Glukagon - działanie, niedobór, normy

Poziom cukru we krwi w naszym organizmie jest ściśle regulowany na drodze hormonalnej. Za utrzymywanie glikemii w zakresie normy odpowiadają głównie dwa hormony produkowane przez trzustkę - insulina oraz glukagon. Jak działa glukagon? Jakie są odpowiednie normy i kiedy należy badać poziom glukagonu? W jaki sposób glukagon zapobiega hipoglikemii?

Co to jest glukagon?

Glukagon jest to białkowy hormon produkowany przez komórki alfa wysp trzustkowych, który razem z insuliną odpowiada za regulację stężenia glukozy (cukru) we krwi. Glukagon jest hormonem działającym przeciwstawnie do insuliny - podwyższa stężenie cukru we krwi. Rola tego hormonu w organizmie nie ogranicza się jedynie do regulacji gospodarki węglowodanowej - glukagon wpływa także na:

• układ krążenia - zwiększa siłę i częstość skurczów mięśnia sercowego;
• przewód pokarmowy - hamuje perystaltykę żołądka i jelit;
• nerki - zwiększa filtrację kłębuszkową (ma działanie moczopędne). 

Glukagon zaliczany jest do grupy tzw. “hormonów stresu”, ponieważ w sytuacjach wzmożonego zapotrzebowania energetycznego (np. w stresie, podczas znacznego wysiłku fizycznego, w okresie głodzenia) dostarcza organizmowi substratów energetycznych (głównie glukozy i kwasów tłuszczowych). [1] [2]

Jakie są odpowiednie normy glukagonu?

Norma glukagonu we krwi na czczo wynosi 50-100 ng/ml. Stężenie glukagonu w surowicy jest najwyższe w godzinach porannych, na czczo i i obniża się po posiłku. Czynnikami regulującymi poziom glukagonu we krwi jest glukoza oraz insulina - obniżenie stężenia glukozy we krwi pobudza wydzielanie glukagonu przez komórki alfa wysp trzustkowych, zaś jej wysoki poziom - hamuje produkcję tego hormonu. Do pozostałych czynników pobudzających wydzielanie glukagonu należą:

• intensywny wysiłek fizyczny;
• aminokwasy glukogenne (mogą być one substratem do syntezy glukozy, m.in. arginina, glutamina, cysteina);
• stres;
• kortyzol;
• gastryna;
• stany infekcyjne. [1]

Badanie glukagonu

Badanie glukagonu należy rozważyć w następujących przypadkach:

• przy podejrzeniu obecności nowotworu trzustki wydzielającego glukagon (glucagonoma);
• w sytuacji występowania na skórze zmian rumieniowych z ogniskami martwicy, którym towarzyszy cukrzyca nieznanego pochodzenia, utrata masy ciała lub biegunka;
• w diagnostyce raka rdzeniastego tarczycy i guza chromochłonnego (katecholaminy produkowane przez guz pobudzają wydzielanie glukagonu przez komórki alfa trzustki).

Oznaczenie poziomu glukagonu wykonuje się w próbce krwi żylnej, pobranej z żyły łokciowej. Badanie powinno być przeprowadzone w godzinach porannych (najlepiej między godziną 7 a 10), u pacjenta będącego na czczo tj. po około 12 h od spożycia ostatniego posiłku. Wynik oznaczenia glukagonu każdorazowo należy skonsultować z lekarzem. [1]

Podwyższona norma glukagonu

Nadmiar glukagonu stwierdza się w następujących stanach klinicznych:

• cukrzyca typu 2;
• ciężkie urazy;
• ostre zapalenie trzustki;
• u osób z niewydolnością serca, wątroby i/lub nerek;
• u pacjentów nieprzyjmujących pokarmów;
• u pacjentów z sepsą;
• w zaburzeniach hormonalnych (zespół Cushinga, akromegalia, guz chromochłonny);
• glukomatoza - rzadkie schorzenie polegające na przeroście komórek alfa wysp trzustkowych;
• guzów wywodzących się z komórek alfa trzustki (glucagonoma) - stężenie hormonu zwykle podwyższone jest 10-100 razy; [1]

Glucagonoma jest to najczęściej duży, pojedynczy guz (>6 cm) zlokalizowany w ogonie lub głowie trzustki. Występuje on rzadko i zazwyczaj rozpoznawany jest w wysokim stopniu zaawansowania klinicznego, z obecnością przerzutów do wątroby. Do najczęstszych objawów glucagonoma należą:

• wędrujący rumień martwiczy - jest to zmiana skórna o charakterze rumienia (zaczerwienienia), w którego centralnej części tworzy się pęcherz. Z reguły pęka on po kilku dniach, a w jego miejscu pojawia się ognisko martwicy pokryte ciemnym strupem. Zmiany rumieniowe pojawiają się głównie na kończynach dolnych i może towarzyszyć im świąd. Charakterystyczną cechą jest możliwość zanikania rumienia i ponownego pojawiania się w różnych okolicach ciała (stąd określenie “wędrujący”);
• utrata masy ciała;
• cukrzyca - wynikająca z nadmiaru glukagonu;
• niedokrwistość;
• zapalenie błony śluzowej jamy ustnej;
• biegunka.

