Secreción de Glucagón:
Papel en la Homeostasis de la Glucosa y la Diabetes


La secreción de glucagón por las células pancreáticas juega un papel crítico en la regulación de la glucemia. Esta hormona contrarresta hipoglucemia y se opone a las acciones de la insulina, estimulando la síntesis hepática de glucosa y la movilización, lo que aumenta las concentraciones de glucosa en la sangre.
El nivel principal de control de la glucemia por los islotes de Langerhans depende en gran medida de la coordinación la secreción de glucagón e insulina por las células β, respectivamente. La insulina actúa principalmente en el músculo, hígado y tejido adiposo con un efecto anabólico, induciendo la incorporación de la glucosa en estos tejidos y su acumulación como glucógeno y grasa. Por el contrario, el glucagón induce un efecto catabólico, principalmente mediante la activación de la glucogenólisis hepática y la gluconeogénesis, lo que resulta en la liberación de glucosa al torrente sanguíneo. Una alteración de la función de estas células pueden generar fallas en el control de glucemia, lo que puede conducir al desarrollo de la diabetes. La diabetes se asocia con trastornos en los niveles normales de insulina y glucagón. Un exceso de los niveles plasmáticos de glucagón en relación a los de la insulina puede ser determinante en la mayor tasa de producción de glucosa hepática, lo que parece ser crítico en el mantenimiento de la hiperglucemia en pacientes diabéticos.

Los islotes de Langerhans

Los islotes de Langerhans están constituidos por varias poblaciones celulares α, β, δ, γ. Siendo las más abundantes las células β. La liberación de las células, ocurre por la acción de la somatostatina de liberación y el polipéptido pancreático, respectivamente. Esta multicelular estructura constituye la unidad endocrina del páncreas y es responsable de la regulación de la homeostasis de la glucosa en la sangre. Aproximadamente un millón de islotes se distribuyen a través de un páncreas humano adulto sano, lo que representa 1 y el 2% del masa total del órgano.


Función autocrina, paracrina y endocrina

La señalización, distribución espacial de las células y la organización vascular en los islotes de Langerhans es de mantener una comunicación intercelular importante a través de mecanismos autocrinos y paracrinos. La insulina se encarga de inhibir la liberación de glucagón a través de la activación de fosfatidilinositol 3-quinasa PIK3. La señalización de la insulina vía del receptor-PIK3 también puede estar involucrado en la modificación de sensibilidad de los canales de transporte de ATP por esta razón las células, pueden afectar la respuesta secretora.


Síntesis de Glucagón

El receptor de glucagón está presente en múltiples tejidos como el hígado, páncreas, corazón, riñón, cerebro y músculo liso. Por lo tanto, modula la respuesta múltiple en estos tejidos. La secretina al unirse a un receptor de glucagón permite la unión de un GTP a una proteína G conduciendo así a la activación de la adenilato ciclasa, la regulación de la homeostasis de la glucosa es la principal función de glucagón y de su receptor. El control de la homeostasis del glucagón y de la glucosa tiene como función proteger al organismo contra hipoglucemia y sus efectos nocivos potenciales, especialmente en el cerebro, que depende de un suministro continuo de glucosa, su principal combustible metabólico. Estas defensas incluyen disminución de la secreción de insulina y aumento de la secreción de adrenalina y el glucagón.
El glucagón estimula la gluconeogénesis y la glucogenólisis, lo que aumenta la producción de glucosa hepática, asegurando un suministro adecuado de glucosa en el cuerpo y el cerebro, y en el mismo tiempo, disminuye la glucogénesis y la glucólisis. Su principal acción sobre el hígado es mediada por la activación de la adenilato ciclasa y la vía de la PKA. El glucagón regula la gluconeogénesis principalmente por regulación de las enzimas claves como la glucosa-6-fosfatasa y fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, esto lo hace a través de la activación de la proteína de respuesta a AMPc elemento de unión.
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La fosfoenolpiruvato carboxiquinasa media la conversión de oxalacetato en fosfoenolpiruvato mientras que la glucosa-6-fosfatasa regula la producción de glucosa a partir de glucosa-6-fosfato. la fructosa- 1,6-bifosfatasa es responsable de la conversión de la fructosa-1 ,6-bifosfato en fructosa-6-fosfato. Su actividad es regulada por el glucagón desde esta hormona disminuye los niveles intracelulares de fructosa-2 ,6-bifosfato, un inhibidor alostérico de fructosa- 1,6-bifosfatasa.

El glucagón también puede estimular la absorción de los aminoácidos para la gluconeogénesis en el hígado. El glucagón también interviene en la regulación de los ácidos grasos en los adipocitos. La lipasa sensible a hormonas media la lipólisis de los triglicéridos en los ácidos grasos no esterificados y glicerol, que son liberados de los adipocitos. Se ha informado de que, si bien glucagón no modifica los niveles de la transcripción de esta enzima, aumenta la liberación de glicerol de los adipocitos.

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Puedes ver este video relacionando con la secreción de glucagón y sus consecuencias en los pacientes diabéticos.






La hipoglucemia iatrogénica es una situación que implica la insulina, el exceso de glucosa es responsable de una complicación importante en el tratamiento de la diabetes, implicando el aumento de la morbilidad y la mortalidad por esta enfermedad.



Fuente bibliográfica:



I. Quesada, (2008). Physiology of the pancreatic a-cell and glucagon secretion: role in glucose homeostasis and diabetes. Recuperado el 14 de junio de 2011, de http://joe.endocrinology-journals.org/content/199/1/5.full.pdf+html







Elaborado por:

Alejandro Rosal
C.I.: 19.738.159.