Глюкагон

Основное место синтеза гормона — А-клетки, однако довольно большое количество глюкагона может вырабатываться в нейроэндокринных образованиях кишечника и в некоторых отделах ЦНС. Глюкоза и инсулин подавляют, а аминокислоты, особенно аланин, стимулируют его секрецию.

Неактивным предшественником гормона является препроглюкагон с молекулярной массой 9 000 Да, в результате частичного протеолиза он превращается в несколько пептидов, главным из которых является глюкагон. В клетках кишечника образуются глюкагоноподобные пептиды, регулирующие эндокринную функцию поджелудочной железы как в период переваривания пищи, так и между её приёмами.

Глюкагон — одноцепочечный полипептид из 29 аминокислотных остатков, имеющий молекулярную массу 3 485 Да. Готовый гормон депонируется в особых гранулах. Сигналом к его выбросу является снижение концентрации глюкозы в крови до 3 ммоль/л. Находится в плазме в свободной форме, поэтому период его полужизни мал — 3-5 минут. Инактивация гормона происходит в печени под действием специфических протеаз.

Механизм действия

Органы мишени — печень и жировая ткань. Вид передачи сигнала — трансмембранный. Он реализуется через специфические рецепторы, располагающиеся на плазматических мембранах гепатоцитов и адипоцитов. Гормон, соединяясь с рецепторной субъединицей аденилатциклазы, стимулирует образование цАМФ, который активирует протеинкиназу А (ПК А), действующую в данных органах по-разному.

В адипоцитах субстратом для ПК А служит гормончувствительная ТАГ-липаза. Фосфорилирование этого фермента повышает его активность, облегчает мобилизацию жиров и благоприятствует использованию глицерола и жирных кислот другими тканями, что способствует уменьшению в них распада углеводов.

В гепатоцитах ПК А реципрокно меняет скорость реакций, катализируемых ключевыми ферментами обмена гликогена: угнетает гликогенсинтазу и снижает её чувствительность к глюкозо-6-фосфату, но активирует фосфорилазу, действуя через дополнительную ступеньку усилительного каскада передачи сигнала — киназу фосфорилазы. Распад печёночного гликогена начинает преобладать над его синтезом. Образующийся при этом глюкозо-1-фосфат легко изомеризуется в глюкозо-6-фосфат и гидролизуется с помощью глюкозо-6-фосфатазы до свободной глюкозы, беспрепятственно покидающей гепатоцит. Для этого эффекта глюкагона характерна тканевая специфичность: он не влияет на скорость гликогенолиза в мышцах, где процесс регулируется адреналином.

Кроме того, глюкагон индуцирует в клетках печени продукцию ряда ферментов глюконеогенеза, главная роль среди которых принадлежит фосфоенолпируваткарбоксикиназе. Гормон через цАМФ усиливает экспрессию гена, кодирующего этот энзим, стимулируя его синтез, что ускоряет образование глюкозы из аминокислот. Одновременно он угнетает фосфофруктокиназу, что снижает интенсивность гликолиза.

Все эти эффекты вызывают рост концентрации глюкозы в крови и облегчают её утилизацию различными тканями. В клинической практике глюкагон применяют для лечения тяжёлых гипогликемических состояний.

Патология

Его недостаточное поступление в кровь, как правило, сочетается с дефицитом инсулина, поэтому клинически не проявляется. Избыточная секреция глюкагона характерна для гормонпродуцирующих опухолей из α-клеток — глюкагоном. Симптомы сходны с проявлениями сахарного диабета (раздел II, гл. 7.3).