Glucagonul semnalizeaza hipoglicemia

Glucagonul semnalizeaza hipoglicemia

Chiar in absenta activitatii fizice semnificative sau a stress-ului, la cateva ore de la ingerarea glucidelor alimentare, glicemia scade sub 4,5 mM datorita oxidarii continue a glucozei in creer si alte tesuturi.

Hipoglicemia stimuleaza secretia de glucagon si diminueaza secretia de insulina (fig 11  )

Fig. 11 Reglarea glicemiei de catre insulina si glucagon. Sagetile drepte indica procesele stimulate de insulina, cele serpuite pe cele stimulate de glucagon

Glucagonul produce hiperglicemie in doua moduri (Tab. 3 )

Tab.3

Efectele glucagonului asupra glicemiei: producerea si eliberarea glucozei de catre ficat

Ca si adrenalina, glucagonul stimuleaza glicogenoliza prin activarea fosforilazei si  inactivarea sintetazei; ambele efecte sunt rezultatul fosforilarii celor doua enzime declansata de AMPc.

Dar spre deosebire de adrenalina, glucagonul inhiba glicoliza in ficat si stimuleaza siteza de glucoza prin gluconeogeneza. Ambele aceste efecte sunt rezultatul scaderii concentratiei fructozei-2,6-difosfatului, un inhibitor alosteric al enzimei gluconeogenetice fructoza -1,6 - bisfosfatazei si activator al PFK. Glucagonul inhiba, de asemenea, enzima glicolitica PK (prin promovarea/stimularea fosforilarii sale AMPc - dependente), blocand astfel conversia PEP si impiedicand oxidarea piruvatului in ciclul ATC; acumularea de PEP favorizeaza gluconeogeneza.

Prin stimularea glicogenolizei in ficat, impiedicand utilizarea glucozei pentru glicoliza in ficat si stimuland gluconeogeneza, glucagonul capaciteaza ficatul sa elibereze glucoza in sange, restabilind nivelul glicemiei (fig. 11)

Desi tinta sa primara este ficatul, glucagonul (ca si adrenalina) actioneaza si asupra tesutului adipos, activand TAG-lipaza prin fosforilarea ei AMPc -dependenta.

Aceasta lipaza (hormonosensibila) elibereaza acizii grasi care sunt exportati la ficat si alte tesuturi pentru combustie, economisind astfel glucoza pentru creer. Efectul net al glucagonului este, de aceea, stimularea sintezei de glucoza si eliberarea ei de catre ficat si mobilizarea acizilor grasi din tesutul adipos pentru a fi utilizati in  loc de glucoza pentru combustie de catre tesuturi, altele decat creerul (tab.3 )

Toate aceste efecte ale glucagonului sunt mediate de fosforilarea proteinelor AMPc-dependente.

In timpul infometarii, metabolismul este modificat pentru a furniza energie pentru creer

Rezervele de combustibil metabolic in organismul adultului uman sunt de trei tipuri: glicogenul - stocat in muschi si ficat in cantitati relativ mici; TAG in cantitati relativ mari in tesutul adipos; proteinele tisulare care pot fi degradate la aminoacizi atunci cand este necesara energia.

Fig. 12 arata modificarile metabolismului energetic in timpul infometarii.

Fig 12. Evenimentele moleculare din hepatocit care implica proteinele solubile disponibile si aa rezultati din biodegradarea lor.

Dupa pauza interprandiala nocturna aproape toata cantitatea de glicogen hepatic si muscular este epuizata. In decurs de 24 ore glicemia incepe sa scada, secretia de insulina incetineste in timp ce secretia de glucagon sporeste. Aceste semnale hormonale au drept consecinta mobilizarea TAG care devin principalele surse de combustibil pentru muschi si ficat. Pentru a furniza glucoza pentru creer, ficatul degradeaza anumite proteine (cele mai disponibile in conditiile in care organismul nu beneficiaza de aport proteic exogen, de ex. proteine sangvine circulante, hepatice etc). Gruparile lor aminice sunt convertite in uree in ficat; ureea este eliberata in sange si excretata prin rinichi. Scheletele de C ale aminoacizilor glucogenetici sunt convertite in piruvat sau intermediari ai ciclului ATC.

Acesti intermediari, ca si glicerolul derivat din TAG din tesutul adipos constituie precursorii necesari gluceogenezei in ficat, pentru a furniza glucoza creerului.

Utilizarea intermediarilor ciclului ATC pentru gluconeogeneza diminua concentratia OA, impiedicand Ac-CoA sa intre in ciclu. Aceasta, produsa in principal din acizii grasi prin b-oxidare, se acumuleaza favorizand cetogeneza in ficat. Dupa cateva zile de infometare concentratia corpilor cetonici in sange creste pe masura ce ei sunt exportati de la ficat la miocard, muschi scheletic si creer, care ii utilizeaza in loc de glucoza.

TAG stocati in tesutul adipos al unui adult de greutate medie furnizeaza suficienta energie pentru mentinerea ratei metabolismului bazal pentru aproximativ 3 luni; un obez adult are stocata suficienta energie pentru a supravietui peste un an. Totusi o astfel de infometare poate fi extrem de periculoasa; ea duce la supraproductia de corpi cetonici si la moarte. Cand rezervele de grasime se termina incepe degradarea proteinelor esentiale; aceasta determina pierderea functiunilor hepatice si cardiace si in final moarte.