Hyd yn oed cyn darganfod inswlin, darganfuwyd grwpiau amrywiol o gelloedd yn yr ynysoedd pancreatig.
Darganfuwyd y glwcagon hormon ei hun gan Merlin a Kimball ym 1923, ond ychydig oedd â diddordeb yn y darganfyddiad hwnnw bryd hynny, a dim ond 40 mlynedd yn ddiweddarach daeth yn amlwg bod yr hormon hwn yn chwarae rhan ffisiolegol hanfodol ym metaboledd cyrff ceton a glwcos.
At hynny, mae ei rôl fel cyffur yn ddibwys ar hyn o bryd.
Priodweddau cemegol
Mae glwcagon yn bolypeptid cadwyn sengl sy'n cynnwys 29 gweddillion asid amino. Homoleg sylweddol rhwng glwcagon a hormonau polypeptid eraill, fel
- secretin
- peptid sy'n atal nwy,
- VIP.
Mae dilyniant asid amino yr hormon hwn yn debyg mewn llawer o famaliaid a'r un peth mewn moch, bodau dynol, llygod mawr a gwartheg, mae'n hormon pancreatig.
Nid yw swyddogaeth ffisiolegol a rôl rhagflaenwyr glwcagon wedi'u hegluro eto. Ond mae yna dybiaeth yn seiliedig ar reoliad cymhleth prosesu preproglucagon bod gan bob un ohonyn nhw swyddogaethau arbennig.
Yng nghelloedd ynys y pancreas mae gronynnau cyfrinachol lle mae'r craidd canolog, sy'n cynnwys glwcagon, ac ymyl allanol glycin. Mae celloedd-L sydd wedi'u lleoli yn y coluddyn yn cynnwys gronynnau sy'n cynnwys glycin yn unig.
Yn fwyaf tebygol, yn y celloedd hyn o'r pancreas nid oes ensym sy'n trosi glycin i glwcagon.
Mae ocsyntomodulin yn ysgogi cyclase adenylate trwy ei rwymo i dderbynyddion glwcagon sydd wedi'u lleoli ar hepatocytes. Mae gweithgaredd y peptid hwn tua 20% o weithgaredd glwcagon.
Mae'r protein tebyg i glwcagon o'r math cyntaf yn actifadu rhyddhau inswlin yn gryf iawn, ond ar yr un pryd yn ymarferol nid yw'n effeithio ar hepatocytes.
Mae glycin, peptidau tebyg i glwcagon ac ocsyntomodwlin i'w cael yn y coluddion yn bennaf. Ar ôl cael gwared ar y pancreas, mae secretion glucagog yn parhau.
Rheoliad secretiad
Secretion glwcagon, a'i synthesis yw'r weithred y mae glwcos yn gyfrifol am fwyd, yn ogystal ag inswlin, asidau brasterog ac asidau amino. Mae glwcos yn atalydd pwerus o ffurfio glwcagon.
Mae'n cael effaith gryfach ar secretion a synthesis yr hormon hwn wrth ei gymryd ar lafar nag wrth ei weinyddu'n fewnwythiennol, mae hyn yn cael ei nodi gan ei gyfarwyddiadau ar gyfer ei ddefnyddio.
Yn yr un modd, mae glwcos yn gweithredu ar secretion inswlin. Yn fwyaf tebygol, mae'r effaith hon yn gysylltiedig â gweithred hormonau treulio ac fe'i collir mewn diabetes mellitus â iawndal gwael (dibynnol ar inswlin) neu yn absenoldeb ei driniaeth.
Nid oes unrhyw un yn niwylliant celloedd-a. Hynny yw, gallwn ddod i'r casgliad bod effaith glwcos ar a-gelloedd, i raddau, yn dibynnu ar ei actifadu o secretion inswlin. Mae cyrff asidau brasterog, somatostatin a ceton am ddim hefyd yn atal lefelau secretiad a glwcagon.
Mae'r rhan fwyaf o asidau amino yn gwella secretiad inswlin a glwcagon. Dyna pam, ar ôl bwyta bwyd sy'n cynnwys proteinau yn unig, nad yw person yn dechrau hypoglycemia wedi'i gyfryngu gan inswlin ac mae'r holl swyddogaethau pancreatig yn parhau i weithio'n normal.
Fel glwcos, mae asidau amino yn cael mwy o effaith wrth eu cymryd ar lafar nag wrth eu chwistrellu. Hynny yw, mae eu heffaith yn rhannol gysylltiedig â hormonau treulio. Yn ogystal, rheolir secretion glwcagon gan y system nerfol awtonomig.
Mae secretiad a synthesis yr hormon hwn yn cael ei wella trwy lid ar y ffibrau nerf sympathetig sy'n gyfrifol am fewnoli'r ynysoedd pancreatig, yn ogystal â chyflwyno sympathomimetics ac adrenostimulants.
Mae metaboledd a synthesis glwcagon yn seiliedig ar yr egwyddorion canlynol:
- Mae glwcagon yn cael ei ddinistrio'n gyflym yn yr afu, y plasma a'r arennau, yn ogystal ag mewn rhai meinweoedd targed.
- Dim ond 3-6 munud yw hanner oes ei plasma.
- Mae'r hormon yn colli ei weithgaredd biolegol pan fydd proteasau yn hollti gweddillion histidine N-terminal.
