Glucagón

Qué es el glucagón

El glucagón es una hormona pancreática de naturaleza proteica, clasificada como péptido, formada por una cadena lineal de 29 aminoácidos con un peso molecular de 3.485 daltons. Se sintetiza en las células alfa de los islotes de Langerhans del páncreas, que constituyen aproximadamente el 15-20 % de la masa total de los islotes (el 60-80 % restante corresponde a las células beta, productoras de insulina). Desde el punto de vista fisiológico, el glucagón es la principal hormona hiperglucemiante del organismo: su función central es elevar la glucemia cuando esta desciende por debajo del rango normal, garantizando así el suministro continuo de glucosa al cerebro y a otros tejidos que dependen de ella como combustible.

La etimología de "glucagón" es particularmente reveladora de su función. El nombre fue acuñado en 1923 por los bioquímicos estadounidenses Charles P. Kimball y John R. Murlin, de la Universidad de Rochester (Nueva York), como contracción de las palabras inglesas GLUCose y AGONist: literalmente, "agonista de la glucosa", es decir, la sustancia que promueve o moviliza la glucosa. Kimball y Murlin habían identificado en los extractos pancreáticos un "contaminante" con efecto hiperglucemiante, opuesto al de la insulina —que acababa de ser descubierta solo un año antes, en 1922, por Banting y Best—. Lo que inicialmente se consideró una impureza resultó ser una hormona con un papel fisiológico tan importante como el de la propia insulina. No obstante, la purificación del glucagón no se logró hasta 1948 (Sutherland y De Duve), y su secuencia completa de aminoácidos no fue descrita hasta 1956 (Bromer, Staub, Sinn y Behrens). El papel fisiológico y patológico del glucagón no quedó plenamente establecido hasta los trabajos de Roger Unger en la década de 1970.

Mecanismo de acción: cómo eleva el glucagón la glucemia

El glucagón actúa fundamentalmente sobre el hígado, donde se une a receptores específicos de membrana y desencadena dos procesos metabólicos principales:

Glucogenólisis. Es la degradación del glucógeno hepático —el polisacárido de reserva en el que el hígado almacena glucosa— para liberar moléculas individuales de glucosa al torrente sanguíneo. Este es el mecanismo más rápido: permite elevar la glucemia en cuestión de minutos.

Gluconeogénesis. Es la síntesis de glucosa nueva a partir de precursores que no son carbohidratos: aminoácidos (procedentes de la degradación de proteínas musculares), lactato (procedente del metabolismo anaerobio muscular) y glicerol (procedente de la degradación de las grasas). Este proceso es más lento pero sostenido, y resulta fundamental durante el ayuno prolongado, cuando las reservas de glucógeno se han agotado.

Además de estos dos efectos principales, el glucagón promueve la oxidación hepática de ácidos grasos, lo que genera cuerpos cetónicos como fuente de energía alternativa para el cerebro en situaciones de ayuno muy prolongado. También inhibe la síntesis de glucógeno (glucogénesis) y la síntesis de ácidos grasos en el hígado, redirigiendo el metabolismo hepático hacia la producción de glucosa.

El eje insulina-glucagón

La regulación de la glucemia no depende de la acción de una sola hormona, sino del equilibrio entre insulina y glucagón. Ambas hormonas se producen en los islotes pancreáticos, pero en tipos celulares distintos y con efectos opuestos y complementarios:

Cuando la glucemia se eleva (por ejemplo, después de una comida), las células beta secretan insulina, que facilita la captación de glucosa por los tejidos y estimula su almacenamiento como glucógeno. La secreción de glucagón se suprime. La glucemia desciende.

Cuando la glucemia desciende (por ejemplo, durante el ayuno o el ejercicio), las células alfa secretan glucagón, que estimula la liberación de glucosa hepática. La secreción de insulina se reduce. La glucemia asciende.

Este mecanismo de retroalimentación funciona ciclo tras ciclo, de forma continua, y constituye el sistema de regulación glucémica más importante del organismo. En la diabetes mellitus, la alteración no afecta solo a la insulina: existe también una desregulación del glucagón, con niveles inapropiadamente elevados de esta hormona que contribuyen a la hiperglucemia. Esta observación, formulada por Roger Unger como la "hipótesis bihormonal" de la diabetes, ha renovado en las últimas décadas el interés por el glucagón como diana terapéutica.

