Glucagon

    Glucagon ist ein Peptidhormon, dessen Hauptaufgabe die Erhöhung des Blutzuckerspiegels ist. Es wird aus den Vorstufen Präglucagon und Präproglucagon in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse (α-Inselzellen) gebildet. Bei Blutzuckerabfall, aber auch nach einer proteinreichen Mahlzeit wird Glucagon von der Bauchspeicheldrüse in die Blutbahn abgegeben und dort frei transportiert. Dieses Hormon ist in seiner Wirkung auf den Glucose- Protein- und Fettsäurestoffwechsel ein Gegenspieler des Insulins. Glucagon wird von der Leber aufgenommen und durch Spaltung inaktiviert. Zu den hier ablaufenden Schaltvorgängen: siehe Phosphofructokinase.

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Struktur

Die Primärstruktur des humanen Glucagon besteht aus 29 Aminosäuren mit einer Molekülmasse von 3483 Da.^[1]

Glucagonsekretion

Bei normaler Ernährung bleibt die Sekretion von Glucagon im Verhältnis zu der von Insulin relativ konstant. Die Stimuli (Mehrzahl von Stimulus) sind hauptsächlich Hypoglycämie (Blutzuckerabfall), proteinreiche Mahlzeiten, Infusion von Aminosäuren(z.B. Arginin, Alanin), länger dauernde starke körperliche Arbeit und Stress. Bei Hypoglykämie kann die Glucagonsekretion auf das bis zu Vierfache gesteigert werden. Stimulation erfolgt durch Vagusreiz, Mahlzeiten und durch α-Adrenorezeptoren. Seine Freisetzung wird von Insulin, Somatostatin und GLP-1 gehemmt.

Wirkungsmechanismus

Glucagon ist der Gegenspieler zu Insulin. Während Insulin die Glykogensynthese fördert, resultiert die Freisetzung von Glucagon in einem Abbau von Glykogen. Durch cAMP werden die Enzyme für den Glucose- und Fettstoffwechsel aktiviert. Als vorrangiger Effekt wird die Glykogenphosphorylase phosphoryliert, die nun Glykogenabbau stimuliert und Glykogensynthetase hemmt. Die Wirkung von Glucagon beruht auf der Bindung an einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor. Das dadurch aktivierte G_s-Protein stimuliert die Adenylatcyclase. Aber Glucagon stimuliert nicht nur die Glykogenolyse, sondern auch die Neusynthese von Glucose (Gluconeogenese) aus Aminosäuren – den Bestandteilen von Eiweißen. Glucagon hat also eine proteinkatabole Wirkung, was zum Anstieg der Harnsäure in Blut führt. Außerdem werden über cAMP fettabbauende Enzyme die sogenannten Lipasen – aktiviert, woraus eine Erhöhung der Fettsäuren im Blut resultiert.

Anwendung

  Glucagon wird zur Ruhigstellung des Darmes eingesetzt und wird in dieser Funktion auch als intravenös zu verabreichendes Medikament verwendet.

Außerdem besitzen viele Diabetiker eine Notfallspritze mit Glucagon, welches bei einer Hypoglykämie (Unterzuckerung) subkutan (in das Unterhautfettgewebe) gespritzt wird und über den oben beschriebenen Wirkungsmechanismus eine Erhöhung des Blutzuckerspiegels erreichen soll.

Glucagon-Test (C-Peptid)

Es gibt einen Glucagontest, der im medizinischen Alltag allerdings nur selten verwendet wird. Er dient der Prüfung der Stimulierbarkeit der β-Zellen des Pankreas (Funktionsreserve) zur Unterscheidung von Diabetes Typ I und Typ II.

Durchführung

1. Blutentnahme zur Bestimmung von C-Peptid basal. Gabe von 1 mg Glucagon i.v.
2. Blutentnahme 6 min. nach Glucagon zur Messung des stimulierten C-Peptid-Spiegels (β-Zell-Funktionsreserve).

Beurteilung

• Ein Anstieg des C-Peptids um mindestens 0,5 nmol/l und/oder auf mehr als 1,0 nmol/l deutet auf funktionsfähige β-Zellen.
• Blutglucose sollte immer mitbestimmt werden, um den Grad der Vorstimulation der β-Zellen zu erkennen.

Quellenangaben

1. ↑ UniProt P01275

Siehe auch

• Blutzucker-Sensorsystem