Hormonul de creștere este un hormon proteic de aproximativ 190 de aminoacizi care este sintetizat și secretat de celule numite somatotrofi în hipofiza anterioară. Este un participant major la controlul mai multor procese fiziologice complexe, inclusiv creșterea și metabolismul. Hormonul de creștere are, de asemenea, un interes considerabil ca medicament utilizat atât la oameni, cât și la animale.

Efectele fiziologice ale hormonului de creștere

Un concept critic în înțelegerea activității hormonului de creștere este acela că are două tipuri distincte de efecte:

hormonul
  • Efectele directe sunt rezultatul legării hormonului de creștere de receptorul său asupra celulelor țintă. Celulele adipoase (adipocite), de exemplu, au receptori ai hormonului de creștere, iar hormonul de creștere îi stimulează să descompună trigliceridele și le suprimă capacitatea de a prelua și acumula lipide circulante.
  • Efectele indirecte sunt mediate în primul rând de un factor de creștere tip insulină-I (IGF-I), un hormon care este secretat din ficat și din alte țesuturi ca răspuns la hormonul de creștere. Majoritatea efectelor hormonului de creștere care promovează creșterea se datorează de fapt IGF-I care acționează asupra celulelor sale țintă.

Ținând cont de această distincție, putem discuta două roluri majore ale hormonului de creștere și ale minionului său IGF-I în fiziologie.

Efecte asupra creșterii

Creșterea este un proces foarte complex și necesită acțiunea coordonată a mai multor hormoni. Rolul major al hormonului de creștere în stimularea creșterii corpului este de a stimula ficatul și alte țesuturi pentru a secreta IGF-I. IGF-I stimulează proliferarea condrocitelor (celulele cartilajului), rezultând creșterea osoasă. Hormonul de creștere pare să aibă un efect direct asupra creșterii osoase în stimularea diferențierii condrocitelor.

IGF-I pare, de asemenea, să fie jucătorul cheie în creșterea musculară. Stimulează atât diferențierea, cât și proliferarea mioblastelor. De asemenea, stimulează absorbția aminoacizilor și sinteza proteinelor în mușchi și alte țesuturi.

Hormonul de creștere are efecte importante asupra metabolismului proteinelor, lipidelor și glucidelor. În unele cazuri, s-a demonstrat clar un efect direct al hormonului de creștere, în altele, IGF-I este considerat a fi mediatorul critic, iar în unele cazuri se pare că sunt în joc atât efectele directe, cât și cele indirecte.

  • Metabolismul proteinelor: În general, hormonul de creștere stimulează anabolismul proteinelor în multe țesuturi. Acest efect reflectă absorbția crescută a aminoacizilor, sinteza crescută a proteinelor și scăderea oxidării proteinelor.
  • Metabolismul grăsimilor: hormonul de creștere îmbunătățește utilizarea grăsimilor prin stimularea descompunerii și oxidării trigliceridelor în adipocite.
  • Metabolismul carbohidraților: hormonul de creștere face parte dintr-o baterie de hormoni care servește la menținerea glicemiei într-un interval normal. Se spune adesea că hormonul de creștere are activitate anti-insulină, deoarece suprimă capacitatea insulinei de a stimula absorbția glucozei în țesuturile periferice și de a spori sinteza glucozei în ficat. Oarecum paradoxal, administrarea hormonului de creștere stimulează secreția de insulină, ducând la hiperinsulinemie.

Controlul secreției hormonale de creștere

Producția de hormon de creștere este modulată de mulți factori, inclusiv stresul, exercițiile fizice, nutriția, somnul și hormonul de creștere în sine. Cu toate acestea, controlorii săi principali sunt doi hormoni hipotalamici și un hormon din stomac:

  • Hormonul care eliberează hormonul de creștere (GHRH) este o peptidă hipotalamică care stimulează atât sinteza, cât și secreția hormonului de creștere.
  • Somatostatina (SS) este o peptidă produsă de mai multe țesuturi din corp, inclusiv hipotalamusul. Somatostatina inhibă eliberarea hormonului de creștere ca răspuns la GHRH și la alți factori stimulatori, cum ar fi concentrația scăzută de glucoză din sânge.
  • Grelina este un hormon peptidic secretat din stomac. Grelina se leagă de receptorii somatotrofilor și stimulează puternic secreția hormonului de creștere.

Secreția hormonului de creștere face parte, de asemenea, dintr-o buclă de feedback negativ care implică IGF-I. Nivelurile ridicate de IGF-I din sânge conduc la scăderea secreției de hormon de creștere nu numai prin suprimarea directă a somatotrofului, ci prin stimularea eliberării somatostatinei din hipotalamus.

Hormonul de creștere se hrănește, de asemenea, pentru a inhiba secreția de GHRH și are probabil un efect inhibitor direct (autocrin) asupra secreției din somatotrof.

Integrarea tuturor factorilor care afectează sinteza și secreția hormonilor de creștere duc la un model pulsatil de eliberare. Concentrațiile bazale de hormon de creștere în sânge sunt foarte scăzute. La copii și adulți tineri, cea mai intensă perioadă de eliberare a hormonului de creștere este la scurt timp după apariția somnului profund.

