Glukagon
| |
| Glukagon | |
| IUPAC-név | |
| Kémiai azonosítók | |
| PubChem | 16186314 |
| ChemSpider | 10481928 |
| InChIKey | MASNOZXLGMXCHN-GVLKBUBXSA-N |
| UNII | 76LA80IG2G |
| ChEMBL | 266481 |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | C153H225N43O49S |
| Moláris tömeg | 3482.747314 g/mol |
A glukagon egy peptidhormon, amelyet a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek alfa-sejtjei termelnek és feladata a vércukorszint emelése, vagyis hatása ellentétes az inzulinéval.[1]
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.[2] 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.[3] Aminosavsorrendjét 1957-ben határozták meg.[4]
Feladata
[szerkesztés]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.[5] Gerinctelenekben (rákokban) megfigyelték, hogy a szemkocsány eltávolítása megnöveli a glukagon mennyiségét a vérben és hiperglikémiához vezet.[6]
Szerkezete
[szerkesztés]
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.[7]
Hatásmechanizmusa
[szerkesztés]
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.[8][9]
A glukagon termelését a következő tényezők aktiválják:
A következők pedig gátolják:
- szomatosztatin
- inzulin
- glitazonreceptor/retinoid X receptor dimer.[11] (ezek génkifejeződést szabályozó nukleáris receptorok)
- megnövekedett zsírsav- vagy ketosavszint a vérben[12]
- megnövekedett ureatermelés
A hasnyálmirigy egyes tumorjai (pl. glukagonóma) a glukagon extrém magas szintjét okozhatják.
Orvosi alkalmazásai
[szerkesztés]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.[13] Bizonyos anafilaxiás esetekben, amikor a beteg rezisztens az adrenalin hatására, intravénás glukagonnal hatékonyan kezelték az alacsony vérnyomásukat.[14] A nyelőcsövet elzáró idegen tárgy eltávolításában egyes orvosok szerint hasznos a glukagon beadása, mert ellazítja a nyelőcső alsó záróizmát.[15] Mások szerint a kezelés hatékonyságára nincs bizonyíték.[16][17]
A glukagon igen gyorsan hat; beadásának fejfájás és émelygés lehet a mellékhatása. Feokromocitómás betegeknek nem javasolt, mert a túltermelt adrenalin mellett a vércukorszint könnyen kórosan magas értékeket érhet el.[18] Szintén nem ajánlott inzulinóma esetén. Véralvadásgátlókkal (warfarin) együtt adva, fokozza azok hatását.[19]
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ Biology. San Francisco: Benjamin Cummings (2002). ISBN 0-8053-6624-5
- ↑ (2012. március 1.) „Minireview: Glucagon in stress and energy homeostasis.”. Endocrinology 153 (3), 1049–54. o. DOI:10.1210/en.2011-1979. PMID 22294753. PMC 3281544.
- ↑ (1923) „Aqueous extracts of pancreas III. Some precipitation reactions of insulin”. J. Biol. Chem. 58 (1), 337–348. o. [2007. szeptember 29-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2016. június 28.)
- ↑ (1957) „The amino acid sequence of glucagon V. Location of amide groups, acid degradation studies and summary of sequential evidence”. J. Am. Chem. Soc. 79 (11), 2807–2810. o. DOI:10.1021/ja01568a038.
- ↑ (1974. január 1.) „Effects of glucagon on lipolysis and ketogenesis in normal and diabetic men”. The Journal of Clinical Investigation 53 (1), 190–7. o. DOI:10.1172/JCI107537. PMID 4808635. PMC 301453.
- ↑ (1983) „Effect of eyestalk removal on glucagon induced hyperglycemia in crayfish”. Society for Neuroscience Abstracts 9, 604. o.
- ↑ (1987. november 1.) „Pancreatic and intestinal processing of proglucagon in man”. Diabetologia 30 (11), 874–81. o. DOI:10.1007/BF00274797. PMID 3446554.
- ↑ (1987. július 1.) „Role of fructose 2,6-bisphosphate in the control of glycolysis in mammalian tissues”. The Biochemical Journal 245 (2), 313–24. o. PMID 2822019. PMC 1148124.
- ↑ (1984) „The role of fructose 2,6-bisphosphate in the regulation of carbohydrate metabolism”. Current Topics in Cellular Regulation 23, 57–86. o. DOI:10.1016/b978-0-12-152823-2.50006-4. PMID 6327193.
- ↑ (1980. október 1.) „Acetylcholine stimulates insulin, glucagon, and somatostatin release in the perfused chicken pancreas”. Endocrinology 107 (4), 1065–8. o. DOI:10.1210/endo-107-4-1065. PMID 6105951.
- ↑ (2008. február 1.) „A peroxisome proliferator-activated receptor gamma-retinoid X receptor heterodimer physically interacts with the transcriptional activator PAX6 to inhibit glucagon gene transcription”. Molecular Pharmacology 73 (2), 509–517. o. DOI:10.1124/mol.107.035568. PMID 17962386.
- ↑ Leonard R. Johnson. Essential Medical Physiology. Academic Press, 643–. o. (2003). ISBN 978-0-12-387584-6
- ↑ (1999. május 1.) „A review of potential cardiovascular uses of intravenous glucagon administration”. Journal of Clinical Pharmacology 39 (5), 442–7. o. PMID 10234590.
- ↑ (2003. október 1.) „A practical guide to anaphylaxis”. American Family Physician 68 (7), 1325–32. o. PMID 14567487.
- ↑ (2008. október 1.) „Review of food bolus management”. Canadian Journal of Gastroenterology = Journal Canadien De Gastroenterologie 22 (10), 805–8. o. PMID 18925301. PMC 2661297.
- ↑ (2009. március 1.) „Myth: glucagon is an effective first-line therapy for esophageal foreign body impaction”. Cjem 11 (2), 169–71. o. PMID 19272219.
- ↑ (2011. szeptember 1.) „The management of oesophageal soft food bolus obstruction: a systematic review”. Annals of the Royal College of Surgeons of England 93 (6), 441–4. o. DOI:10.1308/003588411X588090. PMID 21929913. PMC 3369328.
- ↑ Information for the Physician: Glucagon for Injection (rDNA origen). Eli Lilly and Company. [2016. november 20-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. november 19.)
- ↑ (1970. március 1.) „Potentiation by glucagon of the hypoprothrombinemic action of warfarin”. Annals of Internal Medicine 72 (3), 331–5. o. DOI:10.7326/0003-4819-72-3-331. PMID 5415418.
Fordítás
[szerkesztés]- Ez a szócikk részben vagy egészben a Glucagon című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
