Glukagon: Wirkung und Definition

Glukagon steht oft im Schatten seines Gegenparts, des Insulins. Dabei übt das Hormon zahlreiche lebenswichtige Funktionen aus und ist sogar ein etabliertes Präparat in der Notfallmedizin. Dieser Artikel erläutert die Wirkung von Glukagon und gibt eine Aussicht auf mögliche künftige Einsatzgebiete des Hormons in der Therapie von Volkskrankheiten. 

Glukagon – Definition

Glukagon ist der Gegenspieler des Insulins und somit maßgeblich an der Stabilisierung des Blutzuckers beteiligt. Beide Hormone entstammen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas), wobei die Bildung von Glukagon in den alpha-Zellen und die des Insulins in den beta-Zellen erfolgt. Eine alternative Schreibweise, die vor allem im wissenschaftlichen Kontext Anwendung findet, ist Glucagon.

Glukagon – Wirkung und Funktion

Die wichtigste Wirkung von Glukagon ist die Anregung der Glukoseproduktion und somit eine kurzfristige Erhöhung des Blutzucker-Spiegels. Nimmt der Körper keine Nahrung auf, so sinkt allmählich der Blutzucker ab, was das Signal zur Glukagonfreisetzung darstellt. Bei vermehrter körperlicher Aktivität, etwa beim Sport, kommt es darüber hinaus zu steigenden Blut-Spiegeln von Adrenalin. Dies führt ebenfalls zur Ausschüttung von Glukagon. 

Das Hormon bindet an Rezeptoren auf Leberzellen und Fettzellen und regt dort den Abbau der eingelagerten Zucker, die Freisetzung von Fettsäuren und die und die Neubildung von Glukose an. 

Auch eine eiweißlastige Ernährung mit geringem Anteil an Kohlenhydraten kann die Glukagon-Spiegel ansteigen lassen, denn bei der Verdauung eiweißhaltiger Lebensmittel wird Energie benötigt. Da diese Kostform aber kaum Zucker beisteuert, muss einem Abfall des Blutzucker-Spiegels vorgebeugt werden. Dies erfolgt durch die vorsorgliche Bereitstellung von Glukose. Umgekehrt hemmen hohe Blutzucker-Spiegel, sowie die Hormone Insulin, Somatostatin und GLP-1 die Glukagonbildung.

Herz-Kreislauf-System

Am Herzen steigert Glukagon die Schlagfrequenz und die Pumpkraft. Grundsätzlich führt dies zu einer Steigerung von Puls und Blutdruck. Letzteres wirkt sich jedoch nicht so stark aus, da zeitgleich eine Glukagon-abhängige Erweiterung der Blutgefäße in der Körperperipherie eintritt, die wiederum den Blutdruck absenkt. In Summe löst Glukagon so eine Verbesserung der Durchblutung des Körpers aus und bewirkt, dass die bereitgestellte Energie die Zielzellen gut erreicht.

Eine Zeit lang erfolgte der Einsatz von Glukagon zur Behandlung bei versehentlicher Überdosierung von Betablockern und Calciumkanalantagonisten. Diese Medikamente zur Therapie von Bluthochdruck und Herzrhythmusstörung haben dämpfende Effekte auf den Puls und den Blutdruck, was bei übermäßiger Aufnahme einen Kreislaufeinbruch auslösen kann. Mittlerweile sind andere Medikamente in diesen Situationen besser etabliert, sodass Glukagon hier keine Verwendung mehr findet.

Zentrales Nervensystem

Durch die Erhöhung des Blutzucker-Spiegels bewirkt Glukagon eine bessere Versorgung des Gehirns, das für seine komplexen Aktivitäten auf eine permanente Energiezufuhr angewiesen ist. Dieser Mechanismus kommt vor allem im Rahmen der Stress- und Fluchtreaktion zum Tragen. Hier ist ein hohes Maß an Wachsamkeit erforderlich ist und sich der Körper muss sich schnell auf eine mögliche Gefahr einstellen. Da der Bedarf in diesen Fällen jedoch vorrangig aus den Eigenreserven gedeckt wird und diese nicht unerschöpflich sind, steigert der Glukagoneinfluss gleichzeitig den Appetit, um eine zeitnahe externe Zuckerzufuhr in die Wege zu leiten.

Glatte Muskulatur

Die glatte Muskulatur in den Blutgefäßwänden und den Organen des Magen-Darm-Traktes spricht sehr gut auf Glukagon an. Dies bewirkt einerseits eine Weitstellung der Gefäße, was die Durchblutung verbessert. Gleichzeitig wird die Verdauungsaktivität herabgesetzt, damit die bereitgestellte Energie in die lebenswichtigen Organe umgelenkt wird.

Mobilisierung von Energiereserven

Glukagon ist einer der wichtigsten Treiber für den Abbau von Eigenreserven. Damit hilft das Hormon, bei einem Energiedefizit die Versorgung des Körpers sicherzustellen. Dies erfolgt auf mehreren Wegen. Einerseits über den Abbau von Zuckerspeichern, die in Form von Glykogen in der Leber und den Muskeln gelagert sind (Glykogenolyse). Weiterhin über eine Anregung der Glukoseneubildung (Gluconeogenese) und über den Abbau von Fettreserven (Lipolyse). Auch eine vorübergehende Hemmung der Bildung weiterer Rücklagen hilft. Letzteres geschieht mittels Unterdrückung von Insulin, das für die Aufnahme von Zucker aus dem Blut in die Zellen und Gewebe erforderlich ist.

Sonstige Effekte

Durch den Abbau der Fettdepots im Körper beeinflusst Glukagon indirekt die Knochenstruktur. Vor allem das Bauchfett bei Übergewicht setzt permanent Entzündungsmediatoren frei. Diese reduzieren zwar nicht zwingend die Knochendichte, lösen jedoch eine Vergröberung der Knochenarchitektur aus. Dies führt zu einem erhöhten Risiko für Knochenbrüche auch unter leichter Belastung. Das Hormon setzt die eingelagerten Fettsäuren frei und reduziert somit deren schädlichen Einfluss auf die Knochenmineralisation.

Glukagon – Abbau

Glukagon hat eine kurze Halbwertszeit von nur wenigen Minuten, was eine gezielte Ausschüttung des Hormons im akuten Bedarfsfall ermöglicht. Leber und Nieren bauen das Glukagon durch enzymatische Spaltung ab. Die hierbei entstehenden Fragmente scheidet der Körper anschließend mit dem Urin aus.