El proglucagón: una molécula, varios péptidos

El glucagón no se sintetiza directamente, sino que procede de un precursor más grande denominado proglucagón, una proteína de 158 aminoácidos codificada por un único gen. Lo notable del proglucagón es que su procesamiento proteolítico —el modo en que las enzimas lo fragmentan— varía según el tejido en el que se produce. En las células alfa del páncreas, el corte genera glucagón como producto principal. En las células L del intestino, el mismo proglucagón se procesa de forma diferente y produce otros péptidos con funciones distintas, entre ellos el GLP-1 (péptido similar al glucagón tipo 1), que paradójicamente estimula la secreción de insulina y es la base de una familia de fármacos ampliamente utilizados en el tratamiento de la diabetes tipo 2 y la obesidad. Existe también el enteroglucagón, término que designa a los péptidos similares al glucagón producidos en el intestino.

Diferenciación con conceptos relacionados

Glucagón e insulina. Son hormonas opuestas y complementarias. La insulina reduce la glucemia facilitando la entrada de glucosa en las células; el glucagón la eleva estimulando la liberación de glucosa hepática. Ambas se producen en los islotes pancreáticos, pero en tipos celulares distintos (beta y alfa, respectivamente).

Glucagón y glucagonoma. El glucagonoma es un tumor neuroendocrino poco frecuente, originado en las células alfa del páncreas, que produce cantidades excesivas de glucagón. Se manifiesta clínicamente con hiperglucemia, un exantema cutáneo característico (eritema necrolítico migratorio), pérdida de peso y trombosis venosa.

Glucagón y glucógeno. A pesar de la semejanza fonética, son conceptos completamente diferentes. El glucógeno es un polisacárido de reserva (una forma de almacenamiento de glucosa); el glucagón es una hormona peptídica. La relación funcional entre ambos es que el glucagón estimula la degradación del glucógeno (glucogenólisis) para liberar glucosa.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra "glucagón"?

Es un acrónimo acuñado en 1923 por los bioquímicos Charles P. Kimball y John R. Murlin, de la Universidad de Rochester, a partir de las palabras inglesas GLUCose (glucosa) y AGONist (agonista, es decir, "el que promueve o moviliza"). El nombre refleja con precisión la función de la hormona: movilizar glucosa hacia la sangre. Curiosamente, Kimball y Murlin lo descubrieron como un "contaminante" de los extractos pancreáticos de insulina, solo un año después del descubrimiento de esta última.

¿Es lo mismo glucagón que glucógeno?

No, en absoluto, aunque los nombres se confunden con frecuencia. El glucagón es una hormona (una proteína de señalización de 29 aminoácidos); el glucógeno es un polisacárido de reserva (una cadena larga de moléculas de glucosa almacenada en el hígado y los músculos). La relación entre ambos es funcional: el glucagón es la hormona que ordena la degradación del glucógeno para liberar glucosa a la sangre.

¿El glucagón es lo contrario de la insulina?

En términos funcionales, sí: la insulina reduce la glucemia y el glucagón la eleva. Ambas hormonas se producen en el páncreas (en tipos celulares distintos de los islotes de Langerhans) y actúan de forma coordinada para mantener la glucemia dentro de un rango estrecho. El equilibrio entre ambas es el mecanismo central de regulación del metabolismo de la glucosa.

¿Se puede usar glucagón como medicamento?

Sí. El glucagón recombinante se emplea como medicamento de emergencia para revertir episodios graves de hipoglucemia, especialmente en personas con diabetes tratadas con insulina que no pueden ingerir glucosa por vía oral. Sin embargo, la información detallada sobre las formas de administración, indicaciones y precauciones del glucagón como fármaco corresponde a las fichas de medicamentos y no a esta entrada del Diccionario médico.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Análisis de sangre de glucagón. MedlinePlus en español.
2. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Glucosa en la sangre. MedlinePlus en español.
3. Manual MSD. Descripción general de la diabetes mellitus. Manual MSD, versión para público general.
4. Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM). 100 años de estudio del glucagón y de la célula alfa pancreática. Revista SEBBM, 2023.