Glukagon

Glukagon ist ein Polypeptid-Hormon, welches von den A-Zellen (Alpha-Zellen) der Inseln der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gebildet wird und zu einer Erhöhung des Blutzuckers führt.

Wirkungen


Die Glukagon-Regulation ist sehr komplex in den Energiestoffwechsel des Körpers eingebunden.

Glukagon gelangt von der Bauchspeicheldrüse über die Pfortader ohne Umweg durch den Körperkreislauf gleich in die Leber, wo es den Abbau von Glykogen (Glykogenolyse) stimuliert. Seine Funktion ist es, im Bedarfsfall rasch den Spiegel des Blutzuckers, der als Energielieferant für die Muskulatur bei körperlicher Aktivität dient, zu erhöhen und den Körper, insbesondere das Gehirn vor Unterzuckerung (Hypoglykämie) zu bewahren.

Gleichzeitig fördert Glukagon die Aufnahme von Aminosäuren in die Leberzellen (Hepatozyten), die bei hohem Energiebedarf und entleertem Glykogenspeicher zur Neusynthese von Glukose (Glukoneogenese) verwendet werden. Diese Funktionen greifen ineinander, da Aminosäuren die Sekretion von Insulin stimulieren, welches einerseits die Aminosäuretransporter in peripheren Geweben und Organen aktiviert, und andererseits die GLUT4–Glukose-Transporter in der Muskulatur und im Fettgewebe erhöht, was den Blutzucker erniedrigt.

Glukagon ist damit ein Hormon, welches bei erhöhtem Glukosebedarf, wie beispielsweise bei starker körperlicher Anstrengung, für Glukosenachschub aus der Leber sorgt, was nicht nur für die Muskulatur sondern für alle Organe des Körpers, besonders für das Glukose-abhängige Gehirn, von wesentlicher Bedeutung ist. Es ergänzt die Wirkung von Insulin, welches die von der Leber bereitgestellte Glukose für die peripheren Zellen (z. B. Muskelzellen) nutzbar macht.

In der Leber bindet Glukagon an einen Rezeptor der Leberzellmembran und stimuliert eine Adenylatzyklase, die aus ATP cAMP synthetisiert. Dieses wirkt als „second messanger“, der den Abbau von Glykogen initiiert.

Regulation der Glukagon-Bildung


Glukagon wird in den Alpha-Zellen der Langerhans’schen Inseln der Bauchspeicheldrüse aus Proglukagon gebildet. Stimulierend wirken Aminosäuren der Nahrung, körperlicher Stress, Hypovolämie und Hypoglykämie [1]. Die Aminosäure-stimulierte Glukagon-Synthese wird durch Amylin, welches in Reaktion auf Nahrungsaufnahme gebildet wird und im Gehirn ein Sättigungsgefühl hervorruft, gehemmt [2].

Glucagon-like-polypeptide

Auf dem genetischen Code des Proglukagons beruht nicht nur die Bildung von Glukagon in der Bauchspeicheldrüse, sondern auch die von Glucagon-like-Polypeptid-1, GLP-1. Dieses wird postprandial von den L-Zellen des unteren Darmkanals gebildet. Es bewirkt die Hemmung der Bildung von Magensaft, der Magenmotorik und durch Wirkung auf das Gehirn der Aufnahme von Nahrung und Flüssigkeit. Es fördert Glukose-abhängig die Insulin-Produktion und hemmt die Glukagon-Ausschüttung im Pankreas [3][4].

Glukagonom

Beim Glukagonom, das wie das Insulinom) ein Inselzelltumor des Pankreas ist, wird unreguliert zu viel Glukagon gebildet. Es kommt zu ständig erhöhtem Blutzucker (Hyperglykämie) und erniedrigter Konzentration von Aminosäuren im Blut. Das Glukagonom ist oft assoziiert mit einer nekrotisierenden bullösen Dermatitis (Hautentzündung mit Blasenbildung). Mehr dazu siehe hier.

Verweise

Literatur

  1. ? Adv Pharmacol. 2005;52:151-71
  2. ? Diabetes Obes Metab. 2012 Aug 1. doi: 10.1111/j.1463-1326.2012.01670.x. [Epub ahead of print]
  3. ? Diabetologia. 1999 Mar;42(3):373-9
  4. ? Regul Pept. 2005 Jun 15;128(2):109-15