Glucagone | Cos'è? Funzioni, Glicemia, Salute

Che Cos'è

Il glucagone è un ormone proteico ad azione iperglicemizzante.

Viene prodotto dal pancreas, in particolare dalle cellule α delle isole di Langerhans.

Il glucagone è un ormone contro-insulare, poiché contrasta con la sua azione molte delle funzioni dell'insulina.

Mentre l'insulina agisce per ridurre livelli elevati di glucosio nel sangue, il glucagone fa in modo che la glicemia non scenda troppo.

Se la concentrazione di glucosio nel sangue si riduce troppo (ipoglicemia), le cellule, in particolare quelle del cervello, risentono negativamente della sua carenza. Una grave ipoglicemia provoca pertanto difficoltà di concentrazione, irrequietezza, tremori, debolezza e, se particolarmente marcata, coma.

Dopo essere stato secreto dal pancreas nel flusso sanguigno, il glucagone stimola la scomposizione del glicogeno immagazzinato nel fegato. Il glicogeno, quindi, si decompone in glucosio, che entra nel flusso sanguigno sostenendo la glicemia.

Come Funziona

Il metabolismo del glucosio e più in generale il metabolismo energetico dell'organismo sono controllati principalmente dall'azione degli ormoni insulina (che ha effetti anabolici) e glucagone (che ha effetti catabolici).

• Quando i livelli di glucosio nel sangue diminuiscono - ad esempio tra i pasti o quando il corpo è stressato o ha bisogno di un ulteriore aumento di energia - alcune cellule specializzate del pancreas (cellule α delle isole di Langerhans) captano l'ipoglicemia e rilasciano il glucagone*.
• In risposta all'aumento del glucagone nel sangue, il fegato rilascia il glucosio che aveva immagazzinato sottoforma di glicogeno.
• Il glucagone induce quindi la mobilizzazione delle riserve energetiche e la riduzione della captazione dei nutrienti da parte delle cellule.

L'insulina funziona invece in senso opposto:

• mentre l'ipoglicemia rappresenta uno stimolo per la secrezione di glucagone, quando i livelli di glucosio nel sangue aumentano (ad es. dopo un pasto o uno spuntino) il pancreas rilascia insulina.
• L'insulina entra nel sangue e si lega ai recettori presenti sulle cellule di diversi organi
• Il legame insulina-recettore induce una cascata di reazioni che portano alla diminuzione della concentrazione di glucosio nel sangue.
• Il glucosio, dopo essere entrato nelle cellule per azione dell'insulina, viene utilizzato per produrre energia o riserve energetiche (glicogeno/acidi grassi).

Cosa Induce il Rilascio di Glucagone?

*Oltre al basso livello di glucosio nel sangue, altri importanti segnali per la secrezione di glucagone comprendono:

• gli amminoacidi derivanti da un pasto ricco di proteine, che stimolano sia la secrezione di insulina che quella di glucagone. Quest'ultimo impedisce l'ipoglicemia che si avrebbe in seguito alla secrezione di insulina dopo un pasto proteico:
• adrenalina e noradrenalina, rilasciate durante periodi di stress o in seguito a traumi.

Ormoni Controinsulari

Se da un lato l'insulina è l'unico ormone in grado di abbassare significativamente la glicemia, dall'altro sono diversi gli ormoni che possono aumentarla.

Tra i più importanti, oltre al glucagone, ricordiamo:

• il cortisolo (ribattezzato l'ormone stress) che viene secreto dai surreni ad alte dosi in condizioni di forti stress psico-fisici a medio-lungo termine;
• le catecolamine, che vengono secrete in condizioni di stress acuto (ad esempio uno spavento, un improvviso sforzo fisico);
• la tiroxina (il principale ormone tiroideo);
• l'ormone della crescita (GH).

A Cosa Serve

Funzioni del Glucagone nell'Organismo

Il glucagone mantiene costante il livello ematico di glucosio attivando:

• la gluconeogenesi: produzione ex novo di glucosio nel fegato;
• e la glicogenolisi: scissione del glicogeno nel fegato per produrre glucosio.

