Соматотропный гормон (СТГ)

Соматотропный гормон (СТГ, гормон роста) синтезируется клетками передней доли гипофиза (соматотрофами), которые занимают 35-45 % всех клеток гипофиза. Соматотропный гормон нестойкий. Время его полураспада равно 20-25 минутам.
В крови присутствуют 2 формы соматотропного гормона: «big»-СТГ и «little»-СТГ. «Little»-СТГ обладает повышенной биологической активностью. Именно за счет этой формы проявляются все эффекты соматотропного гормона.
Синтез соматотропного гормона контролируется гипоталамусом. В нем вырабатываются так называемые рилизинг факторы. Соматолиберин стимулирует синтез СТГ, а соматостатин блокирует.
Сам соматотропный гормон оказывает свое действие на организм не напрямую, а через гормоны-посредники. Их называют инсулиноподобными факторами роста (ИФР, соматомедины). Именно ИФР-1, который образуется в печени, является одним из маркеров при заболеваниях, связанных с соматотропным гормоном.

Секреция соматотропного гормона приходится в основном на период сна (около 70 %).
Синтез и секреция соматотропного гормона увеличиваются в следующих случаях:

• Физические нагрузки
• Стресс
• Прием белковой пищи
• Введение аминокислот (аргинина и лейцина)
• Продолжительное голодание
• Нарушение всасывания пищи

Снижают секрецию соматотропного гормона:

• Повышенный уровень сахара в крови
• Повышенный уровень холестерина в крови

Когда повышен соматотропный гормон
Имеются заболевания, которые характеризуются повышением уровня соматотропного гормона в крови. Такими заболеваниями являются акромегалия и гигантизм.
Гигантизм развивается у детей и подростков до периода пубертата, пока не закроются эпифизы костей (зоны роста костей). У них кости растут в длину. Патологически высокими людьми считаются мужчины ростом больше 200 см и женщины ростом выше 190 см. Когда у таких пациентов закрываются зоны роста костей, в дальнейшем кости уже растут в ширину. В этом случае заболевание называется акромегалией. Происходит это потому, что причина вызвавшая гигантизм, не была устранена.

Акромегалия развивается у взрослых людей, у которых уже закрыты зоны роста. И костям ничего не остается, как расти в ширину. Причем происходит рост не только костей, но и мягких тканей и органов, нарушается обмен веществ. Такой рост в ширину характеризуется непропорциональностью, т. е. размеры увеличившихся конечностей, то есть, например, непропорциональны относительно остального тела человека.
Акромегалией болеют примерно 50-70 человек на 1 млн населения. Каждый год регистрируются 3-4 новых случая на 1 млн жителей страны. Мужчины и женщины заболевают с одинаковой частотой.
В самом начале заболевание, как правило, не диагностируется. Это происходит в среднем через 8-10 лет после начала болезни, когда проявляются внешние проявления заболевания. Потому средний возраст пациентов с акромегалией составляет 40-50 лет.
При повышенном уровне соматотропного гормона отмечается высокая смертность (больше в 2-4 раза, чем в общей популяции). Если вовремя не начать лечение, в 50 % случаев пациенты не доживают и до 50 лет.

Причины повышения соматотропного гормона

Основной причиной повышения уровня соматотропного гормона является аденома гипофиза (соматотропинома), которая встречается в 98 % всех случаев акромегалии. Причем ¾ всех опухолей — это макроаденомы, которые распространяются за пределы турецкого седла, а ¼ всех опухолей – микроаденомы, которые не превышают 10 мм в диаметре.
В основном это моноклональные опухоли, т. е. продуцируют только соматотропный гормон. Но встречаются и смешанные аденомы, которые наряду с СТГ могут синтезировать также пролактин, ТТГ, АКТГ, ЛГ, ФСГ. Чаще всего из смешанных опухолей встречается аденома, синтезирующая соматотропный гормон и пролактин. Примерно 2 % от всех случаев повышения соматотропного гормона занимает эктопическая опухоль, т. е. не связанная с гипофизом. Опухоли, синтезирующие избыток СТГ, могут находиться как внутри черепа (эндокраниальные), так и вне черепа в других органах (экзокраниальные).
К первым можно отнести опухоль глоточного и сфеноидального синуса. Ко вторым относят опухоли легких, средостения, поджелудочной железы, кишечника, яичников и яичек. Причем эти опухоли могут синтезировать как сам соматотропный гормон, так и соматолиберин (гормон гипоталамуса, стимулирующий синтез СТГ).
Примерно около 1 % от всех случаев акромегалии приходится на семейные формы и наследственные заболевания, при которых одним из симптомов является акромегалия.

