Glucagon: o que é e quais são suas aplicações?

O glucagon é um hormônio, formado por 29 aminoácidos, liberado pelas células α das ilhotas de Langherans, reconhecido como principal hormônio contrarregulador da insulina.

Seu precursor, proglucagon, produz uma série de hormônios semelhantes ao glucagon, como peptídeo semelhante ao glucagon 1 (GLP-1), peptídeo semelhante ao glucagon 2 (GLP-2), oxintomodulina e glicentina, expressos nos intestinos delgado e grosso e que também ganham destaque, pois contribuem para a regulação do apetite, reabsorção óssea, crescimento gastrointestinal e homeostase da glicose

A secreção do glucagon é controlada pela concentração de certos aminoácidos, alguns ácidos graxos, resposta ao estresse, mas, principalmente, níveis de glicose sanguínea. Quando há uma queda nos níveis de glicose, o glucagon é secretado e entra em cena ativando processos de glicogenólise e gliconeogênese.

No fígado, o glucagon age sobre o glicogênio hepático, quebrando-o (glicogenólise) e liberando moléculas de glicose. Ao mesmo tempo, é capaz de estimular a produção de novas moléculas de glicose a partir de proteína (gliconeogênese).

Qual é a função do glucagon?

O glucagon atua através da ligação e ativação do receptor do glucagon (GCGR), presente no fígado, rim, músculo liso intestinal, cérebro, tecido adiposo, glândula adrenal, coração e em células α e β-pancreáticas.

Além do papel sobre o controle da glicemia, exerce uma variedade de atividades biológicas, como modulação da saciedade, termogênese, gasto de energia e controle do metabolismo lipídico.

Seu efeito sobre a saciedade, por exemplo, é observado em humanos e animais, através da ação sob o eixo cérebro-fígado. Durante as refeições, há uma secreção de glucagon que chega ao fígado via veia porta e, então, ocorre sinalização para o sistema nervoso central e hipotálamo, com aumento de sinalização anorexígena.

Estudos em animais demonstram que a administração de glucagon induz a redução de tecido adiposo, diminuição dos níveis plasmáticos de leptina, aumento do gasto energético e aumento do consumo de oxigênio, estimulando a termogênese do tecido adiposo marrom.

Observa-se, também, importante efeito hipolipemiante associado ao glucagon e ação nos principais tecidos de armazenamento de gordura para controlar metabolismo de gordura.

Este efeito sobre o metabolismo lipídico é mediado pela inibição da lipogênese e ativação da lipólise (por ativação da lipase). Além disso, o glucagon ainda estimula a secreção de outros hormônios lipolíticos, como hormônio do crescimento, cortisol ou epinefrina.

Em momentos de jejum ou em casos de diabetes tipo 1, o glucagon ativa a oxidação de ácidos graxos, levando à produção de corpos cetônicos.  Em indivíduos saudáveis, essa cetoacidose leva a aumento de insulina circulante e diminuição da produção de corpos cetônicos.

Qual é a relação entre insulina e glucagon?

Tanto a insulina quanto o glucagon são hormônios produzidos pelo pâncreas. O pâncreas é uma glândula composta por dois tipos de tecido: os ácinos e as ilhotas de Langerhans. As ilhotas são constituídas por vários tipos celulares. Dentre elas destaca-se as células alfa, que são responsáveis pela produção do glucagon, e as células beta, que produzem a insulina.

O efeito mais importante da insulina é o de promover o transporte de glicose para o interior das células, principalmente para as células do músculo esquelético, do tecido adiposo e do fígado. No músculo, a glicose é captada, por um processo de difusão facilitada. Esse processo ocorre pela ação de proteínas carreadoras de glicose, como o GLUT (glucose transporter).

Existem vários tipos de GLUT: GLUT-1, GLUT-2, GLUT-4 dentre outros. O GLUT-1 é encontrado em todas as células do organismo humano, sendo responsável por um baixo nível de captação de glicose, que é necessária para sustentar o processo de geração de energia. O GLUT-2 é expresso na superfície de células hepáticas e tubulares renais, e tem importante função no transporte da glicose do interior dessas células. O GLUT-4, por sua vez, é encontrado exclusivamente no músculo cardíaco e esquelético.

O fígado exerce papel importante na manutenção da glicemia do organismo humano. Em indivíduos saudáveis, o nível elevado de glicose no sangue estimula a secreção de insulina. A insulina, por sua vez, ativa enzimas glicoquinases, que reagem com o íon fosfato e com a enzima glicogênio sintetase, resultando na formação do glicogênio hepático e reduzindo o nível de glicose sanguínea.

O glicogênio é uma forma de reserva de glicose, que constitui menos de 1% do estoque energético total do organismo. Entretanto, essa fração é essencial para manter o metabolismo do sistema nervoso central e para breves explosões de exercício muscular intenso. Aproximadamente 25% da reserva de glicogênio ficam estocados no fígado, e cerca de 75% ficam na massa corporal muscular.

Por outro lado, quando o nível de glicose sanguínea começa a cair, como já vimos, há um estimulo para secreção do hormônio glucagon.

Desse modo, a ação conjunta dos hormônios glucagon e insulina regula rigidamente a concentração da glicemia plasmática basal, ao redor da concentração média de 80mg/dl^-1, com variação de 60 a 110 mg/dl^-1.

A hipoglicemia pós-prandial é comum em pacientes que apresentam hiperinsulinismo (secreção excessiva de insulina pelas ilhotas de Langerhans do pâncreas) e em pacientes gastrectomizados (devido à rápida absorção de glicose e resposta exagerada à insulina). Já a hipoglicemia de jejum pode ocorrer por deficiência de glucagon.

O nutricionista deve conhecer as funções hormonais, bem como situações que estimulam sua síntese. Isso permite orientar quais alimentos devem ser consumidos nas refeições, assim como aqueles que devem ser evitados, como, por exemplo, alimentos ricos em carboidratos simples, que aumentam a secreção de insulina. A orientação deve ser individualizada e de acordo com cada caso.

Referências

Al-Massadi O, Fernø J, Diéguez C, Nogueiras R, Quiñones M. Glucagon Control on Food Intake and Energy Balance. Int J Mol Sci. 2019 Aug 11;20(16):3905.

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Michelle Grillo Barone

Nutricionista. Especialista em Nutrição Enteral e Parenteral pela BRASPEN. Especialização em Fitoterapia pela Ganep. Especialização em Nutrição Clínica pelo Centro Universitário São Camilo. Coordenadora de projetos e inovação do Ganep Educação e Nutritotal