Glucagon, ein Peptidhormon mit 29 Aminosäuren, ist ein entscheidender Regulator der Glukosehomöostase. Es wird von den Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse sekretiert und verhindert, dass der Blutzucker zu niedrig wird, indem es die hepatische Glukoseproduktion anregt. Dies wird durch mehrere Mechanismen erreicht, die die Glykogenolyse und Glukoneogenese erhöhen und die Glykogenese und Glykolyse verringern.

Hauptfunktionen und Mechanismen:

• Stimuliert die hepatische Glukoseproduktion: Glucagon wirkt hauptsächlich auf die Leber, um die Glukoseproduktion zu steigern, indem es die Glykogenolyse (Abbau von Glykogen) und die Glukoneogenese (Synthese von Glukose aus nicht-kohlenhydrathaltigen Quellen) fördert.

• Aktiviert intrazelluläre Signalwege: Glucagon bindet an Glucagon-Rezeptoren in mehreren Geweben und aktiviert G-Proteine, wodurch die cAMP-Spiegel erhöht und die Proteinkinase A (PKA) aktiviert wird, was zu nachgelagerten Effekten auf den Glukosestoffwechsel führt.

Forschungsanwendungen und klinische Bedeutung:

• Diabetes mellitus: Abnorme Glucagon-Sekretion ist ein wichtiger Faktor für pathologische hyperglykämische Zustände. Der Glucagon-Rezeptor wird als therapeutisches Ziel zur Behandlung von Typ-2-Diabetes verfolgt.

• Hypoglykämie: Die Glucagon-Verabreichung wird klinisch zur Behandlung von Hypoglykämie eingesetzt.

• Glukosehomöostase: Glucagon steuert die Plasmaglukosekonzentrationen während des Fastens und bei körperlicher Betätigung.