К таким заболеваниям относят:

• Синдром Мак-Кьюна-Олбрайта
• Синдром Вермера (мэн-1)
• Изолированная семейная акромегалия
• Комплекс Карней

Кроме того выделяют парциальную акромегалию, при которой увеличиваются отдельные части скелета или органов. Такая акромегалия обусловлена не избытком соматотропного гормона, а повышенной чувствительностью тканей этих органов к СТГ.

Симптомы при повышенном соматотропном гормоне

Симптомы акромегалии, вызванной аденомой гипофиза можно разделить на 3 группы:

• Симптомы, обусловленные избытком СТГ.
• Симптомы, обусловленные ростом аденомы в головном мозге.
• Симптомы, обусловленные снижением секреции других гормонов.

Симптомы, обусловленные избытком СТГ
Внешний вид
Прежде всего обращает на себя внешний вид пациента. Когда заболевание развилось до стадии изменения внешности, то диагноз акромегалии можно ставить уже с порога. Такой характерный внешний вид имеют пациенты с повышенной секрецией соматотропного гормона.

Наблюдается укрупнение черт лица, которое проявляется увеличением надбровных дуг, скуловых костей, носа, губ, ушей, нижней челюсти (она выдвигается вперед — прогнатизм). Пациенты вынуждены постоянно менять головные уборы, перчатки и обувь на больший размер, т. к. эти части тела также увеличиваются.
Изменение кожи
Кожа становится плотной, утолщенной, с множеством складок и морщин, особенно на волосистой части головы. В местах трения с одеждой и в складках отмечается гиперпигментация (потемнение). Нередко отмечаются повышенное оволосение, акне, повышенная сальность и потливость кожи за счет увеличения количества потовых и сальных желез.
Увеличение размеров органов
Изменение размеров органов проявляется увеличением языка, слюнных желез, легких, сердца, печени, почек, кишечника. Поначалу отмечается увеличение мышечной силы и выносливости, но со временем в мышцах начинают происходить склеротические процессы, которые приводят к атрофии и слабости мышц.
Такие склеротические изменения происходят во всех органах, вызывая их поражение. Особенно показательно влияние на легкие (пневмосклероз, эмфизема) и сердце (миокардиопатия).
Разрастание хрящевой ткани приводит к деформации суставов. В них появляются боль и нарушение подвижности. У пациентов с повышенным содержанием гормона роста очень часто имеется стойкая артериальная гипертензия (в 4-5 раз чаще, чем в общей популяции).
Изменение обмена веществ
Изменение обмена веществ заключается в развитии инсулинорезистентности (у 100 % пациентов), сахарного диабета (у 25-30 % пациентов). Также наблюдается нарушение липидного обмена (в 100 % случаев). У таких пациентов повышено содержание холестерина.
При повышении СТГ происходит усиленная потеря кальция с мочой, но в то же время он хорошо всасывается в желудке, поэтому уровень кальция остается в норме. Но в ответ на потерю кальция в крови происходит накопление избытка фосфора. Все эти изменения приводят к образованию камней в почках (в 45 % случаев).

Неврологические нарушения
Неврологические нарушения связаны не только с интенсивным ростом опухоли и давлением на близлежащие ткани мозга. Изменения имеются и на периферии. Происходит сдавливание периферических нервов увеличенными и отечными тканями.
Это проявляется туннельными синдромами, например, карпальным синдромом, который развивается при сдавливании срединного нерва верхней конечности. При этом утрачивается тактильная и болевая чувствительности, а также возникают парестезии (ощущение ползания мурашек по коже).
Синдром апное во сне
Синдром апноэ (остановка дыхания) во сне связан с разрастанием мягких тканей верхних дыхательных путей и поражением дыхательных центров.

