Efectul hormonului de creștere asupra creșterii osoase este mediat prin somatomedine - factori de creștere asemănători insulinei de natură polipeptidică. Principala sursă de somatomedine în circulație este ficatul, unde sinteza lor este stimulată de hormonul de creștere. În reglarea producției de hepatom de somatomedine, alți hormoni, insulină, prolactină, hormoni tiroidieni, participă de asemenea. Pe lângă ficat, somatomedinele sunt sintetizate în alte celule și țesuturi, în special în țesutul cartilaginos, unde pot acționa local.
1. Structura hormonului de creștere uman
Somatotropinele de diferite specii, având diferențe în structura chimică, uneori destul de semnificative, prezintă cu toate acestea o omologie structurală clară. Toate somatotropinele studiate ale mamiferelor, inclusiv omul, sunt construite dintr-un lanț polipeptidic format din 191 resturi de aminoacizi. Acestea conțin un reziduu de triptofan și patru reziduuri de jumătate cistină. Două punți disulfidice (în hormonul de creștere uman între resturile Tsis54 Tsis165-and-TSIS182 TSIS189) formează două bucle de lanț polipeptidic - mare, porțiunea centrală care cuprinde secvența de aminoacizi și mici la capătul C-terminal.
Luând act de conservarea generală evolutiv al hormonului de creștere într-un număr de mamifere, care este combinat cu conservatorismul funcției sale biologice, trebuie spus, totuși, că, în această serie se află oarecum în afară de hormonul de creștere uman. Prin menținerea schemelor structurale comune altor mamifere, hormonul uman diferă cu secvența de aminoacizi de somatotropinele studiate la animale cu 34-35%. Acest lucru poate explica ineficiența somatotropinelor de origine animală ca stimulente de creștere atunci când sunt administrate la om.
În același timp, atunci când se compară secvențele de aminoacizi ale somatotropinelor umane și diferitele animale în toate aceste proteine, este ușor să se identifice zone aproape identice în structură. Conservatorismul evolutiv ridicat al segmentelor individuale ale lanțului polipeptidic poate indica rolul lor funcțional fundamental ca purtător de informații privind funcția specifică a proteinei hormonale.
Biosynthesis și secreția hormonului de creștere sunt sub control complex, inclusiv reglementarea în primul rând factorii hipotalamici, inhibând reglarea somatostatinei și stimularea creșterii factorului de eliberare a hormonului și hormoni - triiodotironină și glucocorticoizi, peptide opioide, etc.
Secreția hormonului de creștere este de asemenea dependentă de concentrația plasmatică a metaboliților în reglarea hormonului de creștere, care este metabolismul implicat, creste penuria de substraturi de energie, precum si in timpul somnului si in situatii de stres.
Produs de hormonul de crestere hipofizar este foarte eterogenă, care rezultă din îmbinarea alternativă a ARNm ca un hormon de creștere și modificări posttranslaționale - proteoliză, fosforilare, glicozilare, dimerizare și oligomerizare. Cand secretia de hormoni stimulate toate aceste forme sunt eliberate de glanda pituitară și în circulație după 30 minute mai mult de 50% a hormonului de creștere prezente în plasma sanguină în forma monomerică, și 27% - într-un dimer și cel puțin 20% - în oligomer.
Dintre formele monomere ale hormonului de creștere dominant STG 22 kDaltoni (83%), este prezent în cantități mai mici de 20 kDaltoni STG (11%) și aproximativ 6% sunt diferite forme acide ale hormonului. Astfel, răspunsul organismului la hormonul de creștere este rezultatul efectului total al proteinelor, care diferă oarecum în proprietățile fizico-chimice, biologice și imunologice.
