El mecanismo de acción del glucagón
El glucagón es una hormona que sintetizan los animales para aumentar su nivel de glucosa en sangre. El glucagón está ampliamente estudiado en mamíferos, en la que está altamente conservada (el 90% de su secuencia), lo que nos da una idea de la importancia evolutiva de esta hormona. La función del glucagón es esencial para mantener el cuerpo en funcionamiento. Por ejemplo, el cerebro usa exclusivamente glucosa. Para saber más sobre el glucagón puedes leer el artículo sobre la genética del glucagón aquí.
Los diabéticos se han de inyectar glucagón si sufren una bajada de azucar en sangre, que puede llevarles a perder el conocimiento.
El glucagón se activa cuando el cuerpo necesita más energía, como al realizar ejercicio o en situaciones de estrés. En general estimula los procesos catabólicos (para conseguir energía) e inhibe los anabólicos. El glucagón estimula la liberación de la glucosa hepática almacenada en forma de glucógeno (glucogenolisis). Además estimula la síntesis de glucosa (gluconeogénesis) a partir de otros hidratos de carbono, como fructosa y también estimula la liberación de grasas para obtener energía a partir de ellas. A su vez también inhibe la glucogenogénesis y la glucolisis. La falta de glucosa genera daño cerebral y del sistema nervioso en general.
Mecanismo de acción:
Cuando el glucagón sintetizado en el páncreas llega al hígado se une a receptores específicos en la membrana celular de los hepatocitos. El receptor a su vez sufren un cambio conformacional de su dominio citoplasmático. La nueva conformación hará posible que se una a una proteína G (una fosfatasa). Entonces la porteína G reemplazará la molécula de GDP que lleva por una de GTP. Esto modificará la proteína liberando su subunidad alpha que desencadena una cascada de reacciones que acabarán con la formación de glucosa. La subunidad alpha activará la adenilato ciclasa a partir de ATP, que lo convertirá en AMPc (AMP cíclico) [El AMPc es una molécula común para todas las rutas que señalizan la falta de metabolitos].
El AMPc a su vez se unirá al enzima cinasa A (también proteína quinasa A, o PKA). PKA está involucrada en el metabolismo de lípidos, además del metabolismo de glucógeno y glucosa del que estamos hablando. PKA al unir AMPc se disociará en dos subunidades la R (reguladora, que mantiene la enzima no funcional) y la C (catalítica). Una vez la subunidad C liberada fosforilizará para activar a la fosforilasaquinasa. A su vez ésta fosforilará a la fosforilasa b del glucógeno. La fosforilación activará el enzima (denominada fosforilasa a) la cual ya degrada el polímero de glucógeno liberando moléculas individuales de glucosa (glucosa-1-fosfato) que podrán entrar en la glucolisis para la obtención de energía.
Regulación:
La secreción de glucagón está estimulada por hipoglicemia, adrenalina (epinefina), arginina, alanina y acetilcolina (estos aminoácidos estimulan el glucagón para prevenir una disminución de azúcar en sangre a causa de un exceso de ingesta de proteínas).
La secreción está inhibida por la glucosa que señaliza que ya hay glucosa y que ya no hace falta más glucagón. También la inhiben la insulina (su función es la síntesis de glucógeno a partir de glucosa), la urea (que se genera cuando las proteínas son degradadas), el aumento de los ácidos grasos (al detectar ácidos grasos, resultantes de la lisis de grasas, se inhibe la secreción de glucagón, puesto que ya están movilizados los mecanismos de obtención de energía, igual que con la insulina o la urea) y la somatostatina.
Puedes saber más sobre diabetes aquí, así como sobre la insulina aquí.