Mecanwaith gweithredu
Mae glwcagon yn rhwymo i dderbynnydd penodol sydd wedi'i leoli ar bilen y celloedd targed. Mae'r derbynnydd hwn yn glycoprotein pwysau moleciwlaidd penodol.
Ni fu'n bosibl eto dehongli ei strwythur yn llwyr, ond mae'n hysbys ei fod yn rhwym i brotein Gj sy'n actifadu cyclase adenylate ac yn effeithio ar ei synthesis.
Mae prif effaith glwcagon ar hepatocytes yn digwydd trwy CRhA cylchol. Oherwydd addasu cyfran N-derfynell y moleciwl glwcagon, caiff ei drawsnewid yn agonydd rhannol.
Wrth gynnal affinedd i'r derbynnydd, collir ei allu i actifadu cyclase adenylate i raddau helaeth. Mae'r ymddygiad hwn yn nodweddiadol o des-His - [Glu9] -glucagonamide a [Phen] -glucagon.
Mae'r ensym hwn yn pennu crynodiad mewngellol ffrwctos-2,6-diphosphate, sy'n effeithio ar glycogenolysis a gluconeogenesis.
Os yw lefel y glwcagon yn uchel a bod y synthesis yn gyflym, yna mae ychydig bach o ffosfforyleiddiad inswlin o 6-phosphofructo-2-kinase / fructose-2,6-diphosphatase yn digwydd ac mae'n dechrau gweithio fel ffosffatase.
Yn yr achos hwn, mae faint o ffrwctos-2,6-diphosphate yn yr afu yn lleihau. Gyda chrynodiad uchel o inswlin a swm bach o glwcagon, mae dadffosfforyleiddiad yr ensym yn dechrau, ac mae'n gweithredu fel cinase, gan gynyddu lefel ffrwctos-2,6-diphosphate.
Mae'r cyfansoddyn hwn yn arwain at actifadu ffosffofructokinase - ensym sy'n cyflymu'r adwaith glycolysis cyfyngol.
Felly, gyda chrynodiad uchel o glwcagon, mae glycolysis yn cael ei atal ac mae gluconeogenesis yn cael ei wella, a chyda chynnwys inswlin uchel, mae glycolysis yn cael ei actifadu. Mae cetogenesis a gluconeogenesis yn cael eu hatal.
Cais
Bwriad glwcagon, yn ogystal â'i synthesis, yw atal ymosodiadau difrifol o hypoglycemia pan fydd yn amhosibl rhoi glwcos mewnwythiennol. Mae cyfarwyddiadau ar gyfer defnyddio'r hormon yn disgrifio popeth yn eithaf clir
Mae hyn fel arfer yn digwydd mewn cleifion â diabetes. Hefyd, defnyddir yr hormon hwn mewn diagnosteg ymbelydredd i atal symudedd y llwybr treulio. Yn yr achos hwn, mae yna ddewisiadau amgen i ddefnyddio'r hormon.
Mae glwcagon, a ddefnyddir mewn meddygaeth, wedi'i ynysu oddi wrth pancreas moch neu fuchod. Mae hyn oherwydd y ffaith bod asidau amino glwcagon yn yr anifeiliaid hyn wedi'u lleoli yn yr un drefn. Gyda hypoglycemia, mae'r hormon yn cael ei weinyddu'n fewngyhyrol, mewnwythiennol neu isgroenol mewn swm o 1 mg
Mewn achosion brys, mae'n well defnyddio glwcagon a'r ddau lwybr gweinyddu cyntaf. Ar ôl 10 munud, mae gwelliant yn digwydd, sy'n lleihau'r risg o glefydau'r system nerfol ganolog.
Mae hyperglycemia o dan weithred glwcagon yn fyrhoedlog, ac efallai na fydd yn digwydd o gwbl os yw'r storfeydd glycogen yn yr afu yn annigonol. Ar ôl normaleiddio'r cyflwr, mae angen i'r claf fwyta rhywbeth neu wneud chwistrelliad o glwcos i atal ymosodiad dro ar ôl tro o hypoglycemia. Yr adweithiau niweidiol mwyaf cyffredin i glwcagon yw chwydu a chyfog.
- Rhagnodir yr hormon hwn cyn astudiaeth cyferbyniad pelydr-X o'r llwybr gastroberfeddol, cyn MRI ac ideoleg ôl-dynnu i ymlacio cyhyrau'r coluddion a'r stumog a gwella eu swyddogaeth.
- Defnyddir glwcagon i leddfu sbasmau mewn afiechydon y llwybr bustlog a sffincter Oddi neu mewn diverticulitis acíwt.
- Fel elfen ategol wrth dynnu cerrig o'r goden fustl gan ddefnyddio dolen Dormia, yn ogystal ag mewn invagination berfeddol a phrosesau rhwystrol yn yr oesoffagws a gwella eu swyddogaeth.
- Defnyddir secretiad glwcagon fel offeryn diagnostig arbrofol ar gyfer pheochromocytoma, gan ei fod yn actifadu rhyddhau catecholamines gan gelloedd y tiwmor hwn.
- Defnyddir yr hormon hwn i drin sioc, gan ei fod yn cael effaith inotropig ar y galon. Mae'n effeithiol o ran cleifion sy'n cymryd beta-atalyddion, oherwydd nid yw adrenostimulants yn gweithio mewn achosion o'r fath.