2. Acțiunea hormonului de creștere asupra organelor și țesuturilor
somatotropinele hormon de creștere a solicitat ca la copii și adolescenți, iar tinerii nu au închis încă zonele de creștere din oase provoacă o creștere marcată de accelerație liniară (lungă), în principal datorită creșterii oaselor lungi tubulare ale extremităților. Somatotropinele anabolic potent si efect anti-catabolic, stimulează sinteza proteinelor și retardati dizolvarea acesteia precum și contribuind la reducerea depozitelor de grasime subcutanate, sporind arderea grăsimii și a crește raportul masei musculare la grăsime. Mai mult, somatotropină este implicat în reglarea metabolismului glucidic - provoacă o creștere pronunțată a nivelului de glucoză din sânge și este un hormoni contrainsular, antagoniști ai insulinei acțiunea asupra metabolismului glucidic. Este descrisă, de asemenea, efectul său asupra celulelor insulelor pancreatice, efect imunostimulator, accesoriu absorbtia calciului din oase si altele. Multe efecte ale hormonului de creștere determină în mod direct, dar o parte importantă a efectului său este mediat de factori de creștere asemănători insulinei, în principal, IGF-1 (anterior a fost numit somatomedina C) , care este produs de acțiunea hormonului de creștere în ficat și stimulează creșterea majorității organelor interne. Cantități suplimentare de IGF-1 (factor de creștere asemănător insulinei) sunt sintetizate în țesuturile țintă.
3. secreția hormonului de creștere;
1) Ritmurile zilnice de secreție:
Secreția hormonului de creștere, ca și alți hormoni, apare periodic și are mai multe vârfuri în timpul zilei (de obicei, un vârf de secreție apare la fiecare 3-5 ore). Cel mai înalt și predictabil vârf se observă noaptea, aproximativ o oră sau două după adormire.
2) Modificări ale secreției legate de vârstă:
Cea mai mare concentrație de somatotropină din plasmă este de 4-6 luni de dezvoltare intrauterină. Este de aproximativ 100 de ori mai mare decât cel al unui adult. Apoi, secreția scade treptat odată cu vârsta. Este minimă la vârstnici și vârstnici, în care atât nivelul de bază, cât și frecvența și amplitudinea vârfurilor de secreție scad. Nivelul de bază al hormonului de creștere este maxim în copilăria timpurie, amplitudinea vârfurilor de secreție fiind cea mai mare la adolescenți în perioada intensivă de creștere liniară și pubertate.
3) Concentrația în sânge:
Concentrația bazală a hormonului de creștere în sânge este de 1-5 ng / ml, în timpul vârfurilor poate crește până la 10-20 și chiar 45 ng / ml. Majoritatea hormonului de creștere circulant din sânge este legată de proteina de legare la hormonul de creștere (GHBP), care este o transcripție parțială a aceleiași gene care codifică receptorul hormonului de creștere.
4. Reglarea secreției hormonului de creștere
cresterea radacinilor de reglementare secretia de hormoni - hormon de peptidă hipotalamic (somatostatină și somatoliberin), care stau celulele neurosecretori hipotalamici în glanda pituitară venele portal și acționează direct asupra somatotrops. Cu toate acestea, mulți factori fiziologici influențează echilibrul acestor hormoni și secreția de hormon de creștere.
Stimulează secreția hormonului de creștere:
Somatoliberin, ghrelin, somn, exercitarea, consumul de cantități mari de proteine cu alimente, secreție crescută de androgeni la pubertate (la bărbați, în testicule și la femele în cortexul adrenal), arginina de aminoacizi, gipoglikemiya.Pri creștere hipoglicemie nivelul hormonului în sânge crește brusc - acesta este unul dintre mecanismele fiziologice naturale de corectare rapidă a hipoglicemiei.
Suprimarea secreției de hormon de creștere:
5. Interacțiunea cu alți hormoni
Pentru a detecta acțiuni anabolice ale hormonului de creștere asupra sintezei proteinelor și creșterea liniară a organismului prezența insulinei necesare - în absența insulinei sau a redus nivelul de somatotropina nu exercită efecte anabolice. În ceea ce privește sinteza proteinelor somatotropinele și insulina nu acționează antagonic ca în metabolismul carbohidraților, un sinergetic. Aparent, este lipsa sau insuficiența îmbunătățirii acțiunii insulinei asupra sensibilitatea celulelor la efectele anabolice ale hormonului de creștere ca urmare a creșterii liniare săraci și dezvoltarea fizică pipernicită a copiilor cu diabet zaharat de tip I, în special vizibile la doze de deficit de insulină (lipsa de compensare a diabetului zaharat).
