تعارف
ہارمونگلوکاگن انسانی زندگی کو سہارا دینے والے میٹابولک راستوں کو سمجھنے کے لیے ضروری ہے، خاص طور پر گلوکونیوجینیسیس کو کنٹرول کرنے میں۔ میٹابولک عمل جسے گلوکونیوجینیسیس کہا جاتا ہے وہ ذیلی ذخائر سے گلوکوز پیدا کرتا ہے جو کاربوہائیڈریٹ نہیں ہیں، روزے کے دوران یا بھرپور ورزش کے دوران گلوکوز کی مسلسل فراہمی کی ضمانت دیتا ہے۔ ایک ہارمون کے طور پر، گلوکاگن زیادہ تر لبلبے کے الفا خلیات کے ذریعہ بنایا جاتا ہے۔ یہ خون میں گلوکوز کی سطح کو ایک مخصوص حد کے اندر رکھنے میں مدد کرنے کے لیے انسولین کے مخالف کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ مضمون ان پیچیدہ طریقوں کی کھوج کرتا ہے جن کے ذریعے گلوکاگن گلوکونیوجینیسیس کو کنٹرول کرتا ہے، بشمول اس کی جسمانی مطابقت، دیگر میٹابولک راستوں کے ساتھ تعلقات، اور سگنلنگ سسٹم۔
میٹابولزم میں گلوکاگن کا کردار
گلوکوز ہومیوسٹاسس کو برقرار رکھنے کے لیے، 29-امینو ایسڈ پیپٹائڈ ہارمون گلوکاگن کی ضرورت ہے۔ اس کا بنیادی مقصد انسولین کے اثرات کا مقابلہ کرنے کے لیے خون میں گلوکوز کی سطح کو بڑھانا ہے۔
خون میں گلوکوز کی سطح گرنے پر لبلبے کے جزیروں کے الفا خلیے گلوکاگن جاری کرتے ہیں، جیسا کہ وہ روزے کے دوران یا کھانے کے درمیان کرتے ہیں۔ یہ بنیادی طور پر جگر پر اثر انداز ہوتا ہے، جہاں یہ گلوکوز کی پیداوار کو گلوکونیوجینیسیس اور گلائکوجینولیسس کے ذریعے متحرک کرتا ہے۔
یہ ہارمون امینو ایسڈ کے ٹوٹنے کو بھی فروغ دیتا ہے اور گلوکوز کو توانائی میں تبدیل کرنے کے جگر کے عمل کو گلائکولائسز کو روکتا ہے، تاکہ گلوکونیوجینیسیس میں مزید مدد کی جا سکے۔
مزید برآں، یہ ٹارگٹ سیلز میں CAMP (سائیکلک اڈینوسین مونو فاسفیٹ) کی سطح کو بڑھا کر میٹابولزم کو متاثر کرتا ہے، جو پھر بعض میٹابولک عملوں میں شامل متعدد انزائمز کو متحرک کرتا ہے۔ گلوکاگن ان پیچیدہ راستوں کو مربوط کرکے جسم میں گلوکوز ہومیوسٹاسس کی بحالی میں سہولت فراہم کرتا ہے، خاص طور پر روزے کے دوران یا کم بلڈ شوگر کے واقعات کے دوران۔
گلوکاگن سراو کا طریقہ کار
خون میں گلوکوز کی سطح پر مضبوط ریگولیٹری اثر پڑتا ہے۔گلوکاگنپیداوار خون میں گلوکوز کی بلند سطح گلوکاگن کے اخراج کو روکتی ہے، جبکہ خون میں گلوکوز کی کم سطح اسے فروغ دیتی ہے۔ مندرجہ ذیل اضافی عوامل ہیں جو معدے کے ہارمونز، کیٹیکولامینز اور امینو ایسڈ کے علاوہ گلوکاگن کے اخراج کو متاثر کرتے ہیں۔ گلوکونیوجینیسیس کے ذیلی ذخائر کے طور پر، امائنو ایسڈ جیسے ارجنائن اور الانائن، مثال کے طور پر، گلوکاگون کے اخراج کو بڑھا سکتے ہیں۔
گلوکاگن کے سگنلنگ راستے
جب گلوکاگن ہیپاٹوسائٹس کی سطح پر اپنے رسیپٹر سے منسلک ہوتا ہے، تو یہ انٹرا سیلولر رد عمل کا ایک سلسلہ شروع کرتا ہے جو زیادہ تر پروٹین کناز A (PKA) اور سائکلک اڈینوسین مونو فاسفیٹ (cAMP) کے ذریعے ثالثی کرتے ہیں۔ اہم گلوکونیوجینک انزائمز کی ایکٹیویشن اس سگنلنگ روٹ پر منحصر ہے۔
