Glukagon
A glukagon egy peptidhormon, amelyet a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek alfa-sejtjei termelnek és feladata a vércukorszint emelése, vagyis hatása ellentétes az inzulinéval.

Ha a glükóz koncentrációja a vérben túlságosan alacsony lesz, a hasnyálmirigy glukagont választ ki, amely a májban megindítja a tárolt glikogén lebontását és a glükóz felszabadítását. Az inzulin, ezzel ellentétben, magas vércukorszint esetén szabadul fel és elősegíti a fölösleges cukor felvételét. A glukagon és az inzulin ugyanannak a visszacsatolási rendszernek a tagjai, amelynek a vércukorszint fiziológiai szinten való tartása a feladata. Testi munka és stressz esetén nő az energiafelhasználás és így a glukagonszint is. Szerkezete alapján a glukagon-hormoncsaládhoz tartozik (csakúgy, mint a GIP, a szekretin és a VIP).

A glukagont az amerikai C. P. Kimball és John. R. Murlin fedezte fel 1923-ban. Aminosavsorrendjét 1957-ben határozták meg.

Feladata 
A glukagon feladata a vércukorszint megemelése. Ezt két módon éri el: elősegíti a glikogén lebontását glükózzá; és a glükóz szintézisét a glükoneogenezis révén.

A szőlőcukrot (glükózt) a májsejtek (hepatociták) tárolják poliszacharid, glikogén formájában. A glukagon hozzáköt a sejtek felszínén található receptorhoz, mire az megindítja a glikogén hidrolízisét és a véráramba való juttatását (az ún. glikogenolízist). Ha a glikogéntartalékok kimerülnek, a glukagon hatására a májban és a vesében megindul a más molekulákból (egyes aminosavak, lipidek, piroszőlősav, tejsav) történő szőlőcukorszintézis, a glükoneogenezis. A hormon egyúttal leállítja a májban a glikolízist, így annak köztes termékei a glükózszintézis rendelkezésére állhatnak.

Inzulinhiány esetén (pl. I. típusú cukorbetegség) a glukagon egyúttal elősegíti a zsírok lebontását is. Gerinctelenekben (rákokban) megfigyelték, hogy a szemkocsány eltávolítása megnöveli a glukagon mennyiségét a vérben és hiperglikémiához vezet.

Szerkezete 

A glukagon egy 29 aminosavból álló polipeptid. Az emberben aminosavszekvenciája a következő: NH2-His-Ser-Gln-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-COOH. Molekulasúlya 3483 dalton.

A glukagont a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek alfa-sejtjei termelik, míg az inzulin a velük szomszédos béta-sejtekben készül. Az emberben a sejtek vegyesen helyezkednek el, míg a patkányban az alfa-sejtek a sziget peremén tömörülnek. Az alfa-sejtek a proglukagon fehérje specifikus vágásával hozzák létre a hormont. A bél L-sejtjeiben a proglukagon alternatív vágásával más hormonok termelődnek: a glicentin, a GLP-1, GLP-2 és az oxintomodulin.

Hatásmechanizmusa 

A glukagonreceptor a hepatociták felszínén, azok sejtmembránjába ágyazódva található. A glukagon megkötése után a receptor konformációs változáson megy át és a hozzá kapcsolódó G-proteinről egy GTP-molekula hasítása árán leválik annak alfa-alegysége. Az alegység aztán aktiválja a szignáltranszdukciós kaszkád első lépését, az adenilát-cikláz enzimet. Az enzim ciklikus AMP-t hoz létre, ami beindítja a protein-kináz A működését, amely foszforilálja a glikogén-foszforiláz b-t, átalakítva azt az aktív a formába. A foszforliáz-a aztán egy foszfátcsoportot kapcsol a glikogén utolsó glükózmolekulájára és egyben levágja azt a polimerlánc végéről és szabad glükózt hoz létre.

Ezenkívül a láncolat közepén találhat protein-kináz A foszforilálja és kikapcsolja azt az enzimet, amely a glikolízis fontos kezdeti molekuláját, a fruktóz-2,6-biszfoszfátot hozza létre és ezzel gátolja a glükóz lebontásával járó glikolízist.