Più in generale il glucagone ha effetti sul metabolismo:

• dei carboidrati: aumenta la demolizione del glicogeno epatico (non di quello muscolare) e favorisce la gluconeogenesi;
• dei lipidi: favorisce l'ossidazione epatica degli acidi grassi e la successiva formazione di corpi chetonici. Nel tessuto adiposo promuove la degradazione dei trigliceridi, i cui acidi grassi vengono immessi in circolo per essere utilizzati da altri tessuti;
• delle proteine: aumenta l'uptake di amminoacidi nel fegato, che possono essere usati per la gluconeogenesi. Questo porta alla diminuzione del livello plasmatico degli amminoacidi.

Gluconeogenesi

La gluconeogenesi è una via metabolica che si svolge soprattutto a livello epatico e che permette di sintetizzare glucosio a partire da altre molecole.

A seconda dei casi, la molecola di partenza può essere:

• alcuni amminoacidi provenienti soprattutto dalla degradazione delle proteine del tessuto muscolare.
  Tra questi amminoacidi predomina l'alanina, insieme ai noti aminoacidi ramificati (leucina, isoleucina, valina), ma in misura minore partecipano anche la glutammina e l'aspartato;
• l'acido lattico generato soprattutto dal metabolismo delle cellule muscolari in intensa attività e dai globuli rossi; la conversione dell'acido lattico in glucosio avviene nel cosiddetto ciclo di Cori, o ciclo dell'acido lattico;
• il glicerolo, liberato dal metabolismo dei trigliceridi nel tessuto adiposo, quindi riversato in circolo.

Glicogenolisi

Il glicogeno è il polisaccaride di riserva degli animali ed è formato dall'unione di moltissime molecole di glucosio.

È contenuto in tutte le cellule dell'organismo ma le maggiori quantità si trovano:

• nel fegato, che è l'organo percentualmente più ricco di glicogeno;
• nei muscoli, che per l'entità della loro massa rappresentano il deposito principale di glicogeno.

Il fegato è sensibile al glucagone e può scomporre prontamente le sue riserve di glicogeno per immettere glucosio nel flusso sanguigno e soddisfare le richieste di altri organi. Al contrario, il glicogeno immagazzinato nelle fibre muscolari è disponibile esclusivamente per uso interno e non è condiviso con altri tessuti.

Recettori del Glucagone

L'azione biologica del glucagone sui tessuti bersaglio è mediata dalla sua interazione con specifici recettori presenti nella membrana plasmatica degli epatociti (le cellule del fegato) e degli adipociti (le cellule del tessuto adiposo).

Il legame del glucagone al suo recettore attiva l'enzima adenilato ciclasi della membrana plasmatica con conseguente aumento di cAMP (AMP ciclico).

A sua volta questo secondo messaggero attiva la proteina chinasi cAMP dipendente, portando alla fosforilazione di specifici enzimi e proteine.

Il risultato è l'attivazione o l'inibizione di enzimi cruciali per il metabolismo energetico.

Glucagone e Salute 

Il glucagone può essere dosato nel plasma con un semplice esame del sangue e i suoi livelli normali (glucagonemia) oscillano tra 50 e 100 picogrammi / millilitro.

Alcuni disturbi del pancreas causano una sovrapproduzione di glucagone. Il glucagonoma, ad esempio, è una rara neoplasia responsabile dell'aumentata secrezione di glucagone, alla quale conseguono segni e sintomi come dermatite eritemato-bollosa necrotica migrante, iperglicemia, anemia, glossite e disturbi dell'alvo.

Anche la cirrosi epatica con anastomosi vena porta-vena cava si accompagna ad iperglucagonemia per rallentato catabolismo dell'ormone.

Livelli elevati di glucagone si possono riscontrare anche nel diabete mellito di tipo 1, fenomeno che contribuisce ad aggravare il quadro clinico di tale patologia favorendo la chetoacidosi diabetica.

Il glucagone può anche essere usato come farmaco di emergenza per contrastare stati di grave ipoglicemia, ad esempio conseguenti a una dose eccessiva di insulina.

Il glucagone sintetico innesca il rilascio di glucosio dal fegato per aumentare i livelli di zucchero nel sangue, proprio come l'ormone naturale.

Classicamente somministrato per iniezione, il glucagone è stato recentemente reso disponibile anche come polvere nasale.

Gli effetti collaterali del glucagone come farmaco includono il vomito, bassi livelli di potassio nel sangue e bassa pressione sanguigna.