2) кортизолом
3) глюкогоном (+)
4) АКТГ
Глюкагон является основным контринсулярным гормоном, быстро активирующим гликогенолиз в печени при снижении концентрации глюкозы в крови. Связывание глюкагона с Gs-белок-связанным рецептором гепатоцита активирует аденилатциклазу, повышает внутриклеточный уровень циклического АМФ и запускает протеинкиназу А. Далее фосфорилазкиназа переводится в активное состояние и фосфорилирует гликогенфосфорилазу, которая расщепляет гликоген с образованием глюкозо-1-фосфата.
Одновременно протеинкиназа А фосфорилирует и инактивирует гликогенсинтазу, поэтому синтез и распад гликогена регулируются реципрокно. В печени продукты гликогенолиза превращаются в глюкозо-6-фосфат, а затем благодаря глюкозо-6-фосфатазе — в свободную глюкозу, поступающую в кровь. Такой механизм обеспечивает быстрое поддержание гликемии в раннем периоде голодания и при угрозе гипогликемии.
Инсулин оказывает противоположное действие: стимулирует дефосфорилирование ферментов, активирует гликогенсинтазу и подавляет гликогенфосфорилазу. Кортизол преимущественно формирует более медленный метаболический ответ, повышая экспрессию ферментов глюконеогенеза и поддерживая чувствительность тканей к катехоламинам; он не считается основным непосредственным активатором острого гликогенолиза. АКТГ действует на кору надпочечников и влияет на углеводный обмен опосредованно через секрецию кортизола.
| Регулятор | Основная мишень | Сигнальный механизм | Влияние на гликогенолиз | Физиологическое значение |
|---|---|---|---|---|
| Глюкагон | Печень | Gs-белок → аденилатциклаза → цАМФ → протеинкиназа А | Быстрая активация гликогенфосфорилазы | Повышение гликемии при голодании и гипогликемии |
| Инсулин | Печень и скелетные мышцы | Рецепторная тирозинкиназа → Akt → активация фосфатаз | Подавление распада гликогена | Запасание глюкозы после приёма пищи |
| Адреналин | Печень и скелетные мышцы | β-адренорецепторы → цАМФ; α1-рецепторы → Ca2+ | Выраженная активация | Обеспечение энергией при физической нагрузке и стрессе |
| Кортизол | Печень, мышцы, жировая ткань | Внутриклеточный глюкокортикоидный рецептор → изменение транскрипции генов | Преимущественно непрямое и отсроченное влияние | Поддержание глюконеогенеза и стрессового ответа |
| АКТГ | Кора надпочечников | MC2-рецептор → цАМФ → синтез кортизола | Прямого действия на гликогенфосфорилазу не оказывает | Регуляция продукции глюкокортикоидов |
| Ca2+ и АМФ | Скелетные мышцы | Активация фосфорилазкиназы и аллостерическая активация гликогенфосфорилазы | Локальная активация при сокращении мышцы | Образование глюкозо-6-фосфата для мышечного гликолиза |
Действие глюкагона на гликогенолиз имеет преимущественно печёночную направленность, поскольку скелетные мышцы не обеспечивают значимого ответа на этот гормон. Мышечный гликоген используется непосредственно для синтеза АТФ и не может поддерживать гликемию из-за отсутствия глюкозо-6-фосфатазы. При продолжительном голодании запасы печёночного гликогена истощаются, после чего ведущая роль в образовании глюкозы переходит к глюконеогенезу. Таким образом, глюкагон обеспечивает быстрый мобилизационный этап контринсулярной регуляции углеводного обмена.