A glukagon termelését a következő tényezők aktiválják:
 hipoglikémia
 adrenalin 
 arginin
 alanin 
 acetilkolin
 kolecisztokinin

A következők pedig gátolják: 
 szomatosztatin
 inzulin 
 glitazonreceptor/retinoid X receptor dimer. (ezek génkifejeződést szabályozó nukleáris receptorok)
 megnövekedett zsírsav- vagy ketosavszint a vérben
 megnövekedett ureatermelés

A hasnyálmirigy egyes tumorjai (pl. glukagonóma) a glukagon extrém magas szintjét okozhatják.

Orvosi alkalmazásai 
A glukagon-injekció a súlyos hipoglikémia fontos elsősegélynyújtási eszköze. A beteg ilyenkor az eszméletét is elvesztheti, ezért szájon át esetleg nem képes bevenni a szert. Felnőttek esetén a dózis 1 milligramm és izomba, intravénásan vagy bőr alá  is adható. Mivel oldatban nem tartható el sokáig, a glukagont többnyire por formájában tárolják, amit beadás előtt valamilyen steril folyadékban (víz, fiziológiás oldat) fel kell oldani.

Egyes esetekben béta-blokkolók túladagolása esetén nagy dózis glukagon beadása jótékonynak bizonyult. Bizonyos anafilaxiás esetekben, amikor a beteg rezisztens az adrenalin hatására, intravénás glukagonnal hatékonyan kezelték az alacsony vérnyomásukat. A nyelőcsövet elzáró idegen tárgy eltávolításában egyes orvosok szerint hasznos a glukagon beadása, mert ellazítja a nyelőcső alsó záróizmát. Mások szerint a kezelés hatékonyságára nincs bizonyíték.

A glukagon igen gyorsan hat; beadásának fejfájás és émelygés lehet a mellékhatása. Feocitokrómiában szenvedő betegeknek nem javasolt, mert a túltermelt adrenalin mellett a vércukorszint könnyen kórosan magas értékeket érhet el. Szintén nem ajánlott inzulinóma esetén. Véralvadásgátlókkal (warfarin) együtt adva, fokozza azok hatását.

