Glucagon

Le glucagon est une hormone hyperglycémiante (qui provoque une augmentation de la quantité de glucose dans le sang) sécrétée par les cellules alpha des îlots de Langerhans du pancréas, et qui agit principalement sur le foie en provoquant une glycogénolyse. Il possède des propriétés antagonistes de l'insuline, qui est hypoglycémiante.

Identification
Glucagon

N^o CAS	9007-92-5
N^o EC	232-708-2
Code ATC	H04AA01
DrugBank	DB00040
PubChem	4670
SMILES	[As](**[Se][As][Se][Th][Th][Se])[Se][Ar][Ar][Al][As]*****[As][Th] PubChem, vue 3D
Propriétés chimiques
Formule brute	C₁₆₅H₂₄₉N₄₉O₅₁S [Isomères]
Masse molaire[1]	3 767,105 ± 0,18 g/mol C 52,61 %, H 6,66 %, N 18,22 %, O 21,66 %, S 0,85 %,

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Découverte

L'existence du glucagon est postulée pour la première fois en 1923 par Charles Kimball et John Murlin, à l'université de Rochester[2]. Mais ce n'est que trente ans plus tard, en 1953, qu'Alfred Staub et ses collaborateurs parviennent à l'isoler[3] et à décrire sa séquence en acides aminés. Il faut encore patienter jusque dans les années 1970 pour que soit parfaitement établi le rôle du glucagon en ce qui concerne la physiologie et la pathologie.

Structure et production

Du point de vue physiologique, le glucagon est une hormone et, du point de vue chimique, c'est un polypeptide. On parle donc d'hormone peptidique.

Dans l'espèce humaine, il est composé de vingt-neuf acides aminés organisés selon la séquence suivante :

NH₂-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-
Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH

Il pèse 3 485 daltons, ce qui est relativement faible. Il est sécrété par les cellules α situées à la périphérie des îlots de Langerhans, dans le pancréas.

Il n'est produit par ces cellules que lorsque le taux de glucose dans le sang, également appelé glycémie, vient à fléchir de manière significative.

Actions

Action sur la glycémie

Article détaillé : Régulation de la glycémie.

L'action du glucagon tend à ramener la glycémie vers sa valeur physiologique en utilisant ses propriétés hyperglycémiantes. Le glucagon a pour cible les cellules hépatiques (surtout), les adipocytes et les cellules musculaires. L'hormone rejoint le foie par les vaisseaux sanguins et gagne les récepteurs spécifiques des cellules hépatiques pour transmettre son « message ». Il induit la glycogénolyse du foie. Le glucose ainsi obtenu est libéré dans le sang et la glycémie est corrigée.

Action sur le métabolisme lipidique

Le glucagon et l'adrénaline favorisent l'hydrolyse des triglycérides en libérant du glycérol et des acides gras.

Autres actions

D'autres propriétés du glucagon sont en cours de caractérisation.

Le glucagon semble avoir un rôle important dans le métabolisme des acides aminés : il favorise l'élimination des déchets azotés de la néoglucogenèse à partir des acides aminés, en activant le cycle de l'urée puis la clairance rénale de l'urée par augmentation du débit de filtration glomérulaire. De fait, les acides aminés semblent avoir un rôle majeur dans la régulation de la sécrétion du glucagon.

Le glucagon a aussi des effets cérébraux : augmente la satiété, augmente la dépense énergétique, et paradoxalement la perfusion de glucagon dans l'hypothalamus ventro-médian inhibe la production de glucose par le foie.

Pathologies

Il existe une tumeur endocrine maligne du pancréas qui aboutit à la production en excès de glucagon dans l'organisme, c'est une tumeur très rare et d'évolution lente, associée à un syndrome dit « glucagonomie » (ou « glucagonome »). Outre les manifestations dues localement à la tumeur, les manifestations cliniques sont essentiellement cutanées et paraissent dues à la carence en acides aminés. Les troubles de la glucorégulation sont fréquents, mais un diabète franc n'est observé que dans 30 % des cas.

Divers

Le glucagon fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en avril 2013)[4].

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) C. P. Kimball et J. R. Murlin, « Aqueous Extracts of Pancreas. III : Some Precipitation Reactions of Insuline », dans Journal of Bioligical Chemistry, vol. 58, 1923-1924, pp. 337-346. (Texte intégral [PDF]. Consulté le 14 février 2013.)
(en) Alfred Staub, Leroy Sinn et Otto K. Behrens, « Purification and Crystallization of Hyperglycemic-glycogenolytic Factor (HGF) », dans Science, vol. 117, 5 juin 1953, pp. 628-629.
WHO Model List of Essential Medicines, 18th list, avril 2013