Химическая природа глюкагона 1

Гормоны поджелудочной железы

Гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон.

Глюкагон

Строение

Представляет собой полипептид, включающий 29 аминокислот с молекулярной массой 3,5 кДа и периодом полураспада 3-6 мин.

Синтез

Осуществляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют : гипогликемия, адреналин.
Уменьшают : глюкоза, жирные кислоты.

Механизм действия

Мишени и эффекты

Конечным эффектом является повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.

Жировая ткань

  • повышает активность внутриклеточной гормон-чувствительной ТАГ-липазы и, соответственно, стимулирует липолиз.

Печень

  • активация глюконеогенеза и гликогенолиза,
  • за счет повышенного поступления жирных кислот из жировой ткани усиливает кетогенез.

Патология

Гиперфункция

Глюкагонома – редко встречающееся новообразование из группы нейроэндокринных опухолей. У больных отмечается гипергликемия и поражение кожи и слизистых оболочек.

Инсулин

Строение

Представляет собой полипептид из 51 аминокислоты, массой 5,7 кД, состоящий из двух цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками.

Синтез

Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют синтез и секрецию:

  • глюкоза крови – главный регулятор, пороговая концентрация для секреции инсулина – 5,5 ммоль/л,
  • жирные кислоты и аминокислоты,
  • влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса, активность которого определяется концентрацией глюкозы крови,
  • гормоны ЖКТ: холецистокинин, секретин, гастрин, энтероглюкагон, желудочный ингибирующий полипептид,
  • хроническое воздействие гормона роста, глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов.

Уменьшают : влияние симпато-адреналовой системы.

Механизм действия

Осуществляется через рецепторы с тирозинкиназной активностью (подробно).

Мишени и эффекты

Основным эффектом является снижение концентрации глюкозы в крови благодаря усилению транспорта глюкозы внутрь миоцитов и адипоцитов и активации внутриклеточных реакций утилизации глюкозы:

  • активируя фосфодиэстеразу, которая разрушает вторичный мессенджер цАМФ, инсулин прерывает эффекты адреналина и глюкагона на печень и жировую ткань.
  • в мышцах и жировой ткани стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
  • в печени и мышцах ускоряет синтез гликогена (активация гликогенсинтазы).
  • в печени, мышцах и адипоцитах инсулин стимулирует гликолиз, активируя фосфофруктокиназу и пируваткиназу.
  • полученный в гликолизе пируват превращается в ацетил-SКоА под влиянием активированного инсулином пируватдегидрогеназного комплекса, и далее используется для синтеза жирных кислот. Превращение ацетил-SКоА в малонил-SКоА, первый субстрат синтеза жирных кислот, также стимулируется инсулином (ацетил-SКоА-карбоксилаза).
  • в мышцах усиливает транспорт нейтральных аминокислот в миоциты и стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).
Читайте также:  Скандинавская ходьба для кого, зачем, где научиться Москва

Ряд эффектов инсулина заключается в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток.

Благодаря этому индуцируется синтез ферментов метаболизма

  • углеводов в печени (глюкокиназа, пируваткиназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа),
  • липидов в печени (АТФ-цитрат-лиаза, ацетил-SКоА-карбоксилаза, синтаза жирных кислот, цитозольная малатдегидрогеназа) и адипоцитах (ГАФ-дегидрогеназа, пальмитатсинтаза, липопротеинлипаза).

и происходит репрессия фосфоенолпируват-карбоксикиназы (подавление глюконеогенеза).

Инактивация инсулина

Инактивация инсулина начинается после интернализации инсулин-рецепторного комплекса и образования эндосомы, в которой и происходит деградация инсулина. Участвуют две ферментные системы:

  1. Глутатион-инсулин-трансгидрогеназа, которая восстанавливает дисульфидные связи между цепями А и В, в результате чего гормон распадается.
  2. Инсулиназа (инсулин-протеиназа), гидролизующая инсулин до аминокислот.

Период полужизни инсулина не превышает 5-6 минут. Происходит деградация в основном в печени и почках, но и другие ткани принимают в этом участие. Также в почках инсулин может фильтроваться, захватываться эпителиоцитами проксимальных канальцев и разрушаться до аминокислот.

Патология

Гипофункция

Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.