Симптомы, обусловленные ростом аденомы гипофиза
В основном аденома гипофиза больших размеров (макроаденома). Череп является довольно маленьким закрытым пространством и потому любое образование приводит к смещению и сдавливанию тканей головного мозга. А такое воздействие не проходит бесследно. Все симптомы зависят от того, в какую сторону растет опухоль и какую зону мозга сдавливает.
Симптомы следующие:

• Головные боли. Они носят упорный характер.
• Нарушение зрения. Выпадение полей зрения, снижение остроты зрения.
• Исчезновение обоняния.
• Появление эпилепсии.
• Необоснованные лихорадки.
• Нарушение сна, аппетита.
• Двоение в глазах в результате поражения черепных нервов, а также опущение верхнего века, снижение слуха, неподвижность глаза, потеря чувствительности кожи лица.

Симптомы, обусловленные снижением секреции других гормонов
При разрастании опухоли в первую очередь происходит сдавливание в первую очередь здоровой ткани гипофиза, где еще вырабатываются и другие гормоны.
Очень часто у пациентов развиваются:

• Вторичный гипотиреоз (15-25 %)
• Вторичный гипогонадизм (у 60 % женщин нарушение менструального цикла, галакторея, бесплодие, у 40 % мужчин развивается гинекомастия, снижение либидо, эректильная дисфункция)
• Несахарный диабет

Необходимо воздержаться от приема пищи в течение 2-3 часов. За 3 дня до взятия крови исключить спортивные тренировки, за один час до взятия крови не курить, в течении 30 минут до взятия крови – находиться в полном покое.

Гормон роста человека (соматотропин) | Научно-технологический центр «Биоинвест»

Описание

ГР (соматотропный гормон, соматотропин) — один из полипептидных гормонов передней доли гипофиза, представляющий собой многофункциональный цитокин. Разнообразие функций чГР и возможность его воздействия на различные ткани определяется широкой представленностью в организме специфичных для этого гормона рецепторов, а также наличием нескольких изоформ белка. Рекомбинантный чГР, получаемый в E.coli и широко используемый в медицине, представляет собой негликозилированный полипептид с мол. массой 22, 1 -22,3 кДа, состоящий из 191 (безметиониновый) — 192 (метионинсодержащий) аминокислот.

ГР обладает мощным анаболическим (увеличивает клеточную продукцию белка) и антикатаболическим (тормозит белковый распад) действием в различных типах клеток. В наибольшей степени эффект гормона проявляется в мышечной и хрящевой тканях, а также в ткани мозга. Соматотропин вызывает удлинение трубчатых костей, усиливает поглощение кальция костной тканью, препятствует отложению подкожного жира и ускоряет его сгорание, обеспечивая повышение соотношения количества мышечной массы к количеству жировой, регулирует углеводный обмен, действуя как антагонист инсулина и обеспечивая выраженное увеличение уровня глюкозы в крови, а также стимулирует иммунитет. При этом ряд эффектов ГР вызывает непосредственно, однако большая часть его воздействий опосредована инсулиноподобными факторами роста, в основном, IGF-1, который синтезируется под действием гормона роста в печени и вызывает рост внутренних органов.

В медицине чГР применяется при лечении нарушений роста у детей (гипофизарной карликовости), гипофизарного нанизма и некоторых нервных расстройств, связанных с ухудшением памяти и познавательных функций, а также с развитием депрессивных состояний.

Характеристики

• Источник: Е.coli
• Молекулярная масса: 22,1 кДа
• Чистота по ВЭЖХ: родственные формы – не более 6 %; дезамидированные формы – не более 5 %; димеры и высокомолекулярные примеси – не более 4 %
• Бактериальные эндотоксины: не более 5 ЕЭ/мг
• Белки штамма-продуцента: не более 2 нг/мг
• Активность: не менее 2,5 МЕ/мг

Препарат соответствует требованиям Европейской Фармакопеи (SOMATROPIN CONCENTRATED SOLUTION).

