Що таке глюкагон: функції (роль) гормону підшлункової залози, секреція (синтез), дію

Ще до того, як був відкритий інсулін були знайдені різні групи клітин в острівцях підшлункової залози.

Сам гормон глюкагон відкрили Мерлін і Кімбол в 1923 році, але цим відкриттям в той час мало хто зацікавився, і тільки через 40 років стало зрозуміло, що цей гормон відіграє важливу фізіологічну роль у здійсненні обміну кетонових тіл і глюкози.

При цьому його роль, як лікарського препарату в даний час незначна.

Хімічні властивості

Глюкагон є одноцепочным поліпептидом, що включає 29 залишків амінокислот. Виявлена значна гомологія між глюкагоном та іншими гормонами поліпептидного природи, такими як

  1. секретин,
  2. гасроингибирующий пептид,
  3. ВИП.

Послідовність амінокислот даного гормону схожа у багатьох ссавців і однакова у свині, людини, щура і корови він є гормоном підшлункової залози.

Досі не з’ясована фізіологічна функція і роль пептидів – попередників глюкагону. Але є припущення, засноване на складній регулювання процесингу препроглюкагона, що всі вони мають особливі функції.

У клітинах острівців підшлункової залози є секреторні гранули, в яких розрізняють центральне ядро, що складається з глюкагону, і зовнішній обідок з глицентина. L-клітини, розташовані в кишечнику, містять гранули, що складаються тільки з глицентина.

Найімовірніше, в цих клітинах підшлункової залози відсутній фермент, що перетворює глицентин в глюкагон.

Оксинтомодулин стимулює аденілатциклазу за рахунок зв’язування з рецепторами глюкагону, що знаходяться на гепатоцитах. Активність даного пептиду дорівнює близько 20% від такої глюкагону.

Глюкагоноподобный білок першого типу дуже сильно активує виділення інсуліну, але при цьому практично ніяк не впливає на гепатоцити.

Глицентин, глюкагоноподобные пептиди і оксинтомодулин виявляються в основному в кишечнику. Після видалення підшлункової залози секреція глюкагога триває.

Регуляція секреції

Секреція глюкагону, і його синтез діяння, за яке відповідає глюкоза їжі, а також інсулін, жирні кислоти і амінокислоти. Глюкоза є потужним інгібітором освіти глюкагону.

Більш сильний вплив на секрецію і синтез цього гормону вона надає при прийомі всередину, ніж при внутрішньовенному шляху введення, це вказує і її інструкція по застосуванню.

Таким же чином глюкоза діє і на виділення інсуліну. Швидше за все, даний ефект пов’язаний з дією травних гормонів і втрачається при погано компенсованому цукровому діабеті (інсулінозалежному) або відсутності його лікування.

  Что такое глюкагон: функции (роль) гормона поджелудочной железы, секреция (синтез), действиеНемає його і в культурі а-клітин. Тобто можна зробити висновок, що вплив глюкози на а-клітини, в якійсь мірі, залежить від активації нею виділення інсуліну. Секрецію і уровеньглюкагона також гальмують вільні жирні кислоти, соматостатин та кетонові тіла.

Більшість амінокислот посилює секрецію як інсуліну, так і дія глюкагону. Саме тому після вживання їжі, яка складається тільки з білків, у людини не починається гіпоглікемія, опосередкована інсуліном і всі функції підшлункової залози продовжують нормально працювати.

Як і глюкоза, більший ефект амінокислоти надають при пероральному прийомі, ніж при ін’єкційному введенні. Тобто їх ефект частково пов’язаний з травними гормонами. Крім того, виділення глюкагону контролюється вегетативної нервової системою.

Секреція і синтез цього гормону посилюється при подразненні симпатичних нервових волокон, що відповідають за іннервацію острівців підшлункової залози, а також при введенні симпатоміметиків і адреностимуляторів.

Метаболізм і синтез глюкагону засновані на наступних принципах:

  • Глюкагон піддається швидкому руйнуванню в печінці, плазмі та нирках, а також у деяких тканинах-мішенях.
  • Його період напіввиведення в плазмі становить лише 3-6 хвилин.
  • Гормон втрачає біологічну активність при отщеплении протеазами N-кінцевого залишку гістидину.
  • Механізм дії

    Глюкагон з’єднується з особливим рецептором, розташованим на мембрані клітин-мішеней. Цей рецептор є гликопротеидом з певної молекулярної масою.

