Comparative effect of glucagon and isoproterenol on hepatic glycogenolysis and glycolysis in isolated perfused liver

Brazilian Archives of Biology and Technology

关键词: Hepatic glycolysis;    Hepatic glycogenolysis;    Glucagon;    Isoproterenol;    cAMP;   

DOI  :  10.1590/S1516-89132003000400010

来源: DOAJ

【 摘 要 】

The effect of glucagon and isoproterenol (beta-adrenergic agonist) on hepatic glycogenolysis and glycolysis in isolated perfused liver was compared. The levels of isoproterenol and glucagon which promoted the maximal activation of glycogenolysis were 20 muM and 1nM respectively. However, glucagon (1 nM) not only increased glycogenolysis but also inhibited glycolysis. Because adenosine-3'-5'-cyclic monophosphate (cAMP) is a common second messenger to glucagon and isoproterenol, the level of cAMP that simulates the effect of these substances were investigated. The concentration of cAMP that inhibited glycolysis was five times higher (15 muM) than that which stimulated glycogenolysis (3 muM). Similar inhibition of glycolysis was obtained with cAMP agonists resistant to phosphodiesterases, i.e., 8-Br-cAMP and N6-monobutyryl-cAMP (6-MB-cAMP) at the concentration of 3 muM. Thus, apparently glucagon could produce higher cellular levels of cAMP than that obtained with the activation of beta-adrenergic receptors. The higher amount of cAMP could be enough to overcome the action of phosphodiesterases and penetrate in the cytosol creating a favourable gradient to inhibit the enzymes of glycolysis.
O objetivo do presente estudo foi comparar o efeito do glucagon e do isoproterenol (agonista beta-adrenérgico) sobre a glicogenólise e o processo de glicólise em fígado isolado. As concentrações de isoproterenol e de glucagon que promovem a máxima ativação da glicogenólise hepática foram respectivamente 20 miM e 1nM. Todavia, o glucagon (1 nM) além de estimular a glicogenólise, inibe a glicólise. Como o glucagon e o isoproterenol possuem um segundo mensageiro em comum, ou seja, o AMPc, as concentrações de AMPc que simulam os efeitos do glucagon e do isoproterenol foram investigadas. A concentração de AMPc necessária para inibir a glicólise foi cinco vezes maior (15 miM) do que a necessária para simular o efeito do isoproterenol (3 miM). Além disso, similar inibição da glicólise foi obtida utilizando análogos do cAMP resistentes à hidrolise por fosfodiesterases (8-Br-cAMP e 6-MB-cAMP) ambos na concentração de 3 miM. Assim, os resultados sugerem que o glucagon produz concentração intracelular de AMPc mais elevada do que aquela obtida com a ativação de receptoresbeta-adrenégicos. Portanto, a mais elevada concentração intracelular de cAMP promovida pelo glucagon além de ativar a glicogenólise, inibiria a glicólise. Assim, estes resultados como um todo sugerem que a simultânea ativação da glicogenólise e a inibição da glicólise promovida pelo glucagon constituem um mecanismo que propicia ao fígado maior capacidade de liberar glicose.

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