L'insulina e il glucagone sono due ormoni pancreatici la cui funzione principale è quella di regolare la glicemia nel sangue. L’insulina, prodotta dalle cellule β, ha un effetto ipoglicemizzante (abbassa la glicemia), mentre il glucagone, prodotto dalle cellule α, al contrario ha un effetto iperglicemizzante (alza la glicemia).
Il Ruolo dell'Insulina
L’insulina è un ormone peptidico prodotto dalle cellule beta delle isole di Langerhans nel pancreas, essenziale per la regolazione del metabolismo del glucosio nell’organismo. La funzione primaria dell’insulina consiste nel facilitare l’ingresso del glucosio nelle cellule dei tessuti periferici, principalmente muscolo scheletrico, tessuto adiposo e fegato. L’insulina promuove l’uptake cellulare del glucosio attraverso la traslocazione dei trasportatori GLUT4 sulla membrana cellulare.
L'insulina svolge un ruolo anabolico nel tessuto adiposo, promuovendo la sintesi di acidi grassi e la loro esterificazione in trigliceridi. Nel fegato, l’insulina stimola la glicogenosintesi, il processo di conversione del glucosio in glicogeno per la conservazione energetica. L’insulina esercita effetti anabolici sulle proteine, stimolando la sintesi proteica e inibendo la proteolisi. L’insulina esercita i suoi effetti attraverso il legame con specifici recettori presenti sulla membrana cellulare.
Un evento chiave nell’azione dell’insulina è la traslocazione dei trasportatori GLUT4 dal compartimento intracellulare alla membrana plasmatica. L’insulina modula l’attività di numerosi enzimi chiave del metabolismo attraverso meccanismi di fosforilazione e defosforilazione. L’insulina riduce la glicemia principalmente aumentando l’uptake del glucosio nei tessuti periferici. A livello epatico, l’insulina inibisce la gluconeogenesi e la glicogenolisi, riducendo la produzione endogena di glucosio.
L’insulina contrasta l’azione degli ormoni controregolatori come glucagone, cortisolo e catecolamine, che tendono ad aumentare la glicemia.
In condizioni normali, esiste una relazione inversa tra glicemia e insulinemia. Nel diabete tipo 2, si osserva spesso iperinsulinemia compensatoria nelle fasi iniziali, quando il pancreas cerca di superare l’insulino-resistenza. L’insulina alta può indicare insulino-resistenza, una condizione in cui i tessuti rispondono meno efficacemente all’azione dell’ormone. L’iperinsulinemia cronica può contribuire allo sviluppo di complicazioni metaboliche come dislipidemia, ipertensionearteriosa e aumento ponderale.
Tipi di Insulina
- Le insuline ad azione rapida (lispro, aspart, glulisina) hanno un inizio d’azione entro 15 minuti e una durata di 3-4 ore.
- Le insuline ad azione intermedia (NPH) hanno un inizio d’azione di 1-2 ore e una durata di 12-18 ore.
- Le preparazioni premiscelate combinano insuline ad azione rapida o breve con insuline ad azione intermedia in proporzioni fisse.
Diabete di Tipo 1 e Tipo 2
Nel diabete tipo 1, si verifica una distruzione autoimmune delle cellule beta pancreatiche, portando a una carenza assoluta di insulina. La mancanza di insulina causa iperglicemia severa, chetoacidosi e, se non trattata, può portare al coma diabetico e alla morte. Nel diabete tipo 2, si sviluppa progressivamente insulino-resistenza e, nelle fasi avanzate, anche un deficit di secrezione insulinica.
Il Ruolo del Glucagone
Il glucagone è - insieme all’insulina - uno dei principali ormoni del metabolismo del glucosio. È prodotto nelle isole di Langherans del pancreas, dalle cellule alfa (l’insulina è prodotta dalle cellule beta). Al contrario dell’insulina, il glucagone ha un’azione iperglicemizzante che soprattutto stimola il fegato a produrre più glucosio nel momento in cui si è a digiuno. Quando mangiamo siamo in grado di smaltire - nelle tre-quattro, massimo cinque ore successive al pasto - quello che abbiamo ingerito; ma il nostro cervello ha sempre bisogno di glucosio, anche quando siamo a digiuno.