CAMP اور پروٹین کناز ایک ایکٹیویشن
Adenylate cyclase اس وقت چالو ہوجاتا ہے جب گلوکاگون کے ساتھ تعامل ہوتا ہے۔گلوکاگنریسیپٹر، جی پروٹین کے ساتھ مل کر رسیپٹر۔ یہ انزائم اے ٹی پی کو سی اے ایم پی میں تبدیل کرکے PKA کو متحرک کرتا ہے۔ PKA فاسفوریلیٹس ٹرانسکرپشن عوامل اور ٹارگٹ انزائمز، جو گلوکوز-6-فاسفیٹیس (G6Pase) اور فاسفونیولپائرویٹ کاربوکسی کناز (PEPCK) کے گلوکونیوجینک جینز کے زیادہ اظہار کا سبب بنتا ہے۔
نقل کے عوامل کا کردار
گلوکونیوجینک جینوں کا ٹرانسکرپشن کنٹرول ٹرانسکرپشن عوامل جیسے سی اے ایم پی رسپانس عنصر بائنڈنگ پروٹین (CREB) سے کافی حد تک متاثر ہوتا ہے۔ ٹارگٹ جین پروموٹرز میں CAMP رسپانس عنصر (CRE) ہوتا ہے، جسے CREB PKA فاسفوریلیشن کے بعد ٹارگٹ جین ٹرانسکرپشن کو بڑھانے کے لیے منسلک کرتا ہے۔ نتیجتاً، گلوکونیوجینیسیس کے لیے درکار زیادہ انزائمز تیار ہوتے ہیں۔
gluconeogenesis: ایک جائزہ
گلوکوز بائیو سنتھیسس کی بنیادی جگہیں جگر اور کچھ حد تک گردے ہیں۔ یہ عمل گلوکوز پیدا کرنے کے لیے غیر کاربوہائیڈریٹ پیشگی، جیسے لییکٹیٹ، گلیسرول، اور امینو ایسڈز کا استعمال کرتا ہے۔ گلوکونیوجینیسیس ضروری اعضاء، خاص طور پر دماغ کو گلوکوز کے ساتھ فراہم کرنے کے لیے ضروری ہے جب ایک طویل تیز، بھرپور سرگرمی، یا بھوک ہو۔
gluconeogenesis میں کلیدی خامروں
کئی خامروں کے لیے کلیدی کردار گلوکونیوجینیسیس میں شامل ہیں۔ پائروویٹ کاربو آکسیلیس پائروویٹ کو آکسالواسیٹیٹ میں تبدیل کرتا ہے، جسے پھر PEPCK کے ذریعے فاسفینوولپائروویٹ میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ آخری مرحلہ، جو کہ گلوکوز-6-فاسفیٹ کو گلوکوز میں تبدیل کرتا ہے، G6Pase کے ذریعے اتپریرک ہوتا ہے، فریکٹوز کے بعد-1،6-bisphosphatase (FBPase) نے fructose کو تبدیل کیا-1، 6-باسفاسفیٹ سے فریکٹوز-6-فاسفیٹ۔
گلوکوگن کے ذریعہ گلوکونیوجینیسیس کا ضابطہ
گلوکاگن ان انزائمز کو چالو کرکے اور ان کے اظہار کو بڑھا کر گلوکونیوجینیسیس کے عمل کو منظم کرتا ہے۔ جین انکوڈنگ گلوکونیوجینک انزائمز کو ٹرانسکرپشن عوامل اور انزائمز کے PKA ثالثی فاسفوریلیشن کے نتیجے میں اپ ریگولیٹ کیا جاتا ہے۔ یہ اس بات کی ضمانت دیتا ہے کہ ضرورت کے مطابق کافی گلوکوز پیدا ہوگا۔
دوسرے میٹابولک راستوں کے ساتھ تعامل
گلوکاگون دیگر میٹابولک راستوں کے درمیان نہ صرف گلوکونیوجینیسیس بلکہ لیپولائسز، گلائکوجینولیسس اور کیٹوجینیسیس کو بھی متاثر کرتا ہے۔ میٹابولک لچک اور توانائی کے توازن کا تحفظ ان تعاملات پر منحصر ہے۔
glycogenolysis
Glycogenolysis، وہ عمل جس کے ذریعے گلائکوجن کو گلوکوز میں توڑا جاتا ہے، اس کی مدد کی جاتی ہے۔ جب شدید ہائپوگلیسیمیا ہوتا ہے، تو یہ طریقہ کار گلوکوز کا فوری ذریعہ فراہم کرتا ہے۔ PKA اس کے ذریعہ حوصلہ افزائی کرتا ہے، جو فاسفوریلیٹس اور گلیکوجن فاسفوریلیس کو چالو کرتا ہے، وہ انزائم جو گلائکوجن کو توڑتا ہے۔
lipolysis اور ketogenesis
