Ruolo e struttura del Glucagone: l’ormone che regola i livelli di glucosio nel sangue
Il glucagone è un ormone prodotto e rilasciato dalle cellule alfa delle isole del Langerhans nel pancreas, svolgendo un ruolo chiave nella regolazione dei livelli di glucosio nel sangue. Contrariamente all’insulina, il glucagone agisce aumentando i livelli di zucchero nel sangue, stimolando il fegato a convertire il glicogeno in glucosio.
Indice Articolo
Regolazione dell’omeostasi del glucosio e secrezione pancreatica
In risposta a elevate concentrazioni di glucosio nel sangue, le cellule beta pancreatiche secernono insulina, che riduce i livelli di zucchero e inibisce la produzione di glucagone. Al contrario, basse concentrazioni di glucosio stimolano la produzione di glucagone. La corretta regolazione di questi due ormoni da parte delle cellule beta pancreatiche e alfa è fondamentale per mantenere livelli ottimali di glucosio.
Storia e scoperta del glucagone
Il glucagone fu scoperto nel 1923 da Charles Kimball e John Murlin presso l’Università di Rochester. Il nome dell’ormone deriva da “Glucose Agonist”. Successivamente, ulteriori studi hanno approfondito il ruolo del glucagone nel controllo della glicemia.
Studio e sequenza del glucagone
Fino agli anni ’50, il glucagone è stato purificato e cristallizzato presso Eli Lilly and Co. La sua sequenza di amminoacidi è stata determinata, dimostrando che agisce non solo aumentando la produzione epatica di glucosio, ma influenzando anche l’omeostasi energetica generale.
Struttura del glucagone
Il glucagone è un polipeptide a catena singola costituito da 29 amminoacidi. Ha un peso molecolare di 3485 Da e non presenta ponti disolfuro, conferendogli flessibilità. La sua struttura primaria nei sistemi umani include amminoacidi come His, Ser, Gln, Gly, Thr, Phe, Asp, Tyr, Lys, Leu, Arg, Ala e altri.
Il ruolo del glucagone nel controllo del metabolismo energetico
Oltre a regolare i livelli di glucosio nel sangue, il glucagone influisce sul metabolismo energetico complessivo. In periodi di basso apporto energetico, stimola il catabolismo lipidico e proteico, riduce l’appetito e aumento il dispendio energetico complessivo.
Conclusione
Il glucagone svolge un ruolo cruciale nella regolazione dei livelli di glucosio nel sangue, agendo in opposizione all’insulina. La sua scoperta e comprensione hanno portato a una maggiore consapevolezza dei processi fisiologici legati al metabolismo energetico e alla regolazione ormonale.
Il Ruolo dell’Ellica Alfa del Glucagone nella Funzione Biologica
La struttura secondaria a elica alfa del glucagone è fondamentale per il suo ruolo biologico. Questa conformazione permette al glucagone di interagire con specifici recettori cellulari, facilitando la sua capacità di promuovere la liberazione di glucosio dal fegato e la mobilitazione dei depositi di zuccheri nei tessuti.
La catena polipeptidica si ripiega per creare un’elica alfa, supportata da varie interazioni tra i suoi componenti e in particolare dai legami a idrogeno tra i gruppi amminici e carbossilici degli amminoacidi lungo la catena polipeptidica.
La struttura tridimensionale della catena polipeptidica è determinata da legami più forti tra le catene laterali (gruppi -R) dei residui amminoacidici. La determinazione della struttura si basa su approfonditi studi scientifici e tecniche analitiche come la cristallografia a raggi X e la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR), che permettono di definire la struttura delle molecole biologiche.
Effetti Fisiologici del Glucagone
Questo ormone regola due vie metaboliche cruciali nel fegato, contribuendo alla distribuzione di glucosio nel resto del corpo. Tra le sue azioni, il glucagone stimola la degradazione del glicogeno immagazzinato nel fegato. Quando i livelli di glucosio nel sangue sono elevati, il fegato assorbe grandi quantità di zucchero che vengono immagazzinate come glicogeno sotto l’azione dell’insulina.
In seguito, quando i livelli di zucchero nel sangue diminuiscono, il glucagone viene rilasciato e attiva gli enzimi nel fegato che degradano il glicogeno e rilasciano glucosio nel sangue. Inoltre, il glucagone promuove la gluconeogenesi epatica, un processo mediante il quale substrati come gli amminoacidi vengono trasformati in glucosio.
L’ormone sembra anche avere un ruolo minore nell’aumentare la lipolisi dei trigliceridi nel tessuto adiposo, fornendo un’ulteriore fonte di energia ai tessuti attraverso gli acidi grassi, garantendo la conservazione di glucosio nel sangue.