Il calo della glicemia (quantità di glucosio presente nel sangue) rappresenta un forte stimolo per la secrezione di glucagone. Il glucagone è un antagonista dell'insulina e con la sua azione promuove la glicogenolisi a livello epatico (produzione di glucosio a partire dal glicogeno), inibisce la glicogenosintesi e stimola la gluconeogenesi (produzione di glucosio a partire da alcuni aminoacidi, dall'acido lattico e dal glicerolo).
Il glucagone non stimola la glicogenolisi muscolare, sensibile all'azione dell'adrenalina, ma soltanto quella epatica. Il glucagone interviene anche nel metabolismo lipidico, stimolando la mobilitazione degli acidi grassi dal tessuto adiposo, favorendo la loro ossidazione ed inibendone la sintesi. Il glucagone si lega ai recettori presenti sulla membrana degli epatociti, attivando la liberazione di glucosio dal glicogeno. Quando i livelli di glucosio si innalzano il tasso di glucagone diminuisce favorendo il processo di accumulo del glucosio endocellulare.
L’attivazione della glicogenolisi e della neoglicogenesi coinvolge alcune proteine (Proteine G) della membrana delle cellule, attraverso la formazione di un enzima, il GTP ( glucosiotrifosfato) che trasforma l’ATP in AMP, con liberazione di fosforo e di notevole quantità di energia. Il glucagone per garantire una produzione di zuccheri dagli aminoacidi, inibisce la sintesi aminoacidica.
Il maggior stimolo per l'azione del glucagone è dato dal digiuno e dall'attività fisica prolungata di intensità medio alta.
Glucagone: un salvavita in caso di ipoglicemia grave
Il glucagone può essere iniettato in caso di grave crisi ipoglicemica - con perdita di coscienza - causata da una somministrazione eccessiva o errata di insulina o di alcuni farmaci ipoglicemizzanti (per es. sulfoniluree).
Il rischio della terapia con insulina è quello di incorrere in episodi di ipoglicemia. Chi soffre di diabete impara - in genere - a riconoscere con anticipo i sintomi premonitori dell’ipoglicemia. Alla prima percezione di una crisi di ipoglicemica di grado lieve-moderato (valori < 70 mg/dl), è bene controllare se possibile il livello della glicemia con il glucometro o altri strumenti a disposizione.
Quando l’ipoglicemia è talmente grave che la persona non è in grado di essere cosciente e quindi di ingerire zuccheri, non è in grado di avvertire l’ipoglicemia, perché magari stava dormendo o perché ha una forma di diabete controllabile con difficoltà, e anche le persone che sono intorno non possono fare molto… ecco, in tutti questi casi, la somministrazione di glucagone è in sostanza un salvavita, perché il glucagone - avendo un rapido e potente effetto iperglicemizzante - riesce a far superare la crisi alla persona anche in condizioni di coma ipoglicemico e riportarlo a una glicemia a livelli pressoché normali. Il tutto in pochi minuti dalla somministrazione.
Il glucagone supera qualunque ipoglicemia, qualunque dose di insulina sia stata somministrata permettendo il risveglio della persona con diabete. Ovviamente, è importante imparare ad usarlo in modo corretto e senza farsi prendere dal panico.
Quindi il glucagone è da usare nei casi di ipoglicemia grave? In sintesi, quindi, il glucagone è un farmaco salvavita importante da utilizzare - da parte di chi sta intorno al malato - quando la persona con diabete cade in un coma ipoglicemico.
Glucagone per via nasale
Fino al 2020 in Italia, avevamo a disposizione un kit per iniettare il glucagone che va ricostituito e somministrato per via endovenosa o intramuscolo. Quindi, ci vuole in casa qualcuno che sappia fare almeno le iniezioni intramuscolo per poter essere tempestivi in caso di emergenza.