Влияние избытка гормона роста и ИФР-1 на костно- суставную систему при акромегалии

DOI: 10.18508/endo3539

Авторы: Ю.Е. Потешкин1, В.С. Пронин1, Г.А. Мельниченко2, П.М. Хандаева2, И.А. Соколина1, Ж.Е. Белая2

Органицации: Первый МГМУ им. И.М Сеченова ФГБУ ЭНЦ

Authors: Y. E. Poteshkin1, V.S. Pronin1, I.A. Sokolina1, G.A. Melnichenko2, P.M. Khandaeva2, I.A. Sokolina1, Z.E. Belaya2

Author affiliation: First MSMU I.M. Sechenov Endocrinology Research Centre

Abstract: The musculoskeletal system complications are the most common and steadily progressive complication of acromegaly, manifested destruction of bone and ligaments of the spine, deformity of large and small joints, limited physical activity, persistent pain, which ultimately contributes to the development of early disability and reduced quality of life⁴. Unfortunately there is small number of papers devoted to this topic^5–17. It should also be noted that, as a result of delayed diagnosis of acromegaly and complexity of achieving stable disease control (post-operative medication or compensation), this complication usually becomes symptomatic, curation of which requires additional diagnostic and therapeutic efforts.  Prevalence of complicated acromegaly forms increases significantly with the number of patients. In particular, due to the high incidence of skeletal disorders, it is important to study the isolated contribution of excess growth hormone activity in the formation of pathological changes of bone tissue in acromegaly and determination of the degree of reversibility any structural abnormality control after reaching the underlying disease. It should also be borne in mind that the development in acromegaly polymorphic structural changes of the axial skeleton and bones are certain features in the interpretation of data, and densitometry studies makes it difficult to dynamically control that requires the allocation of the priority areas that adequately reflect the real state of the bone tissue.

 

Список сокращений

БАБП-А (PAPP-A)- беременность- ассоциированный белок плазмы А (pregnancy associated plasma protein A)

ГРСБ- гормон роста связывающий белок

ЖМТ- жировая масса тела

ИМТ- индекс массы тела

ИФР-1- инсулиноподобный фактор роста-1

ИФРСБ- ИФР-1 связывающий белок

КТ- компьютерная томография

МАПК- митоген- активируемые протеинкиназы

ММК- минеральная масса костей

МПК- минеральная плотность костей

ППАР (PPAR)- пероксисомный пролифератор- активируемый рецептор (peroxisome proliferator activated receptor)

ПСАТ-5- преобразователь сигнала и активатор транскрипции

ПТГ- паратгормон

рГР- рецептор гормона роста

СКС- стандартизованный коэффициент смертности

ТМТ- тощая масса тела

RANKL- лиганд рецептора ядерного фактора бета

Гормональная регуляция костного метаболизма

ГР и ИФР-1

Развитие и функционирование костной ткани находится под динамическим эндокринным контролем в течение всего онтогенетического периода. В регуляции костного обмена принимают участие гипофизарные, тироидные, надпочечниковые, половые гормоны, а также паратгормон. Ведущую роль в росте организма и формировании костной ткани играет гормон роста (ГР).

Гормон роста (соматотропный гормон (СТГ), соматотропин) представляет собой простой белок, состоящий из 191 аминокислотного остатка. Он продуцируется соматотрофами, локализующимися  в передней доле гипофиза. Синтез и секреция ГР находится под постоянным разнонаправленным гипоталамическим контролем путем продукции соматолиберина и соматостатина, секреция которых, в свою очередь, зависит от многих экзогенных и эндогенных факторов, таких как стресс, физическая активность, фазы сна, содержание в крови энергоемких субстратов и ростовых факторов.

Соматолиберин — пептидный гормон, молекула соматолиберина состоит из 37-44 аминокислотных остатков. У человека обнаружены 3 формы соматолиберина, различающиеся длиной полипептидной цепи С-концевого участка. Молекула преобладающей формы соматолиберина состоит из 44 аминокислотных остатков и содержит амидированный С-конец. Молекулы двух других форм имеют укороченную с С-конца полипептидную цепь и состоят из 40 и 37 аминокислотных остатков. Все три формы обладают одинаковой биологической активностью.

Биосинтез соматолиберина осуществляется в нейросекреторных клетках гипоталамуса. Оттуда через портальную кровеносную систему соматолиберин поступает в гипофиз, где избирательно стимулирует синтез и секрецию ГР ^1–3.

Соматостатин синтезируется преимущественно в клетках гипоталамуса. Биологические эффекты соматостатина разнообразны. Соматостатин, синтезирующийся в гипоталамусе, поступает в гипофиз и подавляет секрецию ГР. Кроме того, соматостатин способен угнетать секрецию тиреотропного гормона гипофизом, инсулина и глюкагона в поджелудочной железе, а также секрецию гастрина и секретина в желудочно-кишечном тракте ^3–5.

