatea beta-gamma.
Subunitatea alfa activează adenilat ciclaza, care, la rândul ei, produce cAMP, care activează, la randul ei, protein-kinaza AMPcdependentă (PKA), care activează fosforilaz-kinaza, care activează la rândul ei glicogen-fosforilaza, responsabilă de formarea glucoza-1-fosfat din glicogen.
Glucagonul are actiune pe metabolismele intermediare:
metabolismul glucidic: La nivel hepatic: stimuleaza formarea de glucoza (gluconeogeneza), stimuleaza glicogenoliza hepatica si creste extragerea aminoacizilor din sange de catre celulele hepatice, pentru conversia in glucoza; La nivel muscular: glucagonul nu afecteaza direct preluarea sau utilizarea de glucozei de catre muschiului scheletic.
metabolismul proteic: Creste preluarea de catre ficat a unor precursori ca alanina, glutamatul, piruvatul si lactatul; cantitati mari din acesti precursori gluconeogenetici sunt convertite in glucoza. Activitatea ciclului ureic din ficat creste, la fel si excretia de azot si se produce un echilibru azotat negativ; Inhiba sintezele proteice si are efecte proteolitice la nivel hepatic.
metabolismul lipidic:
Creste nivelul plasmatic al acizilor grasi glicerolului si creste oxidarea acizilor grasi In tesut adipos glucagonul creste AMPc adipocitar, care stimuleaza lipaza hormon sensibila (HSL) si promoveaza lipoliza si eliberarea acizilor grasi. In concentratii foarte mari, glucagonul are si alte efecte: • inhiba secretia gastica • creste secretia biliara • creste forta de contractie a cordului
Locul de preferinta al degradarii glucagonului este ficatul, care degradeaza 80% din glucagonul circulant.
Deoarece glucagonul intestinal intra prin vena porta in ficat, o mare parte a hormonului nu ajunge, de fapt niciodata, in circulatia sistemica.
Ficatul este organul tinta principal al hormonului, iar efectele sale periferice directe sunt mici.
Ca si insulina, glucagonul este transportat nelegat in plasma si are timpi scurti de injumatatire, de aproximativ 6 minute.
Creșterea secreției de glucagon este cauzată de: scăderea glicemiei, creșterea nivelului catecolaminelor, creșterea nivelului de aminoacizi în sânge, colecistokinină, acetilcolină, stimulare simpatică. Scăderea secreției de glucagon este datorată: insulină, somatostatin, stimularea vagală, ce inhibă secreția de glucagon, nivel crescut de acizi grași și cetoacizi în sânge, producție crescută de uree.
Valorile normale ale glucagonului: 50 -100pg/mL Niveluri crescute de glucagon se intalnesc in: •
Tumori secretante de glucagon. Glucagonoamele (familiale) se pot manifesta clinic prin 3 sindroame diferite:
primul sindrom include o eruptie cutanata caracteristica (eritem necrolitic migrator), diabet zaharat sau intoleranta la glucoza, scadere ponderala, anemie, tromboze venoase. Aceasta forma este insotita de niveluri foarte ridicate de glucagon (>1000 ng/L); 1)
2)
al doilea sindrom asociaza un diabet zaharat sever;
3) al treilea sindrom este asociat cu sindromul neoplaziei endocrine multiple si este caracterizat prin niveluri de glucagon mai scazute comparativ cu celelalte 2 forme. Prezenta unei tumori secretante de glucagon este suspectata atunci cand se obtin valori crescute ale glucagonului plasmatic bazal in absenta hipoglicemiei. De asemenea dupa incarcarea cu glucoza nu apare o supresie a secretiei de glucagon. Tratamentul eficient al acestor tipuri de tumori determina normalizarea nivelului de glucagon.
Niveluri crescute de glucagon se intalnesc in
Diabet zaharat Cresterile inadecvate ale glucagonului plasmatic la pacientii cu diabet tip I si hiperglicemie severa indica o secretie paradoxala a acestui hormon, care contribuie la severitatea bolii. Pe de alta parte, nivelurile scazute de glucagon in prezenta hipoglicemiei indica o alterare a mecanismului de reglare a glicemiei. Aceasta categorie de pacienti este predispusa la episoade de hipoglicemie recurenta. Aceasta tulburare poate fi permanenta (in cazul distructiei celulelor alfa-insulare sau unei neuropatii autonome) sau functionala (datorata unui control prea riguros al glicemiei si reversibila dupa scaderea dozelor de insulina).
Niveluri crescute de glucagon se intalnesc in • Pancreatita acuta
• Insuficienta renala cronica •
Conditii de stres: traumatisme, arsuri, interventii chirurgicale
•
Ciroza hepatica
•
Hiperosmolaritate
•
Hipoglicemie.
Niveluri scazute de glucagon se intalnesc in:
• pierdere de tesut pancreatic (tumori pancreatice, pancreatectomie); •
pancreatita cronica;
•
fibroza chistica. Functia renala afecteaza metabolismul glucagonului; in insuficienta renala sunt intalnite valori crescute ale glucagonului à jeun care se normalizeaza dupa un transplant renal eficient. O secretie excesiva de glucagon poate conduce la hiperglicemie sau poate agrava o hiperglicemie preexistenta. O secretie excesiva inadecvata poate fi intalnita uneori la diabetici, in special la pacientii cu cetoacidoza si poate complica management-ul acestei afectiuni. In momentul in care insulinoterapia controleaza eficient diabetul nivelurile de glucagon se apropie de normal.
Glucagonoamele sunt tumori pancreatice rare cu originea in celulele insulare. Pacientii cu tumori secretante de glucagon pot prezenta tabloul clasic de boala ce include eritem necrolitic migrator, diabet si diaree sau pot avea simptome si semne mai putin specifice. Niveluri crescute de glucagon mai pot fi intalnite in tumori carcinoide si alte tumori neuroendocrine precum si in carcinomul hepatocelular. Un raspuns scazut sau absent al glucagonului la hipoglicemie poate fi intalnit in diabetul zaharat de tip I si poate contribui la aparitia unor reactii hipoglicemice severe si prelungite. Un deficit de glucagon reflecta o pierdere de tesut pancreatic.
M etoda: ELISA Pr egatir e pacient - pentru nivelurile bazale: à jeun (pe nemancate) –
cel putin 8 ore de la ultima ingestie de alimente. Se va evita stres-ul pacientului in momentul recoltarii probei (stres-ul poate altera nivelurile normale de glucagon). Specimen r ecoltat - sange venos; vacutainerul se agita foarte usor,
prin rasturnare si se pune imediat pe gheata; se transporta la laborator cat mai repede posibil pentru a fi centrifugat.