Pentru manifestarea efectului de ardere anabolic și de grăsime al somatotropinei asupra celulelor, în plus, este necesară prezența hormonilor sexuali și hormonilor tiroidieni. Acest lucru explică întârzierea în creștere liniară și decalajul dezvoltării fizice a copiilor și adolescenților cu hipogonadism (lipsa de hormon sexual) și hipotiroidism (deficit de tiroida).
O acțiune antagonistă în ceea ce privește influența somatotropinei asupra sintezei proteinelor, arderea grăsimilor și asupra creșterii liniare este exercitată de glucocorticoizi, în special de cortizol.
6. Hormonul de creștere și îmbătrânirea
7. Patologia asociată cu hormonul de creștere
La adulți, creșterea anormală a nivelului de hormon de creștere sau de administrare pe termen lung a hormonului de creștere exogen în doze tipice organismului în creștere, ceea ce duce la îngroșarea osului și trăsăturilor faciale, crește dimensiunea limbii - acromegalie. Complicații concomitente - compresia nervului (sindromul tunelului), scăderea puterii musculare, creșterea rezistenței la insulină a țesuturilor. Cauza comună a acromegaliei este adenomul lobului anterior al glandei pituitare. De obicei, adenomii apar la vârsta adultă, dar în cazuri rare de apariție a acestora în copilărie, se observă gigantismul hipofizar.
8. Utilizarea terapeutică a hormonului de creștere
1) Utilizarea în tratamentul tulburărilor de creștere la copii:
Oamenii din vremea noastră stimulează creșterea copiilor prin administrarea zilnică a extractului glandei hipofizare. În forma sa pură, hormonul a fost izolat abia în anii 1970. mai întâi de la hipofiza taurului, apoi de cal și de om. Acest hormon nu afectează nici o glandă, ci întregul corp. Astăzi, este cea mai obișnuită metodă de a lupta împotriva unei boli numită "nigerism hipofizar".
2) Utilizare pentru tratamentul tulburărilor nervoase:
Unele studii au aratat ca hormonul de crestere imbunatateste memoria si functia cognitiva, mai ales la pacienții cu nanism hipofizar (lipsa de hormon de creștere a funcției hipofizare), și că administrarea de hormon de creștere poate îmbunătăți starea de spirit și bunăstarea pacienților cu niveluri scăzute de hormon de creștere în sânge - nu numai la pacienții cu pituitara clinic aparent nazism, dar, de asemenea, de exemplu, pacienții depresivi. Cu toate acestea, un nivel excesiv de ridicate de hormoni de creștere în sânge observată în acromegalie provoacă, de asemenea, depresie și alte tulburări ale SNC. În același timp, datele privind efectul hormonului de creștere asupra funcțiilor cognitive ale oamenilor sunt contradictorii.
3) Utilizarea pentru prevenirea bolilor senile:
4) Utilizarea în sport:
La început, preparatele de hormon de creștere au început să fie utilizate în scopuri medicale, în același timp acest hormon a fost utilizat pe scară largă în sport. Acest lucru sa datorat capacității sale de a mări masa musculară și de a reduce grăsimile în activitățile active. În 1989, hormonul de creștere a fost oficial interzis de Comitetul Olimpic. Dar, în ciuda acestui fapt, și faptul că utilizarea somatotropinei în scopuri sportive în multe țări este considerată ilegală, recent vânzările de droguri au crescut de mai multe ori. În majoritatea cazurilor, hormonul de creștere. Este folosit de culturisti care o combina cu alte medicamente anabolice.
Biotehnologie: Учебное пособие для ВУЗов / În cele 8 cărți. / Ed. NS Egorova, V.D. Samuilova - M. Liceu, 1987.
Producția de proteine. Biotehnologie. Voi. 5. Studii. Manual pentru universități / [VA Bykov și alții]. - M. Engleză. săpt. - 1987. - 142 p.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: