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Franca Esposito » 25.Glucagone


Glucagone

Struttura: polipeptide di 29 aa (PM 3485).

Viene sintetizzato nelle cellule a (o A) del pancreas in forma di pre-ormone e accumulato in vescicole di secrezione.

Il precursore primario (proglucagone) è costituito da 160 aa che viene prima scisso in 2 frammenti, il più piccolo dei quali (69 aa) è denominato glicentina.

La secrezione del glucagone (esocitosi) è stimolata da un basso livello di glucosio nel sangue (ipoglicemia).

Viene anche prodotto dalle cellule L dell’intestino tenue con l’ingresso del bolo alimentare (enteroglucagone), la sua funzione è quella di produrre un anticipato stato di iperglicemia e di stimolare la secrezione dell’insulina.

La lezione è della Prof. Margherita Ruoppolo

Glucagone (segue)

Tessuto bersaglio: fegato e tessuto adiposo, si lega a specifici recettori e stimola l’adenilato ciclasi aumentando livelli cAMP.

Nel fegato stimola la glicogenolisi (aumento ematico della glicemia) e nel tessuto adiposo la lipolisi (aumento ematico dei NEFA).

All’effetto iper-glicemizzante contribuisce anche la stimolazione della gluconeogenesi epatica:

  • aumento degli aminoacidi liberi derivanti da incremento di proteolisi
  • induzione degli enzimi chiave della gluconeogenesi (fosfoenolpiruvato-carbossichinasi)

Aumento di corpi chetonici, indotto dal glucagone:

  • aumentato apporto al fegato di acidi grassi provenienti dal tessuto adiposo
  • induzione della carnitina aciltrasferasi I che incrementa l’ingresso acidi grassi nei mitocondri e loro degradazione

Glucagone (segue)

Effetti del glucagone sulla concentrazione di glucosio nel sangue: produzione  e rilascio di glucosio da parte del fegato.

Effetti del glucagone sulla concentrazione di glucosio nel sangue: produzione e rilascio di glucosio da parte del fegato.


Glucagone (segue)

Il glucagone determina un aumento della concentrazione del glucosio nel sangue mediante diverse vie elencate nella tabella precedente.

L’attivazione della glicogeno fosforilasi e l’inattivazione della glicogeno sintasi sono il risultato della fosforilazione di enzimi regolatori innescata dal cAMP.

Nel fegato il glucagone inibisce la glicolisi e stimola la gluconeogenesi. Questi effetti derivano dall’abbassamento dei livelli di fruttosio 2,6 bifosfato inibitore allosterico di FBPasi-1 e attivatore di PFK-1.

Il glucagone inibisce la piruvato chinasi (mediante fosforilazione cAMP dipendente) impedendo l’ossidazione del piruvato nel ciclo dell’acido citrico.

Il fosfoenolpiruvato che si accumula favorisce la gluconeogenesi. Questo effetto è amplificato dal fatto che il glucagone stimola la sintesi di PEP carbossichinasi.

Mediante tali azioni il glucagone consente al fegato di rilasciare glucosio nel sangue.

Glucagone (segue)

Il glucagone incide anche sul tessuto adiposo promuovendo la degradazione dei tracilgliceroli attraverso l’attivazione della perilipinaella triacilglicerolo lipasi ormone-sensibile medinate fosforilazione cAMP dipendente.

Gli acidi grassi liberati vengono esportati al fegato e agli altri tessuti come combustibili metabolici con risparmio di glucosio che può essere utilizzato dal cervello.

Glucagone (segue)

Effetti del glucagone. Tratto da: DL Nelson e MM Cox “I Principi di biochimica di Lehninger” ed. Zanichelli.

Effetti del glucagone. Tratto da: DL Nelson e MM Cox “I Principi di biochimica di Lehninger” ed. Zanichelli.


Glucagone (segue)

Effetto di vari substrati, ormoni e neurotrasmettitori sulla secrezione di insulina e glucagone.

Effetto di vari substrati, ormoni e neurotrasmettitori sulla secrezione di insulina e glucagone.


Glucagone (segue)

Antagonismo tra insulina e glucagone.

Antagonismo tra insulina e glucagone.


Effetti Glucagone

Stato di digiuno prolungato

Dopo esaurimento delle riserve di glicogeno, sono mobilizzati gli acidi grassi dal tessuto adiposo, come fonte d’energia principale per fegato e muscolo.

Le proteine degradate generano aa glucogenici che con il glicerolo costituiscono i precursori della gluconeogenesi.

Si accumula AcetilCoA per mancanza di ossalacetato e si formano corpi chetonici che sono esportati al cervello che può utilizzarli al posto del glucosio.

Tratto da DL Nelson, MM Cox  “Principi di biochimica di A.L.Lehninger “ed. Zanichelli.

Tratto da DL Nelson, MM Cox "Principi di biochimica di A.L.Lehninger “ed. Zanichelli.


Glucagone (segue)

Dopo alcuni giorni di digiuno:

  • livello di glucosio circolante diminuisce
  • livello dei corpi chetonici nel sangue aumenta
  • i corpi chetonici sono tasportati dal fegato al cuore, al muscolo scheletrico e al cervello che li utilizzano come combustibili metabolici al posto del glucosio

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