Глюкагон

Глюкагон впервые был обнаружен в коммерческих препаратах инсулина еще в 1923 г., однако только в 1953 г. венгерский биохимик Ф. Штрауб получил этот гормон в гомогенном состоянии. Глюкагон синтезируется в основном в α-клетках панкреатических островков поджелудочной железы, а также в ряде клеток кишечника (см. далее). Он представлен одной линейно расположенной полипептидной цепью, в состав которой входит 29 аминокислотных остатков в следующей последовательности:

Первичная структура глюкагонов человека и животных оказалась идентичной; исключение составляет только глюкагон индюка, у которого вместо аспарагина в положении 28 содержится серин. Особенностью структуры глюкагона является отсутствие дисульфидных связей и цистеина. Глюкагон образуется из своего предшественника проглюкагона, содержащего на С-конце полипептида дополнительный октапептид (8 остатков), отщепляемый в процессе постсинтетического протеолиза. Имеются данные, что у проглюкагона, так же как и у проинсулина, существует предшественник – препроглюкагон (мол. масса 9000), структура которого пока не расшифрована.

По биологическому действию глюкагон, как и адреналин, относятся к гипергликемическим факторам, вызывает увеличение концентрации глюкозы в крови главным образом за счет распада гликогена в печени. Органами-мишенями для глюкагона являются печень, миокард, жировая ткань, но не скелетные мышцы. Биосинтез и секреция глюкагона контролируются главным образом концентрацией глюкозы по принципу обратной связи. Таким же свойством обладают аминокислоты и свободные жирные кислоты. На секрецию глюкагона оказывают влияние также инсулин и инсулиноподобные факторы роста.

В механизме действия глюкагона первичным является связывание со специфическими рецепторами мембраны клеток , образовавшийся глю-кагонрецепторный комплекс активирует аденилатциклазу и соответственно образование цАМФ. Последний, являясь универсальным эффектором внутриклеточных ферментов, активирует протеинкиназу, которая в свою очередь фосфорилирует киназу фосфорилазы и гликогенсинтазу. Фосфорили-рование первого фермента способствует формированию активной гликоген-фосфорилазы и соответственно распаду гликогена с образованием глюкозо—1-фосфата (см. главу 10), в то время как фосфорилирование гликогенсинта-зы сопровождается переходом ее в неактивную форму и соответственно блокированием синтеза гликогена. Общим итогом действия глюкагона являются ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови.

Читайте также:  Кашель у грудного ребенка как лечить кашель у грудничков, лучшие средства, сиропы, грудные сборы, ро

Гипергликемический эффект глюкагона обусловлен, однако, не только распадом гликогена. Имеются бесспорные доказательства существования глюконеогенетического механизма гипергликемии, вызванной глюкагоном. Установлено, что глюкагон способствует образованию глюкозы из промежуточных продуктов обмена белков и жиров. Глюкагон стимулирует образование глюкозы из аминокислот путем индукции синтеза ферментов глюконеогенеза при участии цАМФ, в частности фосфоенолпируваткарбок-сикиназы – ключевого фермента этого процесса. Глюкагон в отличие от адреналина тормозит гликолитический распад глюкозы до молочной кислоты, способствуя тем самым гипергликемии. Он активирует опосредованно через цАМФ липазу тканей, оказывая мощный липолитический эффект. Существуют и различия в физиологическом действии: в отличие от адреналина глюкагон не повышает кровяного давления и не увеличивает частоту сердечных сокращений. Следует отметить, что, помимо панкреатического глюкагона, в последнее время доказано существование кишечного глюкагона, синтезирующегося по всему пищеварительному тракту и поступающего в кровь. Первичная структура кишечного глюкагона пока точно не расшифрована, однако в его молекуле открыты идентичные N-концевому и среднему участкам панкреатического глюкагона аминокислотные последовательности, но разная С-концевая последовательность аминокислот.

Таким образом, панкреатические островки, синтезирующие два противоположного действия гормона – инсулин и глюкагон, выполняют ключевую роль в регуляции обмена веществ на молекулярном уровне.

Глюкагон: что это за гормон и какие функции выполняет?

Один из важнейших гормонов поджелудочной железы – глюкагон. Именно он отвечает за снижение показателей сахара в крови, помогает организму бороться с инфекциями и справляться с большой физической нагрузкой. Кроме того, именно инсулин и глюкагон тормозят выработку кортизола и ускоряют выброс гликогена в кровь. Если же наблюдается превышение концентрации вещества или его недостаток, может развиться целый ряд неприятных осложнений, болезней.

Глюкагон – что это, какие функции выполняет?

Гормон глюкагон – второй по значимости гормон поджелудочной железы, который вырабатывается отдельными островками. По своей природе он – полипептид, а по воздействию – антагонист инсулина.

Глюкагон поджелудочной железы отвечает за быстрый распад гликогена, его попадание в кровь и повышение уровня сахара. Также это вещество учувствует в других обменных процессах организма, например:

  • стимулирует гликогенолиз;
  • активизирует катаболизм;
  • увеличивает объем кетоновых тел.