    Повністю його структуру розшифрувати поки не вдалося, але відомо, що він пов’язаний з Gj-білком, активує аденілатциклазу, і впливає на його синтез.

    Основний ефект глюкагону на гепатоцити відбувається через циклічної АМФ. За рахунок модифікації N-кінцевого ділянки молекули глюкагону відбувається його перетворення в частковий агоніст.

      Что такое глюкагон: функции (роль) гормона поджелудочной железы, секреция (синтез), действиеПри збереженні спорідненості до рецептора, значною мірою втрачається його здатність активувати аденілатциклазу. Така поведінка характерна для дез-Гіс -[Глу9]-глюкагонамида і [Фен]-глюкагону.

    Даний фермент визначає внутрішньоклітинну концентрацію фруктозо-2,6-дифосфату, який впливає на глікогеноліз і глюконеогенез.

    Якщо рівень глюкагону високий і синтез проходить швидко, то при малій кількості інсуліну відбувається фосфорилювання 6-фосфофрукто-2-кіназа/фруктозо-2,6-дифосфатазы і вона починає працювати як фосфотаза.

    При цьому кількість фруктозо-2,6-дифосфату в печінці зменшується. При високій концентрації інсуліну і малій кількості глюкагону починається дефосфорилирование ферменту, і він функціонує як кіназа, збільшуючи рівень фруктозо-2,6-дифосфату.

    Це з’єднання призводить до активації фосфофруктокиназы – це фермент, що прискорює лімітує реакцію гліколізу.

    Таким чином, при високій концентрації глюкагону відбувається гальмування гліколізу та посилення глюконеогенезу, а при великому вмісті інсуліну активується гліколіз. Кетогенез і глюконеогенез придушуються.

    Застосування

    Глюкагон, як і його синтез, призначається для купірування важких нападів гіпоглікемії при неможливості провести внутрішньовенне вливання глюкози. Інструкція по застосуванню гормону досить чітко розписує всі

      Что такое глюкагон: функции (роль) гормона поджелудочной железы, секреция (синтез), действиеЦе зазвичай виникає у хворих на цукровий діабет. Також цей гормон використовується при променевій діагностиці для пригнічення моторики травного тракту. В даному випадку, застосування гормону є альтернативи.

    Глюкагон, який застосовується в медицині, виділяють з підшлункової залози свиней чи корів. Це пов’язано з тим, що амінокислоти глюкагону у цих тварин розташовані в однаковому порядку. При гіпоглікемії гормон вводять внутрішньом’язово, внутрішньовенно або підшкірно у кількості 1 мг

    В екстрених випадках краще використовувати глюкагон і два перших шляхи введення. Через 10 хвилин настає поліпшення, що дозволяє мінімізувати ризик захворювань ЦНС.

    Гіперглікемія під дією глюкагону короткочасна, а може і взагалі не настати, якщо запасів глікогену в печінці недостатньо. Після нормалізації стану хворому необхідно що-небудь з’їсти або зробити ін’єкцію глюкози, щоб запобігти повторний напад гіпоглікемії. Найбільш часті побічні реакції на глюкагон – блювота і нудота.

    1. Даний гормон призначається перед проведенням рентгеноконтрастного дослідження відділів шлунково-кишкового тракту, перед МРТ і ретроградної ідеографією для розслаблення мускулатури кишечника і шлунка та поліпшення їх функції.
    2. Глюкагон застосовується для купірування спазмів при захворюваннях жовчних шляхів та сфінктера Одді або при гострому дивертикуліті.
    3. Як допоміжний елемент при видаленні каменів з жовчного міхура з використанням петлі Дорма, а також при інвагінації кишечника і обструктивних процесах в стравоході і покращення їх функції.
    4. Секреція глюкагону застосовується як засіб експериментальної діагностики при феохромоцитомі, так як він активує викид катехоламінів клітинами цієї пухлини.
    5. Цей гормон застосовується для лікування шоку, так як надає інотропний ефект на серце. Він ефективний у хворих, що приймають бета-адреноблокатори, тому що адреностимулятори в таких випадках не діють.

    Читайте:   Безпечні дні після місячних і перед ними: як розрахувати цикл