Гормон роста воздействует на все органы и ткани, частично напрямую, частично опосредовано: ГР стимулирует образование инсулиноподобных факторов роста в печени, через которые соматотропный гормон оказывает регулирующее действие на все ткани. Наиболее значимым и изученным из них считается инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1), под его влиянием усиливается деление хрящевых клеток, синтез ДНК, РНК, белка, коллагена и сульфирование протеогликанов. ИФР-1 действует на жировую и мышечную ткани, где стимулирует поглощение ими глюкозы и тормозит липолиз в жировой ткани, активирует глюконеогенез в печени.

Таким образом, организация соматотропной функции включает несколько уровней: системный вызывает увеличение объема внутренних органов и рост соединительной ткани, ускорение утилизации аминокислот и синтеза белков, стимуляцию пролиферации хрящевой ткани и синтеза антител в лимфоидных клетках. В метаболический уровень входит действие на липидный обмен: в первую фазу (3-6 часов) подавление липолиза и окисления жирных кислот, стимуляцию синтеза липидов печени, во вторую фазу (8-12 часов) мобилизацию липидов из жировых депо, увеличение уровня триглицеридов крови и ускорение бета- окисления жирных кислот. Действие на липидный обмен проявляется стимуляцией секреции глюкагона и серотонина, подавлением окисления глюкозы и стимуляцией глюконеогенеза печени. Воздействие на водно- солевой обмен выражается в повышении уровня неорганических фосфатов в крови, повышение экскреции кальция с мочой, задержкой ионов магния, натрия, калия и хлоридов ⁵.

Помимо системных эффектов, гормон роста и ИФР-1 обладают локальным действием, комплексным механизмом регуляции в каждом органе и ткани. В частности, гормон роста и ИФР-1 являются одними из важнейших факторов, влияющих на развитие костной ткани. ГР стимулирует линейный рост эпифизарной пластинки в молодом возрасте, действуя напрямую и через ИФР-1 в хондроцитах ^6–8. Зона роста эпифизарной пластинки состоит из 3-х слоев на различной стадии дифференцировки: пограничная зона, пролиферирующая зона и гипертрофированная зона ⁹. В пограничной зоне прехондроциты медленно делятся, они являются предшественниками пролиферирующих хондроцитов. В пролиферирующей зоне хондроциты делятся с высокой скоростью в одной плоскости, благодаря чему клетки располагаются линейно, увеличивая длину кости. На конце пластины они дифференцируются в гипертрофированные хондроциты и формируют гипертрофированную зону, которую прорастают кровеносные сосуды. При прорастании кровеносными сосудами происходит кальцификация хрящевой ткани и образуется новая костная ткань ⁹, после чего на протяжении всей жизни она подвергается непрерывному процессу резорбции и синтеза- костному ремоделированию, в котором ГР также принимает участие.

Микроскопически различают два типа костной ткани. Первый – кортикальная или компактная кость, является очень плотной, она пронизана кровеносными сосудами, проходящими через сеть канальцев. В основном, она образует тело длинных костей. Второй тип – трабекулярная или губчатая кость — пористая находится вблизи суставных поверхностей, на конце длинных костей и внутри позвонков. Она имеет сложную трехмерную структуру, состоящую из распорок и пластинок.

В 1892 году, Wolf  обнаружил, что ориентация трабекул совпадает с направлением траектории давления. Он предположил, что костная нагрузка, тем или иным образом, ощущается, и кость, соответственно, адаптирует свою структуру к новым условиям ¹⁰. Например, при отсутствии физической нагрузки (во время покоя, при космическом полете или долгом пребывании на постельном режиме) – объем костной ткани уменьшается ^11–13, тогда как при регулярной физической нагрузке происходит увеличение костной массы ¹⁴. Способность кости адаптироваться к механическим нагрузкам реализуется благодаря сопряженному действию остеокластов и остеобластов, способствующих постоянной костной резорбции и новообразованию костной ткани. Frost назвал этот физиологический механизм ремоделированием костной ткани ¹⁵. Ремоделирование — это сопряженные во времени процессы локальной резорбции и формирования костной ткани в небольших блоках посредством базисной мультиклеточной единицы, функцией которой является поддержание костной массы.

