ГЛЮКАГОН

ГЛЮКАГОН — белково-пептидный гормон, участвующий в поддержании углеводного обмена; является физиологическим антагонистом инсулина, а также стимулятором его секреции. Г. секретируется альфа-клетками островков поджелудочной железы животных и человека.

В 1922 г. Дж. Маклауд обратил внимание на то, что при внутривенном введении гипергликемию (см.); это вещество было названо глюкагоном. В 1950 г. Г. Пинкус в эксперименте показал, что при разрушении аллоксаном бета-клеток поджелудочной железы образование Г. не нарушалось, а при введении животным солей кобальта, поражающих альфа-клетки, содержание Г. в поджелудочной железе резко уменьшалось. В 1953 г. Штауб, Зинн и Беренс (A. Staub, L. Sinn, О. Behrens) получили Г. в кристаллическом виде; в 1956 г. Бромер (W. Bromer) установил его химическую структуру. В 1966 г. Веккио (D. Vecchio) установил экспериментальными исследованиями, что Г. воспринимается рецепторами оболочки бета-клеток, что стимулирует освобождение инсулина и поступление его в кровь.

Секреция Г. поджелудочной железой стимулируется гормоном роста гипофиза и кортикотропным гормоном, однако механизм еще до конца не выяснен.

Г. представляет собой полипептид с мол. весом 3485, состоящий из 29 аминокислотных остатков. Структура Г. человека следующая:

Н-Гис-Сер-Глн-Тре-Фен-Тре-Сер-Асп-Тир-Сер-Лиз-Тир-Лей-Асп-Сер-Арг-Арг-Ала-Гли-Асп-Фен-Вал-Глн-Три-Лей-Мет-Асп-Тре-ОН.

Г. сопровождает инсулин на всех стадиях его выделения из поджелудочной железы и трудно отделим при дальнейшей очистке; кристаллические препараты инсулина могут содержать от 5 до 10% Г. и даже при рекристаллизации в препаратах Г. содержатся следы инсулина. Изоэлектрическая точка Г. находится при pH 7,5—8,0. При pH 3,0—4,0 он хорошо растворим и сохраняется в биол, жидкостях. В поджелудочной железе содержится от 5 до 10 мг Г. на 1 кг веса железы.

Помимо альфа-клеток поджелудочной железы, Г. секретируется аргирофильными клетками слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. Хотя по иммунохим. и биол, свойствам Г. двенадцатиперстной кишки близок к Г., секретируемому альфа-клетками поджелудочной железы, идентичности между этими разновидностями гормона нет: энтеральный гормон имеет больший мол. вес и именно он оказывает стимулирующее влияние на секрецию инсулина. По данным 1975 г., Г. образуется также в альфа-клетках желудка и по хим. и иммунол, свойствам не отличается от Г., секретируемого поджелудочной железой.

Концентрация Г. в периферической крови при определении иммунохим. методом в норме составляет 0,5— 6 ммкг/мл.

Г. легко расщепляется протеолитическими ферментами — трипсином и хемотрипсином, причем в основном разрываются связи между триптофаном и лейцином, между лизином и тирозином, между аргинином и аланином. Бактериальные протеолитические ферменты также быстро расщепляют Г.

Г. разрушается во многих тканях, но наиболее сильно — в печени и почках. Время его полураспада короткое, но точно не установлено. Продолжительность гипергликемического действия Г. примерно равна продолжительности действия инсулина.

Биол, действие Г. в организме происходит в трех основных направлениях: а) активное участие в процессе гомеостаза глюкозы; б) стимуляция секреции инсулина и в) липолитическое действие. Гипергликемический эффект Г. при введении животным связан с его воздействием на процесс распада гликогена в печени. Г. резко усиливает расщепление гликогена в печени. Это связано со стимуляцией глюкагоном перехода неактивной формы фосфорилазы В в активную — фосфорилазу А, к-рая вызывает распад гликогена до глюкозо-6-фосфата (процесс гликогенолиза — см. Гликолиз). Гликогенолитическое действие Г. наступает при концентрации его 1 ммкг/мл.

В норме Г. предотвращает чрезмерное снижение глюкозы в крови, могущее произойти при усилении секреции инсулина. При снижении уровня сахара в крови выделение Г. увеличивается, содержание его в крови вен поджелудочной железы повышается, что приводит к восстановлению содержания глюкозы до исходного уровня. Г. оказывает значительно более выраженное гликогенолитическое действие, чем адреналин (см.); в отличие от адреналина, также усиливающего распад гликогена в печени, Г. не влияет на распад гликогена в мышцах.

Установлено, что физиол, действие Г. двояко: как антагониста и как стимулятора секреции инсулина. При введении Г. в вену у животных отмечалось повышение концентрации инсулина в крови до начала гипер-гликемии, после утилизации глюкозы вновь отмечается повышение концентрации Г. в крови. В экспериментах установлено, что секреция Г. и повышение его концентрации в крови возникают только при пероральных нагрузках глюкозой, в то время как внутривенные нагрузки такого подъема не давали. Предполагается, что энтеральный Г. почти не обладает гликогенолитическим эффектом, в то время как инсулиностимулирующий эффект его выражен сильно. Поэтому увеличение концентрации Г. в крови связывают с увеличением секреции энтерального Г., а не панкреатического.

Г. — липолитический гормон, мобилизующий жирные к-ты из жировой ткани. При этом также проявляется его контринсулярный эффект, поскольку инсулин способствует липогенезу. Механизм липолитического действия Г. проявляется через систему аденилциклазы, активирующей ферменты липолиза.

В экспериментах Г. способствует секреции тиреокальциотонина и тем самым вызывает снижение содержания кальция в крови; оказывает положительное хронотропное действие на синусовыи ритм, положительное инотропное действие на миокард, ускоряет предсердечно-желудочковую проводимость и несколько уменьшает периферическое сопротивление. Это воздействие происходит независимо от действия катехоламинов и не оказывает влияния на бета-блокаторы. Он активирует аденилциклазу и гликогенолиз в мышце сердца.

В клин, практике наблюдаются состояния, когда секреция Г. повышена. В этих случаях развивается сахарный диабет (см. Диабет сахарный). Такое состояние наблюдается при опухоли альфа-клеток островкового аппарата поджелудочной железы — Гипогликемия, у детей).

На основе экспериментальных данных разрабатываются показания к применению Г. как фарм, препарата при сердечной недостаточности, нарушениях обмена веществ, при интоксикации дигиталисом и бета-блокаторами, инсулиновой гипогликемии и др.

См. также Белково-пептидные гормоны.

Библиография Князев Ю.А. Глюкагон, Пробл, эндокрин, и гормонотер., т. 14, № 1, с. 111, 1968, библиогр.; Лякишев А. А. и Голиков П. А. Сердечно-сосудистые эффекты глюкагона, Кардиология, № 7, с. 128, 1972, библиогр.; F о а P. P. Glucagon, Ergebn. Physiol., Bd 60, S. 141, 1968, Bibliogr.; Labhart A. Klinik der inneren Sekretion, B. u. a., 1971; S o k a 1 J. E. Glucagon an essential hormone, Amer. J. Med., v. 41, p. 331, 1966.

А. Г. Мазовецкий