مزید برآں،گلوکاگنلیپولائسز کو فروغ دیتا ہے، جو ایڈیپوز ٹشوز کے ٹرائگلیسرائڈز کو فری فیٹی ایسڈز اور گلیسرول میں تبدیل کرتا ہے۔ جاری کردہ گلیسرول کے لئے ایک ممکنہ درخواست گلوکونیوجینک سبسٹریٹ کے طور پر ہے۔ مزید برآں، طویل روزے رکھنے یا کاربوہائیڈریٹ کی پابندی کے دوران، یہ جگر کے کیٹوجینیسیس کے عمل کو متحرک کرتا ہے، جو توانائی کے متبادل کے طور پر کیٹون باڈیز پیدا کرتا ہے۔
جسمانی اور پیتھولوجیکل اثرات
گلوکوونجینیسیس پر گلوکاگن کا کنٹرول اہم جسمانی اثرات رکھتا ہے۔ مناسب کنٹرول گلوکوز کے مستقل بہاؤ کی ضمانت دیتا ہے، ہائپوگلیسیمیا کو روکتا ہے۔ تاہم، گلوکاگن کی رطوبت یا سرگرمی میں عدم توازن میٹابولک عوارض جیسے کہ ذیابیطس mellitus کو خراب کر سکتا ہے۔
ذیابیطس mellitus میں گلوکاگن
اس کی سطح میں بلا جواز اضافہ ٹائپ 2 ذیابیطس والے لوگوں میں ہائپرگلیسیمیا کی ایک عام وجہ ہے۔ یہ خون میں گلوکوز کی سطح بلند ہونے کے باوجود گلوکونیوجینیسیس اور گلائکوجینولیسس کی وجہ سے ہے۔ موزوں علاج کو ڈیزائن کرنے کے لیے ذیابیطس میں گلوکاگن ڈس ریگولیشن کے بنیادی میکانزم کو سمجھنا ضروری ہے۔
علاج کے طریقوں
ایسے علاج جو گلوکاگن سگنلنگ پاتھ ویز کو نشانہ بناتے ہیں ذیابیطس کے شکار لوگوں میں ہائپرگلیسیمیا کو کنٹرول کرنے کے ایک ذریعہ کے طور پر تحقیق کی جا رہی ہے۔ گلوکاگن ریسیپٹر مخالف اور گلوکونیوجینک انزائم انابیٹرز ان کی دو مثالیں ہیں۔ یہ حکمت عملی گلیسیمک کنٹرول کو بڑھانے اور ضرورت سے زیادہ گلوکوز کی پیداوار کو کم کرنے کی کوشش کرتی ہے۔
نتیجہ
گلوکاگنگلوکوز میٹابولزم کے ریگولیشن میں ایک اہم ہارمون ہے، بنیادی طور پر اس وجہ سے کہ یہ گلوکونیوجنیسیس میں کردار ادا کرتا ہے۔ روزے اور دیگر میٹابولک تناؤ کے دوران، یہ مخصوص سگنلنگ راستوں اور خامروں کو متحرک کرکے گلوکوز کی مسلسل فراہمی کی ضمانت دیتا ہے۔ گلوکاگن فنکشن کی پیچیدگیوں کو سمجھنا میٹابولک ریگولیشن کے بارے میں ہمارے فہم میں معاون ہوتا ہے اور ذیابیطس جیسے میٹابولک عوارض کے لیے نئے علاج کی تخلیق میں مدد کرتا ہے۔ اس کے بارے میں مزید معلومات اور گلوکونیوجینیسیس میں اس کے کردار کے لیے، براہ کرم ہم سے رابطہ کریں۔sales@bloomtechz.com.
حوالہ جات
D'Alessio، D. (2011). "ٹائپ 2 ذیابیطس میں غیر منظم گلوکاگن کے اخراج کا کردار"۔ ذیابیطس، موٹاپا اور میٹابولزم، 13 ضمنی 1: 126-132۔
پیٹرسن، ایم سی، اور شلمان، جی آئی (2018)۔ "انسولین ایکشن اور انسولین مزاحمت کے طریقہ کار"۔ جسمانی جائزے، 98(4)، 2133-2223۔
جیانگ، جی، اور ژانگ، بی بی (2003)۔ "گلوکاگن اور گلوکوز میٹابولزم کا ضابطہ"۔ امریکن جرنل آف فزیالوجی-اینڈو کرائنولوجی اینڈ میٹابولزم، 284(4)، E671-E678۔
نوپ، ایف کے، اور ہولسٹ، جے جے (2010)۔ "گلوکاگن کی فارماسولوجی"۔ برٹش جرنل آف فارماکولوجی، 159(6)، 1034-1046۔
Puchowicz, MA, et al. (2000)۔ "پیرینیٹل چوہے کے دماغ میں کیٹون جسمانی پیداوار اور آکسیکرن"۔ جرنل آف نیورو کیمسٹری، 74(2)، 740-749۔