2) липогенез (+)
3) глюконеогенез
4) протеолиз
Глюкагон является контринсулярным гормоном, который мобилизует энергетические субстраты в условиях голодания, физической нагрузки и снижения концентрации глюкозы в крови. Связывание глюкагона с рецепторами гепатоцитов активирует Gs-белок, аденилатциклазу и протеинкиназу А через повышение уровня циклического АМФ. В результате происходит фосфорилирование ключевых ферментов обмена веществ и переключение метаболизма печени с запасания энергии на ее высвобождение.
Подавление липогенеза связано прежде всего с инактивацией ацетил-КоА-карбоксилазы — фермента, образующего малонил-КоА и регулирующего синтез жирных кислот. Снижение концентрации малонил-КоА одновременно уменьшает образование жирных кислот и устраняет торможение карнитин-пальмитоилтрансферазы I, что облегчает поступление жирных кислот в митохондрии для β-окисления. Поэтому на фоне действия глюкагона синтез и депонирование липидов уменьшаются, тогда как окисление жирных кислот и кетогенез усиливаются.
| Метаболический процесс | Действие глюкагона | Основной механизм | Физиологический результат |
|---|---|---|---|
| Липогенез | Подавляет | Фосфорилирование и инактивация ацетил-КоА-карбоксилазы | Снижение синтеза жирных кислот и триглицеридов |
| Липолиз | Стимулирует преимущественно опосредованно | Преобладание контринсулярных влияний при низком уровне инсулина | Мобилизация свободных жирных кислот из жировой ткани |
| β-окисление жирных кислот | Стимулирует | Снижение малонил-КоА и активация транспорта жирных кислот в митохондрии | Образование ацетил-КоА и энергетическое обеспечение печени |
| Кетогенез | Стимулирует | Накопление ацетил-КоА при усиленном β-окислении | Синтез кетоновых тел при голодании |
| Глюконеогенез | Стимулирует | Активация ферментов синтеза глюкозы и снижение фруктозо-2,6-бисфосфата | Повышение продукции глюкозы печенью |
| Гликогенолиз | Стимулирует | Активация фосфорилазного каскада через цАМФ | Быстрое высвобождение глюкозы из печеночного гликогена |
| Синтез белка | Снижает в условиях катаболизма | Переключение аминокислот на глюконеогенез и образование мочевины | Поддержание гликемии при дефиците углеводов |
Метаболические эффекты глюкагона наиболее выражены в печени, тогда как в скелетных мышцах его прямое действие минимально из-за отсутствия значимого количества специфических рецепторов. Гормон действует функционально противоположно инсулину, который активирует ацетил-КоА-карбоксилазу и способствует накоплению триглицеридов. Соотношение инсулина и глюкагона определяет, будет ли организм преимущественно запасать энергетические субстраты или использовать их. Низкое инсулин-глюкагоновое соотношение характерно для голодания и способствует подавлению липогенеза, усилению β-окисления и продукции кетоновых тел.