Стоит отметить, что синтез гормона усиливается при гипогликемии, снижении концентрации аминокислот или гормона роста (соматотропного гормона). Такое часто случается при длительном голодании или повышенной физической активности. По сути, вещество выступает в противодействие инсулину, который призван понизить показатели сахара.

Не стоит недооценивать функции глюкагона, так как при его нехватке или переизбытке развиваются редкие заболевания, которые не всегда поддаются лечению. Например, могут быть диагностированы опухоли альфа-клеток поджелудочной.

Читайте также:  НАСЛЕДСТВЕННАЯ ГИДРОЦЕФАЛИЯ (СИНДРОМ ДЕНДИ-УОКЕРА) КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ Медицинские интернет-конферен

Механизм действия гормона глюкагона связан с рецепторами клеток печени, где он способствует распаду гликогена и постоянно поддерживает уровень глюкозы в организме в пределах нормы.

Нехватка и избыток активного вещества

Выработка глюкагона обычно усиливается при снижении уровня сахара в крови, введении аминокислот и под воздействием работы пищеварительного тракта. Но иногда этот процесс выходит из-под контроля по разным причинам и тогда могут развиваться глюкагономы, а именно опухоли, отходящие от островков поджелудочной железы. Также избыток глюкагона ведет к развитию неконтролируемого сахарного диабета.

Недостаток активного вещества наблюдается гораздо реже, и зачастую у новорожденных. При этом они страдают от слабовыраженной гипофункции глюкагона и гиперинсулинемии. Подобные случаи регистрируются редко, но легко решаются при помощи медикаментозного лечения.

Анализ на глюкагон

Уровень глюкагона помогает определить специальный анализ крови, который рекомендуется проводить при таких показаниях:

  • низкая чувствительность тканей к инсулину при диабете второго типа;
  • опухоли поджелудочной железы;
  • для подтверждения диагноза хронического панкреатита.

Для исследования берут венозную кровь, причем утром натощак. Также рекомендуется придерживаться следующих правил подготовки:

  • последний прием пищи должен быть за 8-10 часов до исследования;
  • утром можно пить только воду;
  • не стоит курить за пару часов до анализа;
  • за сутки до теста стоит отказаться от жирной и сладкой пищи, употребления алкоголя;
  • за сутки нужно избегать повышенной физической нагрузки и стрессов;
  • если человек принимает гормоны и прочие медикаменты, об этом следует заранее сообщить врачу.

Если говорить о нормах глюкагона, то для взрослых – это не больше 60 пг/мл, а для детей – от 148 до 400 пг/мл.

Расшифровкой результатов должен заниматься только эндокринолог, который учитывает общее состояние здоровья, возраст и пол пациента. Для постановки диагноза обычно назначается повторный тест и дополнительные анализы.

Использование глюкагона для лечения

Очень часто глюкагон применяется для терапии тяжелых гипогликемических реакций, которые вызывает инсулин. Обычно используются внутривенные инъекции, которые позволяют вернуть больного в сознание для приема сахарозы или глюкозы. Но при этом стоит учитывать общие ресурсы гормона в печени.

Если наблюдается длительное голодание или продолжительная гипогликемия, глюкагон почти не окажет эффекта. Возможна и побочная реакция при приеме гормона внутрь, например, тошнота и рвота.

Многие не обращают внимание на состояние поджелудочной, а именно этот орган вырабатывает важные для жизни гормоны. Например, глюкагон и инсулин, которые отвечают за метаболические процессы и регулируют показатели глюкозы в крови.

Если наблюдаются нарушения, например, гиперфункция или гипофункция глюкагона, велика вероятность появления гипогликемии или опухолей в железе.

Поэтому следует посещать профилактические осмотры и контролировать общее состояние здоровья регулярно (желательно раз в год).


Поделиться ссылкой:

Ссылка на основную публикацию
Фуцикорт купить в Москве, цена от руб в интернет аптеке Надежда-Фарм
Фуцикорт Лео Лэбораторис Лимитед Инструкция по применению Немного фактов Крем Фуцикорт оказывает результативное действие как при подавлении реакций иммунитета на...
ФТОРОТАН — Большая Медицинская Энциклопедия
ФТОРОТАН ФТОРОТАН (Phthorothanum; син.: Fluothane, Ftorotan, Halothane, Наlothanum, Narcotan и др.; ГФХ сп. Б) — средство для ингаляционного наркоза. 1,1,1-Трифтор-2-хлор-2-бромэтан;...
Фторхинолоны Препараты группы фторхинолонов
Антибиотики фторхинолонового ряда названия 12 мая 2016г. Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) выступило с...
Хайлайтер и консилер — в чем разница 28 фото что это такое, чем отличается от консилера
Чем отличается консилер от хайлайтера? Один из вечных вопросов, ответ на который по-прежнему знают не все. Запоминаем простую формулу: первый...
Adblock detector