Insulina e glucagone: ormoni antagonisti?
Indice dei contenuti
Premessa
Insulina e glucagone vengono invariabilmente identificati come ormoni antagonisti, ossia caratterizzati da effetti sulle cellule, e in senso lato sull’intero organismo, opposti. Se questa assunzione può essere vera per taluni aspetti, l'azione delle due molecole in toto sarebbe più correttamente da definirsi complementare, sinergica.
Ruolo fisiologico
Come già detto, se si analizza il ruolo sull’omeostasi glicemica in modo isolato, ciò porta a considerare i due ormoni come antagonisti, ma il quadro appare ben più complesso e strutturato se si coinvolgono, oltre ai glucidi, anche protidi e lipidi.
Gli effetti sulla glicemia sono inequivocabili: l’insulina determina una riduzione dei livelli ematici di glucosio (effetto ipoglicemizzante), il glucagone un aumento (effetto iperglicemizzante).
E’ la contemporanea introduzione di altri nutrienti che rivela la complementarietà dell’azione endocrina. All’assunzione spiccata di proteine consegue una secrezione sia di insulina (aminoacidi leucina, arginina, lisina, valina) che di somatotropina (GH). Entrambi gli ormoni hanno un effetto stimolante la secrezione di IGF-1, vero e diretto responsabile dell’aumento della sintesi proteica. Il ruolo del GH, oltre a stimolare la liberazione di IGF, è quello di mantenere, al pari del glucagone, livelli di glicemia stabili attraverso la lipolisi, prevenendo l’azione ipoglicemizzante dell’insulina. In presenza della sola assunzione di proteine si comprende come il ruolo del glucagone e dell’insulina sia quindi complementare nel mantenere l’omeostasi glicemica e favorire la proteosintesi, cosa non possibile con la sola secrezione di uno dei due ormoni: di concerto, l’insulina determina aumento della sintesi proteica (via IGF-1) e ipoglicemia, il glucagone ha un effetto iperglicemizzante che bilancia e sostiene i livelli ematici di "zucchero". 12
| insulina | glucagone | |
|---|---|---|
| sintesi | beta-cellule | alfa-cellule |
| struttura | 2 catene, 51 aa | 29 aa |
| emivita | 5 min | 4-6 min |
| fattori stimolanti | iperglicemia, aminoacidi, GLP-1, s.n. parasimpatico | ipoglicemia, aminoacidi |
| signal-pathway | tirosin-chinasi | prot. G > cAMP |
| inibisce rilascio glucagone | ||
| patologie | diabete mellito, insulinoma | cirrosi, glucagonoma |
| glicemia | ↓ | ↑ |
| sintesi glicogeno | ↑ | ↓ |
| lisi glicogeno | ↓ | ↑ |
| gluconeogenesi | ↓ | ↑ |
| lipogenesi | ↑ | ↓ |
| lipolisi | ↓ | ↑ |
| sintesi trigliceridi e acidi grassi | ↑ | ↓ |
| sintesi proteica | ↓/↑ | ↓ |
| proteolisi | ↓/↑ | ↓/↑ |
| chetogenesi | ↓ | ↑ |
| k+ dentro le cellule | ↑ | ↓ |
Ruolo farmacologico
Gli effetti su cui verte il ruolo farmacologico di questi due ormoni sono principalmente quelli sulla glicemia:
- insulina: somministrata in condizioni di iperglicemia, chetoacidosi diabetica, stato iperglicemico iperosmolare, pertanto utilizzata come terapia nel diabete mellito;
- glucagone: somministrato in emergenza in ipoglicemia severa (< 40 mg/dl), spesso da una terza persona in condizioni di alterazione della coscienza.
Vi sono tuttavia altre situazioni in cui i due farmaci possono essere utilizzati, talvolta off-label 3:
- insulina: somministrata insieme a soluzione glucosata nel trattamento dell’iperkaliemia (elevati livelli di potassio ematici);
- glucagone: nelle procedure diagnostiche ed interventistiche gastrointestinali (ipotonia), nel pancreas artificiale bi-ormonale, nel trattamento del sovradosaggio da beta-bloccanti e calcio-antagonisti insieme a beta-agonisti (effetto inotropo positivo).