OSN-SAbstraktOSN-E

Glukagon je polypeptid, secernovaný A-buňkami Langerhansových ostrůvků pankreatu, zvyšující koncentraci plazmatické glukózy stimulací jaterní glukoneogenezy a glykolýzy. Antagonista inzulinu. Vzhledem k působení prostřednictvím adenylcyklázové kaskády má řadu dalších metabolických účinků.

OSN-STerminologieOSN-E

Glukagon, Glucagoni hydrochloridum

Glucagon (Lilly) je glukagon izolovaný ze zvířecího pankreatu.

Glucagen (Novo Nordisk) je rekombinantní lidský glukagon.

Enteroglukagon je látka tvořená střevem s podobnými účinky a imunoreaktivitou jako glukagon (glucagon-like immunoreactivity).

OSN-SSynonymaOSN-E

OSN-SKlasifikační kódyOSN-E

ATC klasifikace: H04AA01

OSN-SOdkazy na jiné relevantní dokumenty, další informaceOSN-E

Pankreas: produkce hormonů

GLP-1 (Glukagonu podobný peptid)

OSN-SChemická a fyzikální charakteristika, struktura a povaha analytuOSN-E

Molekula (lineární polypeptid) obsahuje 29 aminokyselin (m.h. 3485) v jednoduchém řetězci, který vzniká odštěpením z molekuly proglukagonu tvořeném 160 aminokyselinami. Proglukagon vzniká jednak v A-buňkách pankreatu, jednak jej syntetizují L-buňky ilea. Molekula proglukagonu obsahuje glicentinu příbuzný peptid (GRPP), glukagon, glukagonu podobný peptid 1 (GLP-1) a glukagonu podobný peptid 2 (GLP-2). V pankreatu a střevě je molekula proglukagonu zdrojem jiných peptidů. Zatímco v pankreatu vzniká z proglukagonu aktivní glukagon, kdežto glicentinu podobný pankreatický peptid (GRPP) a hlavní fragment proglukagonu jsou biologicky neaktivní, ve střevní sliznici je gen proglukagonu zdrojem N-terminálního glicentinu tvořeného GRPP s glukagonem a dále molekuly GLP-1 a GLP-2 (22). Glukagon vytváří trimery. Jeho C-terminální část se váže na specifický receptor, N-terminální část je nezbytná pro jeho účinek.

Sekvence (bez mezidruhových rozdílů):

H₃N⁺-His-Ser-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-

Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-

Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COO^-

OSN-SRole v metabolismuOSN-E

Glukagon zvyšuje tvorbu glukózy v játrech a to jednak stimulací glykogenolýzy (pouze v játrech, nikoli ve svalech), jednak stimulací glukoneogeneze.  Dále se působením glukagonu aktivuje lipolýza, podporuje ketogenezu, ve velkých dávkách má pozitivně inotropní efekt na myokard, stimuluje růstový hormon, inzulin a pankreatický somatostatin. Glykogenolýza je zajištěna aktivací adenylcyklázy nebo aktivací fosfolipázy C prostřednictvím zvýšení cytoplazmatického Ca⁺⁺.

Působí prostřednictvím glukagonových receptorů v játrech. Receptor má m.h. 190000 a po vazbě glukagonu na receptor se cestou G-proteinu vyvolá tvorba cyklického adenozínmonofosfátu (cAMP). Následuje aktivace proteinkinázy A způsobující fosforylaci proteinů, zejména enzymů zapojených do metabolických drah. Aktivuje se jak dráha s mitogenem aktivovanou proteinkinázou (MAPK), tak s fosfatidylinositol-3-kinázou. Signalizační kaskáda ovlivní oba pochody tvorby glukózy, tj. glykogenolýzu i glukoneogenezi. Podobně je stiumulována lipolýza a ketogeneze. Poměr koncentrací inzulinu a glukagonu udržuje fosforylačně-defosforylační pochody v buňce vedoucí k aktivaci nebo inhibici regulujících enzymů a tím ovlivňují směr přeměny základních živin.

OSN-SZdroj (syntéza, příjem)OSN-E

Gen glukagonu je umístěn na 2. chromosomu Tvoří se v alfa-buňkách (též A-buňkách) pankreatu z preproglukagonu (179 aminokyselin), dále se tvoří proglukagon (m.h. 18000), po odštěpení N-koncového fragmentu vzniká intermediární peptid (m.h. 4500) a glukagon vznikne odštěpením C-koncového fragmentu. V buňkách alfa je uložen v sekrečních granulech. Strukturálně je podobný glicentinu (37 aminokyselin), který pochází ze stejného prohormonu (preproglukagon) a vykazuje glukagonovou aktivitu.

OSN-SDistribuce v organismu, obsah ve tkáníchOSN-E

Glukagon cirkuluje v plazmě a váže se na povrchové receptory buněk (hepatocyt).

OSN-SZpůsob vylučování nebo metabolismusOSN-E

Degradace probíhá proteolyticky v játrech a ledvinách, úvodní odštěpení N-koncového histidinu vede k inaktivaci.

OSN-SBiologický poločasOSN-E

Biologický poločas v plazmě je 3 – 6 minut.

OSN-SKontrolní (řídící) mechanismyOSN-E

Stimulace sekrece

Hypoglykémie, hladovění, glukogenní aminokyseliny (zejména arginin a alanin, méně serin, glycin, cystein, threonin) aplikované parenterálně i potrava bohatá proteiny, katecholaminy, cholecystokinin, glukózodependentní inzulínotropní peptid (GIP), glukokortikoidy, gastrin, námaha, infekce, stress, stimulace alfa- a beta-adrenergních receptorů, teofylin, acetylcholin.

Již hraniční nebo jen mírně snížené hodnoty glykemie kolem 3.4-3,7 mmol/l jsou stimulem pro uvolnění glukagonu.

Inhibice sekrece

Glukóza, somatostatin, sekretin, volné mastné kyseliny (ve vysokých koncentracích), ketolátky, inzulin (inzulin normálně inhibuje sekreci glukagonu, jak vyplývá z centrifugální perfúze ostrůvků krví), dále fenytoin, alfa-adrenergní stimulátory, gama-aminomáselná kyselina (GABA).

OSN-SLiteraturaOSN-E

Holst, J.J.: Treatment of type 2 diabetes with glucagonlike peptide 1. Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes 5, 1998, s. 108-115.

OSN-SPoznámkyOSN-E

Existenci glukagonu předpokládali již Banting s Bestem, ale struktura byla odhalena až v roce 1957.

OSN-SAppendixyOSN-E

OSN-SAutorské poznámkyOSN-E

Jan Škrha, Antonín Jabor