2. Глюкагон

Глюкагон — гормон альфа-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы. По химическому строению глюкагон представляет собой полипептид, включающий 29 аминокислот с молекулярной массой 3,5 кДа. Период полураспада 3-6 мин.

Синтез осуществляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.

Секрецию глюкагона стимулирут:

• снижение уровня глюкозы в крови;

• гормоны желудочно-кишечного тракта (ЖИП, гастрин, секретин, холе-цистокинин-панкреозимин);

• низкий уровень в крови ионов Са²⁺.

Секрецию глюкагона подавляют:

• инсулин,

• соматостатин,

• рост уровня глюкозы и Са²⁺ в крови.

Схема действия глюкагона. 1 – активация альфа-субъединицы G-белка (замена ГДФ на ГТФ); 2 – активация аденилатциклазы, увеличение выработки цАМФ; 3 – активация протеинкиназы А; 4 – фосфорилирование и активация киназы фосфорилазы; 5 – фосфорилирование и активация гликогенфосфорилазы; 6 – фосфорилирование и инактивация гликоген синтазы; 7 – усиление распада гликогена.

Глюкагон имеет рецепторы, связанные с G-белком, локализованные на плазматической мембране. При взаимодействии с рецептором происходит конформационное изменение альфа субъединицы, замена ГДФ на ГТФ, её отсоединение от комплекса и дрейф к аденилатциклазе, т.е. происходит активация сигнального каскада (Схема ниже). Блокируется синтез и активируется распад гликогена.

Схема действия инсулина и глюкагона на углеводный обмен (А.Я. Николаев).

Мишени и эффекты

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

Действие адреналина и глюкагона - усиливает распад гликогена в мышцах и печени, активируя фосфорилазу гликогена и переход глюкозы в кровь за счёт активизации глюкозо-6-фосфотазы (гл-6-ф → глюкоза). Адреналин оказывает преимущественное действие на мышечные клетки, а глюкагон – на клетки печени.

Глюкагон оказывает противоположное с инсулином действие на углеволный обмен.

Жировая ткань

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

Печень

• активация глюконеогенеза и гликогенолиза,

• подавляет синтез жирных кислот;

• за счет повышенного поступления жирных кислот из жировой ткани и β-окисления усиливается кетогенез.

Патология

При опухолях поджелудочной железы уровень глюкагона может значительно возрастать, например, при глюкагономе. Основные симптомы заболевания – мигрирующая некролитическая эритема, гипергликемия и низкий уровень аминокислот.

3. Амилин

Амилин — пептидный гормон, вырабатываемый β-клетками панкреатических островков Лангерганса. Третий островковый панкреатический гормон (наряду с инсулином и глюкагоном), участвующий в поддержании гомеостаза глюкозы. Впервые выделен в 1986 г. Другое его название — островковый амилоидный панкреатический полипептид (LAPP). РНК амилина присутствует в ткани желудка, подвздошной кишки, легких, задних корешковых ганглиях.

Это полипептид из 37 аминокислотных остатков (3,8 kDa), имеет дисульфидную связь между Cys² и Cys⁷. Относится к семейству кальцитонина. Образуюется из пре-про-амилина (предшественник человеческого амилина содержит 89 аминокислот).

Рецепторы амилина присутствуют в центральной нервной системе и почках. Легко проходит через гематоэнцефалический барьер.

Амилин хранится в тех же секреторных гранулах β-клеток, что и инсулин, вместе с которым он секретируется в ответ на общие стимулы. У человека имеется корреляция уровней амилина и инсулина. В сыворотке крови их молярное соотношение составляет 1 : 10.

Амилин обладает широким спектром биологической активности, участвует в регуляции углеводного обмена и в метаболизме кальция. Обнаруженны свидетельства его причастности к развитию сахарного диабета II типа.

Биологические функции:

• снижает секрецию инсулина;

• ингибирует высвобождение глюкагона панкреатическими α-клетками после приема пищи, введения аргинина;

• ингибирует гликогенсинтазу;

• усиливает гликогенолиз, активируя фосфорилазу гликогена;

• подавляет транспорт глюкозы;

• в малых дозах амилин тормозит эвакуацию содержимого из желудка после приема пищи и транзит его по тонкой кишке;

• снижает уровень Ca²⁺ в крови. Тормозит резорбцию кости благодаря прямому действию на подвижность остеокластов и стимуляции пролиферации остеобластов. По действию сопоставим с кальцитонином;

• малые дозы оказывают умеренное гипертензивное действие, фармакологические — гипотензивное;

• наблюдается трофическое действие амилина на эпителиальные клетки проксимальных почечных канальцев;

• стимулирует реабсорбцию воды и Na⁺ в проксимальных почечных канальцах;

• стимулирует сокращение лимфатических микрососудов брыжейки;

• обладает аноректическим (анорексия – отсутствие аппетита) свойством,;

• обладает выраженным противоязвенным и заживляющим эффектом;

• влияет на хранение и формирование памяти.

Секрецию амилина, как и инсулина, стимулируют - приём пищи, введение глюкозы (орально и внутривенно), глюкагона, аргинина.

Тормозит - голодание, гипогликемия, экзогенный инсулин, соматостатин.

В крови здоровых людей амилин определяется в пикомолярных концентрациях. Содержание амилина в крови может повышаться при нарушенной толерантности к глюкозе, ожирении, сахарном диабете 2 типа, во время беременности при нормальной толерантности к глюкозе и особенно при диабете беременных.