Glucagone

Glucagone

Il glucagone ha un ruolo importante nel mantenere le normali concentrazioni di glucosio nel sangue, ed è spesso descritto come avente l’effetto opposto dell’insulina. Cioè, il glucagone ha l’effetto di aumentare i livelli di glucosio nel sangue.

Il glucagone è un peptide lineare di 29 aminoacidi. La sua sequenza primaria è quasi perfettamente conservata tra i vertebrati, ed è strutturalmente legato alla famiglia di ormoni peptidici della secretina. Il glucagone è sintetizzato come proglucagone e processato proteoliticamente per produrre il glucagone all’interno delle cellule alfa delle isole pancreatiche. Il proglucagone è espresso anche nel tratto intestinale, dove viene trasformato non in glucagone, ma in una famiglia di peptidi simili al glucagone (enteroglucagone).

Effetti fisiologici del glucagone

L’effetto principale del glucagone è di stimolare un aumento della concentrazione ematica di glucosio. Come discusso in precedenza, il cervello in particolare ha una dipendenza assoluta dal glucosio come carburante, perché i neuroni non possono utilizzare fonti di energia alternative come gli acidi grassi in misura significativa. Quando i livelli di glucosio nel sangue iniziano a scendere al di sotto del range normale, è imperativo trovare e pompare ulteriore glucosio nel sangue. Il glucagone esercita il controllo su due vie metaboliche fondamentali all’interno del fegato, portando quell’organo a dispensare glucosio al resto del corpo:

• Il glucagone stimola la degradazione del glicogeno immagazzinato nel fegato. Quando i livelli di glucosio nel sangue sono alti, grandi quantità di glucosio sono assorbite dal fegato. Sotto l’influenza dell’insulina, gran parte di questo glucosio viene immagazzinato sotto forma di glicogeno. Più tardi, quando i livelli di glucosio nel sangue cominciano a scendere, il glucagone viene secreto e agisce sugli epatociti per attivare gli enzimi che depolimerizzano il glicogeno e rilasciano il glucosio.
• Il glucagone attiva la gluconeogenesi epatica. La gluconeogenesi è la via attraverso la quale i substrati non esosi come gli aminoacidi sono convertiti in glucosio. Come tale, fornisce un’altra fonte di glucosio per il sangue. Questo è particolarmente importante in animali come i gatti e le pecore che non assorbono molto o nessun glucosio dall’intestino – in queste specie, l’attivazione degli enzimi gluconeogenici è il meccanismo principale con cui il glucagone fa il suo lavoro.

Il glucagone sembra anche avere un effetto minore di migliorare la lipolisi dei trigliceridi nel tessuto adiposo, che potrebbe essere visto come un mezzo aggiuntivo di conservare il glucosio nel sangue, fornendo il carburante degli acidi grassi alla maggior parte delle cellule.

Controllo della secrezione di glucagone

Sapendo che il principale effetto del glucagone è quello di aumentare i livelli di glucosio nel sangue, ha senso che il glucagone venga secreto in risposta all’ipoglicemia o a basse concentrazioni di glucosio nel sangue.

Altre due condizioni sono note per innescare la secrezione di glucagone:

• Livelli elevati di aminoacidi nel sangue, come si vedrebbe dopo il consumo di un pasto ricco di proteine: In questa situazione, il glucagone favorirebbe la conversione degli aminoacidi in eccesso in glucosio migliorando la gluconeogenesi. Poiché alti livelli ematici di aminoacidi stimolano anche il rilascio di insulina, questa sarebbe una situazione in cui sia l’insulina che il glucagone sono attivi.
• Esercizio fisico: In questo caso, non è chiaro se lo stimolo effettivo sia l’esercizio di per sé, o l’esaurimento di glucosio indotto dall’esercizio che lo accompagna.

In termini di controllo negativo, la secrezione di glucagone è inibita da alti livelli di glucosio nel sangue. Non è chiaro se questo riflette un effetto diretto del glucosio sulla cellula alfa, o forse un effetto dell’insulina, che è noto per smorzare il rilascio di glucagone. Un altro ormone ben noto per inibire la secrezione di glucagone è la somatostatina.

Stati di malattia

Le malattie associate alla secrezione eccessivamente alta o bassa di glucagone sono rare. I tumori delle cellule alfa (glucagonomi) sono una situazione nota per causare un’eccessiva secrezione di glucagone. Questi tumori portano tipicamente a una sindrome da deperimento e, curiosamente, a eruzioni cutanee e altre lesioni cutanee.

Anche se la carenza di insulina è chiaramente il difetto principale nel diabete mellito di tipo 1, ci sono notevoli prove che la secrezione aberrante di glucagone contribuisce alle alterazioni metaboliche osservate in questa importante malattia. Per esempio, molti pazienti diabetici con iperglicemia hanno anche elevate concentrazioni ematiche di glucagone, ma la secrezione di glucagone è normalmente soppressa da elevati livelli di glucosio nel sangue.