Jegyzetek

Fordítás 

Endokrinológia
Hormonok
Peptidek
A glukagon egy peptidhormon , amelyet a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek alfa-sejtjei termelnek és feladata a vércukorszint emelése , vagyis hatása ellentétes az inzulinéval . Ha a glükóz koncentrációja a vérben túlságosan alacsony lesz , a hasnyálmirigy glukagont választ ki , amely a májban megindítja a tárolt glikogén lebontását és a glükóz felszabadítását . Az inzulin , ezzel ellentétben , magas vércukorszint esetén szabadul fel és elősegíti a fölösleges cukor felvételét . A glukagon és az inzulin ugyanannak a visszacsatolási rendszernek a tagjai , amelynek a vércukorszint fiziológiai szinten való tartása a feladata . Testi munka és stressz esetén nő az energiafelhasználás és így a glukagonszint is . Szerkezete alapján a glukagon-hormoncsaládhoz tartozik ( csakúgy , mint a GIP , a szekretin és a VIP ) . A glukagont az amerikai C. P. Kimball és John . R. Murlin fedezte felban . Aminosavsorrendjétben határozták meg . Feladata A glukagon feladata a vércukorszint megemelése . Ezt két módon éri el : elősegíti a glikogén lebontását glükózzá ; és a glükóz szintézisét a glükoneogenezis révén . A szőlőcukrot ( glükózt ) a májsejtek ( hepatociták ) tárolják poliszacharid , glikogén formájában . A glukagon hozzáköt a sejtek felszínén található receptorhoz , mire az megindítja a glikogén hidrolízisét és a véráramba való juttatását ( az ún. glikogenolízist ) . Ha a glikogéntartalékok kimerülnek , a glukagon hatására a májban és a vesében megindul a más molekulákból ( egyes aminosavak , lipidek , piroszőlősav , tejsav ) történő szőlőcukorszintézis , a glükoneogenezis . A hormon egyúttal leállítja a májban a glikolízist , így annak köztes termékei a glükózszintézis rendelkezésére állhatnak . Inzulinhiány esetén ( pl . I. típusú cukorbetegség ) a glukagon egyúttal elősegíti a zsírok lebontását is . Gerinctelenekben ( rákokban ) megfigyelték , hogy a szemkocsány eltávolítása megnöveli a glukagon mennyiségét a vérben és hiperglikémiához vezet . Szerkezete A glukagon egyaminosavból álló polipeptid . Az emberben aminosavszekvenciája a következő : NH2-His-Ser-Gln-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-COOH. Molekulasúlyadalton . A glukagont a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek alfa-sejtjei termelik , míg az inzulin a velük szomszédos béta-sejtekben készül . Az emberben a sejtek vegyesen helyezkednek el , míg a patkányban az alfa-sejtek a sziget peremén tömörülnek . Az alfa-sejtek a proglukagon fehérje specifikus vágásával hozzák létre a hormont . A bél L-sejtjeiben a proglukagon alternatív vágásával más hormonok termelődnek : a glicentin , a GLP-1 , GLP-2 és az oxintomodulin . Hatásmechanizmusa A glukagonreceptor a hepatociták felszínén , azok sejtmembránjába ágyazódva található . A glukagon megkötése után a receptor konformációs változáson megy át és a hozzá kapcsolódó G-proteinről egy GTP-molekula hasítása árán leválik annak alfa-alegysége . Az alegység aztán aktiválja a szignáltranszdukciós kaszkád első lépését , az adenilát-cikláz enzimet . Az enzim ciklikus AMP-t hoz létre , ami beindítja a protein-kináz A működését , amely foszforilálja a glikogén-foszforiláz b-t , átalakítva azt az aktív a formába . A foszforliáz-a aztán egy foszfátcsoportot kapcsol a glikogén utolsó glükózmolekulájára és egyben levágja azt a polimerlánc végéről és szabad glükózt hoz létre . Ezenkívül a láncolat közepén találhat protein-kináz A foszforilálja és kikapcsolja azt az enzimet , amely a glikolízis fontos kezdeti molekuláját , a fruktóz-2,6-biszfoszfátot hozza létre és ezzel gátolja a glükóz lebontásával járó glikolízist . A glukagon termelését a következő tényezők aktiválják : hipoglikémia adrenalin arginin alanin acetilkolin kolecisztokinin A következők pedig gátolják : szomatosztatin inzulin glitazonreceptor/ retinoid X receptor dimer. ( ezek génkifejeződést szabályozó nukleáris receptorok ) megnövekedett zsírsav- vagy ketosavszint a vérben megnövekedett ureatermelés A hasnyálmirigy egyes tumorjai ( pl. glukagonóma ) a glukagon extrém magas szintjét okozhatják . Orvosi alkalmazásai A glukagon-injekció a súlyos hipoglikémia fontos elsősegélynyújtási eszköze . A beteg ilyenkor az eszméletét is elvesztheti , ezért szájon át esetleg nem képes bevenni a szert . Felnőttek esetén a dózismilligramm és izomba , intravénásan vagy bőr alá is adható . Mivel oldatban nem tartható el sokáig , a glukagont többnyire por formájában tárolják , amit beadás előtt valamilyen steril folyadékban ( víz , fiziológiás oldat ) fel kell oldani . Egyes esetekben béta-blokkolók túladagolása esetén nagy dózis glukagon beadása jótékonynak bizonyult . Bizonyos anafilaxiás esetekben , amikor a beteg rezisztens az adrenalin hatására , intravénás glukagonnal hatékonyan kezelték az alacsony vérnyomásukat . A nyelőcsövet elzáró idegen tárgy eltávolításában egyes orvosok szerint hasznos a glukagon beadása , mert ellazítja a nyelőcső alsó záróizmát . Mások szerint a kezelés hatékonyságára nincs bizonyíték . A glukagon igen gyorsan hat ; beadásának fejfájás és émelygés lehet a mellékhatása . Feocitokrómiában szenvedő betegeknek nem javasolt , mert a túltermelt adrenalin mellett a vércukorszint könnyen kórosan magas értékeket érhet el . Szintén nem ajánlott inzulinóma esetén . Véralvadásgátlókkal ( warfarin ) együtt adva , fokozza azok hatását . Jegyzetek Fordítás Endokrinológia Hormonok Peptidek