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Effetti dell Insulina e del Glucagone sul metabolismo

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Il Glucagone 
E’ un ormone peptidico secreto dalle cellule αlfa, mentre l’insulina è secreta dalle cellule beta, delle isole di Langerhans dal pancreas, con il compito di controllare i livelli di glucosio nel sangue. Se questo scendesotto gli 80mg/100 ml, il pancreas secerne glucagone. Per aumentare il livello della glicemia il glucagone attiva tre vie: quella del glicogenolisi epatica, la nuova formazione di zuccheri dagli amminoacidi, la scissione dei trigliceridi presenti nel terssuto adiposo. 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. Ha una funzione antagonista all’insulina, ma esclusivamente attraverso una nuova produzione di glucosio.
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. L’insulina agisce in modo opposto, attivando la fosfodiesterasi dell’AMP ciclico. In assenza di glucosio, le cellule celebrali muoiono in pochi minuti perché il glucosio è l’unica sostanza che il tessuto nervoso può utilizzare e, anche se a riposo, consuma una quantità costante d’energia, ma senza la possibilità di immagazzinare gli zuccheri, perciò il cervello ha necessità di un tasso glicemico stabile per la sopravvivenza delle sue cellule. Se la concentrazione di glucosio continua ad abbassarsi, il pancreas secerne il glucagone che riporta la glicemia a livelli fisiologici.
L’Insulina 
Anche l’insulina è un ormone proteico polipeptide prodotto dalle cellule β delle isole di Langerhans del pancreas quando la glicemia e alta. La sua funzione è di abbassare la glicemia, favorendo l’ingresso degli zuccheri nelle celule dei tessuti ai fini energetici e l’immagazzinamento degli zuccheri nel tessuto epatico, come riserva. Nel diabete di tipo 2, sembra che una diminuzione graduale della secrezione insulinica provoca un aumento della risposta del glucagone se persiste l’ipoglicemia.  E ciò spiegherebbe le risposte anomale del glucagone nei casi di diabete. 
Dopo il digiuno notturno, gli zuccheri necessari provengono dalle riserve di glicogeno epatico, sotto l’azione del Glucagone. Poiché vi sono recettori del glucagone anche nel tessuto adiposo, questo ormone è attivo anche sui trigliceridi che sono scomposti in acidi grassi. Questa condizione ormonale, che di mattino presenta più Glucagone e meno Insulina, è molto interessante in quanto ci permette di comprendere perchè l’esercizio del mattino, a stomaco vuoto, possa indurre un maggior consumo dei grassi a scopo energetico ed un più facile dimagrimento. Mentre l’attività aerobica svolta in ogni altro momento della giornata utilizza calorie provenienti dagli zuccheri alimentari e non da grassi già presenti nell’organismo. Ma il consumo di carboidrati provenienti dal cibo stimola, a sua volta, la secrezione d’Insulina che favorisce l’accumulo di glucosio nei tessuti e inibisce l’utilizzo dei grassi come fonte energetica; in tal modo si bruciano calorie ma senza mai dimagrire!
Il glucagone per garantire una produzione di zuccheri dagli aminoacidi, inibisce la sintesi aminoacidica. Per queste sue attività  è  il glucagone  che mantiene la concentrazione ematica del glucosio ai valori fisiologici anche a digiuno, con una azione sinergica all’adrenalina ed agli ormoni   corticosteroidei. 
Effetti dell’Insulina e del Glucagone sul metabolismo 
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. L’accumulo dello zucchero nelle cellule epatiche come glicogeno ha un limite massimo di circa 70 grammi, pertanto i carboidrati in eccesso vengono convertiti in grassi e depositati nei tessuti adiposi. 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. Da ciò si deduce che mentre l’insulina in eccesso porta all’ingrassamento, il glucagone induce il consumo dei grassi.
Indice glicemico degli alimenti
Ma quando l’insulina è prodotta in eccesso, il suo meccanismo d’azione diventa “perverso” perché la glicemia si abbassa troppo, il cervello va in crisi e stimola il centro della fame per introdurre altri carboidrati che comportano altra secrezione di insulina.  La quantità e la rapidità con cui l’insulina è secreta dal pancreas dipendono dalla velocità con la quale s’innalza la glicemia, e questa dipende dalla quantità e qualità dei carboidrati ingeriti, ma soprattutto dall’indice glicemico degli alimenti.
 I carboidrati AIG (ad Alto Indice Glicemico), inducono un aumento brusco e notevole della glicemia e, di conseguenza, d’insulina, che causa un altrettanto brusco calo glicemico.  In questa alternanza di situazioni la fame sopraggiunge impetuosa dopo circa 1 ora, con ulteriore introduzione di carboidrati.
 Insulino resistenza 
A ciò si aggiungono altre considerazioni di tipo genetico; come ha dimostrato nel 1987 Gerald Raven, il 25% della popolazione ha una risposta insulinica pigra, in questi individui la risposta è lenta anche assumendo carboidrati ad alto indice glicemico. Un altro 25% ha invece una reazione eccessiva, con una produzione rapida ed intensa d’insulina, anche assumendo carboidrati con indice glicemico medio o basso. Questi individui hanno il rischio di una spiccata resistenza insulinica (per insulino resistenza si intende la quantità di insulina in più che alcuni soggetti producono, in alcune circostanze, per abbassare il livello di glucosio ai valori fisiologici). Il restante 50% ha un comportamento definibile “normale”. In pratica questi ultimi due gruppi dovrebbero controllare l’indice glicemico dei carboidrati da ingerire, per evitare la tendenza al sovrappeso.
I principali vantaggi del controllo della produzione di insulina e quindi della insulinorersistenza, sono:
– prevenzione del diabete di tipo 2; 
– possibilità di mantenere il peso forma senza effettuare troppi sacrifici
– possibilità di seguire una dieta ipocalorica senza lo stimolo della fame 
– mantenere bassa l’insulinemia
– mantenere un basso livello di colesterolo, poiché l’insulina elevata stimola la formazione di colesterolo endogena dal grasso in accumulo.
 
Per poter mantenere l’insulina entro livelli accettabili occorre: 
-.limitare l’assunzione di carboidrati AIG(alto indice glicemico); 
– preferire gli alimenti a basso indice glicemico.
-evitare i pasti a base di soli carboidrati
 -mangiare più volte al giorno, ma evitare eccessi nei pasti principali 
A cura del prof. Giulio iasonna

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