Dal 2020 è finalmente disponibile anche in Italia una nuova formulazione spray per via nasale (Baqsimi glucagone spray nasale) quindi molto più maneggevole rispetto alla formulazione per via iniettiva. Per la stessa insulina, si è tentato di somministrarla per questa via ma al momento sono tentativi sperimentali.
Dal 21 ottobre 2021, la formulazione di glucagone spray nasale è finalmente prescrivibile e verrà rimborsato dal Sistema Sanitario Nazionale. Glucagone Baqsimi, in formulazione spray nasale, è stato classificato in fascia A e verrà rimborsato dal SSN.
Ipoglicemia: sintomi e valori
La glicemia rappresenta la concentrazione di glucosio nel sangue, normalmente mantenuta tra 70-100 mg/dL a digiuno.
L’ipoglicemia determina molti segni e sintomi, in modo particolare per le sue azioni sul sistema nervoso, specialmente quello centrale. Normalmente per glicemie inferiori a 70 mg/dl, ma questa soglia può variare di molto nelle singole persone, soprattutto in funzione delle glicemie cui il loro cervello è abituato.
Un’ulteriore riduzione della glicemia, provoca:tremori, parole e atti inconsulti, sensazione di angoscia, alternanza di crisi di pianto/riso, sensazione di irrealtà, disorientamento.
Infine, a valori molto bassi di glucosio nel sangue possono comparire:convulsioni, perdita di conoscenza, paralisi transitorie fino al coma.
Alcune persone, soprattutto con una lunga storia di diabete poco controllato, perdono la risposta delle catecolamine (adrenalina e noradrenalina). Oltre a perdere la loro funzione protettiva, viene persa gran parte dei sintomi legati al loro rilascio (tremori, agitazione, sudorazione, irritabilità, tachicardia ed altri). Queste persone possono passare da un banale sintomo di stanchezza e sonnolenza direttamente al coma.
Interazione tra Glucagone e Insulina
Dopo i pasti l’azione dell’insulina abbassa i livelli di glucagone, ma questo avviene quando seguiamo un’alimentazione normale e bilanciata (in cui i carboidrati sono almeno il 50% delle calorie). Gli aminoacidi (vedi aminoacidi insulinogenici) stimolano anche loro in modo rilevante l’insulina. In un pasto dove non ci sono molti carboidrati, questo potrebbe comportare un abbassamento eccessivo della glicemia. Per questo coi pasti proteici l’organismo secerne insulina, glucagone, GH, ormoni apparentemente antagonisti ma che intervengono nel metabolismo proteico. La loro stimolazione dopo il pasto, in acuto è un evento assolutamente fisiologico.
L’insulina è un ormone ipoglicemizzante non soltanto perchè aumenta l’up-take cellulare (l’ingresso del glucosio nelle cellule), ma soprattutto perchè ha un effetto anticatabolico sulla lisi del glicogeno epatico. La glicemia a digiuno è regolata da un costante afflusso di glucosio nel sangue da parte del fegato. L’insulina blocca questo meccanismo, mentre il glucagone lo stimola.
L’Insulina, al contrario del glucagone, accumula glicogeno nel fegato (come riserva) e nei muscoli, contemporaneamente deprime il consumo di grassi e delle proteine e promuove la formazione di trigliceridi dai carboidrati, favorendo l’immagazzinamento dei grassi nel tessuto adiposo. Il Glucagone, invece, soprattutto a digiuno, induce le cellule a bruciare le proteine e i grassi, piuttosto che i carboidrati, e, quindi promuove la mobilizzazione dei grassi dai tessuti adiposi per essere bruciati nei tessuti.
Quando ci troviamo in casi d’insulino resistenza, le cellule rispondono poco all’azione dell’insulina. Per questo l’organismo deve produrne di più anche quando stiamo a digiuno. Nel nostro corpo così ci ritroveremo valori alti di glucagone ma anche un’insulinemia più elevata rispetto alla norma.
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