Statele bolilor

Atât deficiența, cât și excesul de hormon de creștere oferă testamente foarte vizibile ale rolului acestui hormon în fiziologia normală. Astfel de tulburări pot reflecta leziuni fie în hipotalamus, hipofiză sau în celulele țintă. O stare de deficiență poate rezulta nu numai dintr-o deficiență în producția hormonului, ci și în răspunsul celulei țintă la hormon.

Din punct de vedere clinic, deficiența hormonului de creștere sau defectele legării acestuia la receptor sunt văzute ca întârziere a creșterii sau nanism. Manifestarea deficitului de hormon de creștere depinde de vârsta de apariție a tulburării și poate rezulta fie din boala ereditară, fie dobândită.

Efectul secreției excesive a hormonului de creștere este, de asemenea, foarte dependent de vârsta de debut și este văzut ca două tulburări distinctive:

  • Giantismul este rezultatul secreției excesive de hormon de creștere care începe la copii mici sau adolescenți. Este o tulburare foarte rară, care rezultă de obicei dintr-o tumoare a somatotropelor. Unul dintre cei mai renumiți giganți a fost un bărbat pe nume Robert Wadlow. El a cântărit 8,5 kilograme la naștere, dar până la vârsta de 5 ani avea 105 kilograme și 5 picioare 4 inci înălțime. Robert a ajuns la o greutate adultă de 490 de lire sterline și 8 picioare 11 inci în înălțime. A murit la 22 de ani.
  • Acromegalia rezultă din secreția excesivă a hormonului de creștere la adulți, de obicei rezultatul unor tumori hipofizare benigne. Debutul acestei tulburări este de obicei interior, apărând pe parcursul mai multor ani. Semnele clinice ale acromegaliei includ creșterea excesivă a extremităților, umflarea țesuturilor moi, anomalii în structura maxilarului și boli cardiace. Hormonul de creștere excesiv și IGF-I conduc, de asemenea, la o serie de tulburări metabolice, inclusiv hiperglicemie.

Utilizări farmaceutice și biotehnologice ale hormonului de creștere

În anii trecuți, hormonul de creștere purificat din pituitari umane din cadavre a fost folosit pentru a trata copiii cu întârziere severă a creșterii. Mai recent, aprovizionarea practic nelimitată de hormon de creștere produs utilizând tehnologia ADN-ului recombinant a dus la alte câteva aplicații pentru populațiile umane și animale.

Hormonul de creștere uman este utilizat în mod obișnuit pentru a trata copiii cu statură patologică scurtă. Există îngrijorarea că această practică se va extinde la tratamentul copiilor în mod normal normali - așa-numita „terapie de îmbunătățire” sau hormon de creștere la cerere. În mod similar, hormonul de creștere a fost folosit de unii pentru a spori performanța ateletică. Deși terapia cu hormoni de creștere este în general sigură, nu este la fel de sigură ca nici o terapie și implică riscuri imprevizibile pentru sănătate. Părinții care solicită terapia cu hormoni de creștere pentru copiii cu o statură esențial normală sunt în mod clar greșiți.

Rolul hormonului de creștere în îmbătrânirea normală rămâne slab înțeles, dar unele dintre simptomele cosmetice ale îmbătrânirii par a fi susceptibile de terapie cu hormoni de creștere. Acesta este un domeniu activ de cercetare, iar informațiile și recomandările suplimentare despre riscuri și beneficii vor apărea, fără îndoială, în viitorul apropiat.

Hormonul de creștere este în prezent aprobat și comercializat pentru creșterea producției de lapte la bovinele de lapte. Nu există nicio îndoială că administrarea de somatotropină bovină la vacile care alăptează are ca rezultat creșterea producției de lapte și, în funcție de modul de gestionare a vacilor, poate fi o terapie viabilă din punct de vedere economic. Cu toate acestea, acest tratament generează controverse abundente, chiar și în rândul fermierilor de lactate. Un lucru care pare clar este că consumul de lapte de la bovine tratate cu hormon de creștere bovin nu prezintă un risc pentru sănătatea umană.

O altă aplicație a hormonului de creștere în agricultura animală este tratamentul porcilor în creștere cu hormon de creștere porcin. S-a demonstrat că un astfel de tratament stimulează în mod semnificativ creșterea musculară și reduce depunerea de grăsime.

Subiecte avansate și suplimentare

  • Receptorul hormonului de creștere și mecanismul de acțiune
  • Hormonul de creștere și îmbătrânirea
  • Aplicații agricole ale hormonului de creștere

Prezentare generală a hormonilor hipotalamici și hipofizari

Hormon de stimulare a tiroidei

O traducere în bosniacă a acestei pagini de Amina Dugalic este disponibilă la bosniacă Traducere

O traducere în franceză a acestei pagini de către Jean-Etienne Bergemer este disponibilă la Traducere în franceză

O traducere slovenă a acestei pagini de către Andrijana Savicević este disponibilă la traducerea slovenă

O traducere în ucraineană a acestei pagini de către Olena Chervona este disponibilă la traducerea în ucraineană