Glucagon

Glucagon besteht aus einer Kette von 29 Aminosäuren, die sich räumlich größtenteils zu einer alpha-Helix organisiert. Von der Zelle wird zunächst die Vorstufe Präproglucagon gebildet, das von einer spezifischen Prohorm-Convertase zu Glucagon umgesetzt wird.

Glucagon steigert den Blutzuckerspiegel, indem in der Leber Glykogen abgebaut wird (Glykogenolyse) und die Glukoneogenese gefördert wird. Die genaue Wirkung des Glucagons in der Leber ist sehr komplex. Glucagon reguliert hier Transkriptionsfaktoren und Signaltransduktionsprozesse, die den Stoffwechsel von Aminosäuren, Lipiden und Kohlenhydraten steuern.

Glucagon wirkt häufig über G_s-gekoppelte Rezeptoren und steigert über eine Aktivierung der Adenylatzyklase die intrazelluläre cAMP-Konzentration, was wiederum die Proteinkinase A aktiviert. Dadurch kommt es zu einer vermehrten Lipolyse (Phosphorylierung von Perilipin und Aktivierung der HSL) und zu einer Steigerung der Gluconeogenese durch Verminderung der Fructose-2,6-bisphosphat-Konzentration über eine Aktivierung der Fructose-2,6-bisphosphatase.

Bei durchschnittlicher Ernährung weisen die Glucagon- und Insulinsekretion eine nahezu konstantes Verhältnis auf. In einem Regelkreis führt ein Absinken des Blutzuckerspiegels (Hypoglykämie) zu einem Anstieg des Glucagons, so dass der Blutzuckerspiegel wieder ansteigt. Weitere Stimuli sind proteinreiche Mahlzeiten, die parenterale Infusion von Aminosäuren (z.B. Alanin) oder starke körperliche Belastungen bzw. Stress.

Insulin, Somatostatin und GLP-1 hemmen die Ausschüttung von Glucagon ebenso wie ein hoher Blutzuckerspiegel.

Glucagon kann wie das Insulin synthetisch hergestellt werden und wird therapeutisch beim hypoglykämischen Schock eingesetzt.

Beim Glucagontest wird Glucagon parenteral verabreicht, um die Ausschüttung z.B. von Wachstumshormon (bei Verdacht auf Wachstumsstörung) oder Katecholaminen (bei Verdacht auf Phäochromozytom) zu stimulieren und zu messen.

Stark erhöhte Glukagon-Werte finden sich beim Glucagonom.