Глюкагон

Глюкагон представляет собой гормон полипептидной природы,

выделяемый a-клетками поджелудочной железы. Основной функцией

этого гормона является поддержание энергетического гомеостаза

организма за счет мобилизации эндогенных энергетических рессур-

сов, этим объясняется его суммарный катаболический эффект.

В состав полипептидной цепи глюкагона входит 29 аминокис-

лотных остатков, его молекулярная масса 4200, в его составе от-

сутствует цистеин. Глюкагон был синтезирован химическим путем,

чем была окончательно подтверждена его химическая структура.

Основным местом синтеза глюкагона являются a-клетки подже-

лудочной железы, однако довольно большие количества этого гормо-

на образуются и в других органах желудочно-кишечного тракта.

Синтезируется глюкагон на рибосомах a-клеток в виде более длин-

ного предшественника с молекулярной массой около 9000. В ходе

процессинга происходит существенное укорочение полипептидной це-

пи, после чего глюкагон секретируется в кровь. В крови он нахо-

дится в свободной форме, его концентрация в сыворотке крови со-

ставляет 20-100 нг/л. Период его полужизни равняется примерно 5

минутам. Основная часть глюкагона инактивируется в печени путем

гидролитического отщепления 2 аминокислотных остатков с N-конца

молекулы.

Секреция глюкагона a-клетками поджелудочной железы тормозит-

ся высоким уровнем глюкозы в крови, а также соматостатином, вы-

деляемым D-клетками поджелудочной железы. Возможно, что секреция

глюкагона ингибируется также инсулином или ИФР-1. Стимулируется

секреция понижением концентрации глюкозы в крови, однако механизм

этого эффекта неясен. Кроме того, секрецию глюкагона стимулируют

соматотропный гормон гипофиза, аргинин и Са2+.

Механизм действия глюкагона достаточно хорошо изучен. Ре-

цепторы для гормона локализованы в наружной клеточной мембране.

Образование гормонрецепторных комплексов сопровождается актива-

цией аденилатциклазы и увеличением в клетках концентрации цАМФ,

сопровождающимся активацией протеинкиназы и фосфорилированием

белков с изменением функциональной активности последних.

Под действием глюкагона в гепатоцитах ускоряется мобилизация

гликогена с выходом глюкозы в кровь. Этот эффект гормона обуслов-

лен активацией гликогенфосфорилазы и ингибированием гликогенсин-

тетазы в результате их фосфорилирования. Следует заметить, что

глюкагон, в отличие от адреналина, не оказывает влияния на скоро-

сть гликогенолиза в мышцах.

Глюкагон активирует процесс глюконеогенеза в гепатоцитах:

во-первых, он ускоряет расщепление белков в печени, а образующие-

ся аминокислоты используются как субстраты глюконеогенеза;

во-вторых, увеличивается активность ряда ферментов, таких как

фруктозо-1, 6-бисфосфатаза, фосфоенолпируваткарбоксикиназа, глю-

козо-6-фосфатаза, принимающих участие в глюконеогенезе как за

счет активации имеющихся ферментов, так и индукции их синтеза. За

счет активации глюконеогенеза также происходит увеличение поступ-

ления глюкозы в кровь. Ускорение использования аминокислот для

глюконеогенеза сопровождается увеличением объема синтеза мочевины

и увеличением количества мочевины, выводимого с мочой.

Глюкагон стимулирует липолиз в липоцитах, увеличивая тем

самым поступление в кровь глицерола и высших жирных кислот. В

печени гормон тормозит синтез жирных кислот и холестерола из аце-

тил-КоА, а накапливающийся ацетил-КоА используется для синтеза

ацетоновых тел. Таким образом, глюкагон стимулирует кетогенез.

В почках глюкагон увеличивает клубочковую фильтрацию, по-ви-

димому, этим объясняется наблюдаемое после введения глюкагона по-

вышение экскреции ионов натрия, хлора, калия, фосфора и мочевой

кислоты.