Rozpoznanie glucagonoma należy potwierdzić oznaczeniem stężenia glukagonu w surowicy krwi - dla tego nowotworu typowe są wartości przekraczające 1000 ng/ml. Podstawę leczenia glucagonoma stanowi chirurgiczna resekcja guza. [2] [4]

Niskie stężenie glukagonu

Obniżone stężenie glukagonu (<50 ng/ml) występuje bardzo rzadko. Taka sytuacja może mieć miejsce u noworodków matek, które w czasie ciąży chorowały na cukrzycę. 

Niskie stężenie glukagonu może dotyczyć także osób chorujących na przewlekłe zapalenie trzustki, w przebiegu którego dochodzi do rozwoju niewydolności wewnątrzwydzielniczej trzustki (glukagon produkowany jest przez komórki alfa wysp trzustkowych, które współtworzą wewnątrzwydzielniczą część trzustki). [1]

Jak glukagon zapobiega hipoglikemii?

Glukagon zapobiega hipoglikemii poprzez:

• stymulację glikogenolizy (glukagon pobudza rozkład glikogenu wątrobowego do glukozy, która jest głównym substratem energetycznym dla tkanek i narządów);
• pobudzanie glukoneogenezy (tworzenie glukozy z substratów niebędących cukrami np. z aminokwasów);
• stymulację lipolizy - glukagon pobudza w tkance tłuszczowej rozkład trójglicerydów do wolnych kwasów tłuszczowych, które mogą następnie być wykorzystane jako źródło energii;
• stymulację układu adrenergicznego - zwiększa wydzielanie katecholamin (adrenaliny, noradrenaliny, dopaminy), hormonu wzrostu oraz glikokortykosteroidów. Wszystkie wymienione hormony wykazują działanie hiperglikemizujące.

Ze względu na na działanie hiperglikemizujące, glukagon jest wykorzystywany jako lek u pacjentów z ciężką hipoglikemią (niedocukrzeniem). Najczęściej glukagon dostępny jest w formie zastrzyku, który podaje się pacjentom domięśniowo lub podskórnie. Pacjenci chorujący na cukrzycę, która jest leczona przy pomocy insulinoterapii, powinni nosić przy sobie glukagon na wypadek wystąpienia ciężkiego niedocukrzenia. Reakcja na podanie glukagonu powinna nastąpić w ciągu 10 minut, a po odzyskaniu przytomności pacjent powinien przyjąć węglowodany proste doustnie w celu zapobiegania nawrotowi hipoglikemii. [1]

Nową formą leku jest glukagon w postaci donosowej - preparat aplikuje się bezpośrednio do przewodów nosowych, skąd wchłania się przez błonę śluzową do krwioobiegu. Lek ma postać suchego proszku umieszczonego w jednorazowym aplikatorze. Po podaniu pacjenci nie muszą głęboko oddychać, dlatego lek ten może być stosowany także u pacjentów z zaburzeniami świadomości w przebiegu ciężkiej hipoglikemii. Lek może być stosowany u pacjentów powyżej 4 roku życia. Problemem pozostaje wysoka cena preparatu (450-500 złotych) - na dzień dzisiejszy nie jest on refundowany. [5]

Podsumowanie

Glukagon jest białkowym hormonem o działaniu przeciwstawnym do insuliny - podwyższa poziom cukru we krwi na drodze kilku różnych mechanizmów. Glukagon jest lekiem pierwszego rzutu w terapii ciężkich niedocukrzeń - stosuje się go u pacjentów z zaburzeniami świadomości, którzy nie są w stanie doustnie przyjąć węglowodanów. Preparat podaje się w postaci podskórnej lub domięśniowej, a efekt działania pojawia się zwykle w ciągu 10 minut. Nową formą leku jest glukagon w postaci donosowej - preparat podawany jest bezpośrednio do przewodów nosowych, nie wymaga iniekcji, a jego stosowanie jest proste i intuicyjne. 

Bibliografia:

[1]  “Interna Szczeklika 2020” A. Szczeklik, P. Gajewski, wydawnictwo Medycyna Praktyczna, Kraków 2020, wydanie 11

[2] https://www.termedia.pl/Artykul-pogladowy-Hormonalnie-czynne-neuroendokrynne-guzy-trzustki,41,5795,1,0.html

[3] https://endokrynologiapediatryczna.pl/contents/files/a_1637.pdf

[4] https://www.orpha.net/consor/cgi-bin/OC_Exp.php?Expert=97280&lng=PL

[5]https://www.termedia.pl/Glukagon-donosowy-nowy-sposob-leczenia-ciezkiej-hipoglikemii-u-pacjentow-z-cukrzyca,138,40341,1,0.html