Glucagon

Glucagon ist neben Insulin ein sehr wichtiges Hormon des Kohlenhydratstoffwechsels. Auf den Kohlenhydrat-, Protein- und Fettsäurestoffwechsel besitzt es weitgehend dem Insulin entgegengesetzte Wirkungen und ist der wichtigste Insulinantagonist. Glucagon dient der Bereitstellung energiereicher Substanzen (v.a. Glucose) mit dem Ziel, den Blutzuckerspiegel konstantzuhalten und Energiereserven zu mobilisieren.

Synthetisiert wird Glucagon in den α-Zellen der Langerhans-Inseln im endokrinen Pankreas.

Glucagon ist ein einkettiges Peptidhormon. Es wird über ein Vorläufermolekül hergestellt, das gewebespezifisch prozessiert wird. Im Pankreas entsteht daraus unter anderem das reife Glucagon (29 Aminosäuren), das in Vesikeln gespeichert und bei Bedarf sezerniert wird.

Die Regulation der Glucagonausschüttung erfolgt abhängig vom Blutzuckerspiegel, wobei seine Freisetzung teilweise von Glucose direkt und parallel dazu von zahlreichen weiteren Faktoren moduliert wird, darunter:

• die Aktivität von Sympathikus bzw. Parasympathikus

• Adrenalin

• Somatostatin

• Insulin

• Amino- und Fettsäurespiegel im Blut.

Die Signaltransduktion durch Glucagon erfolgt über einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor, die Adenylatzyklase und die Steigerung des intrazellulären cAMP-Spiegels, wodurch Proteinkinasen aktiviert werden. Diese modulieren die Aktivität von Enzymen des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels durch kovalente Enzymmodifikation oder phosphorylieren Transkriptionsfaktoren und modulieren so die Expression von Genen, die für Enzyme des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels codieren.

Der Hauptwirkort von Glucagon ist die Leber. Glucagon erhöht den Blutzuckerspiegel und hat aber noch weitere metabolische Wirkungen. Glucagon:

• verstärkt die Gluconeogenese, den Glykogenabbau und die Glucosefreisetzung

• stimuliert die Lipolyse, die β-Oxidation und die Bildung von Ketonkörpern aus Fettsäuren

• steigert die Proteolyse

• hemmt die Glykolyse