При гомеостатическом равновесии резорбция и синтез сбалансированы, поскольку старая кость непрерывно замещается новой тканью. Это гарантирует сохранение механической целостности кости без серьезных патоморфологических изменений ¹⁵.

Под воздействием гормона роста происходит пролиферация и созревание мезенхимальных предшественников до остеобластов и хондроцитов, при этом тормозится их превращение в адипоциты ¹⁶. Данному процессу способствует снижение экспрессии фетального антигена-1, который является растворимой формой преадипоцитарного фактора-1 (Pref-1)) ¹⁷. Поскольку в хондроцитах и остеобластах экспрессируются рецепторы к ГР, он может воздействовать на эти клетки напрямую ^18–20. Сигнал, возникающий при соединении гормона роста с рецептором, передается путем каскадного фосфорилирования белков, в результате которого активируются факторы транскрипции. В остеобластах в качестве таких факторов ГР использует преобразователь сигнала и активатор транскрипции 5 (ПСАТ 5) ^21,22, а также митоген- активируемые протеинкиназы (МАПК) ^23,24. Факторы МАПК и ПСАТ 5 участвуют в передаче сигнала, способствующего экспрессии различных генов. Эти протеинкиназы увеличивают активность фактора транскрипции-2 (ФТ-2), который является универсальным фактором транскрипции для всех генов, использующих РПК полимеразу 2. В частности ФТ-2 повышает экспрессию костных морфогенетических белков, что приводит к росту и дифференцировке остеобластов и формированию костной ткани ^25–27. Таким образом, гормон роста может влиять на функцию остеобластов через различные внутриклеточные сигнальные системы, ^20,28,29.

Известны и другие механизмы супрессивного влияния ГР на функцию остеокластов. Так, ГР стимулирует продукцию и накопление остеопротегерина ^30–33, повышение концентрации которого блокирует рецепторы RANK и RANKL, что способствует торможению мобилизации, дифференцировки и активации остеокластов.

При костном ремоделировании образуются различные вещества, по концентрации которых в крови можно судить об интенсивности процессов синтеза и резорбции костей. Так, к маркерам остеобластной активности относятся:

1. Остеокальцин (ОС) – небольшой неколлагеновый белок, связывающий гидроксиапатит, он продуцируется остеобластами. Между уровнем ОС в крови и скоростью костеобразования существует высокая корреляция.
2. Карбокси (С) и амино (N) – концевые пропептиды проколлагена I типа (СПП I и NПП I; PICP и PINP) – это большие частично глобулярные домены, которые отделяются от синтезированной остеобластами молекулы проколлагена с помощью специфических пептидаз. Образовавшаяся в результате молекула коллагена I типа включается в построение фибрилл костного матрикса, а отщепленные пропептиды из внеклеточной среды поступают в кровоток. Соотношение между числом продуцируемых молекул коллагена и числом образовавшегося и поступающего в кровоток PICP или PINP составляет 1:1, а следовательно, оба пропептида могут быть использованы для количественной оценки вновь синтезируемого остеобластами коллагена I типа и N- и C- концевых прямых участков (N и C-телопептидов) молекул коллагена и связывают их со спиралевидными участками соседних молекул.

Маркеры резорбции (активности остеокластов):

3. NTX (NT – N телопептиды, X – сшивка)- большие фрагменты коллагена, которые в результате действия протеолитического фермента остеокластов попадают в кровоток из зоны резорбции кости. Уровень NTX в крови или моче, отражает суммарную активность остеокластов, что позволяет его считать одним из лучших маркеров резорбции кости.
4. Другой протеолитический фермент образует в зоне резорбции большие фрагменты, состоящие из двух С-телопептидов одной молекулы коллагена I типа, спиралевидного сегмента другой молекулы коллагена и поперечной сшивки между ними. Эти фрагменты: ICTP или CTXMMP попадают в кровоток, их общее название CrossLaps.
5. Пиридиновые поперечные связи состоят из пиридинолинов (ПИР) и дезоксипиридинолинов (ДПИР). Из зон резорбции они поступают в кровь, а затем выводятся с мочой. Между такими маркерами резорбции, как NTX, CTXMMP, ПИР, ДПИР и гистоморфометрическими показателями резорбции кости получена хорошая корреляция.

Структурные изменения скелета при акромегалии

Как было описано выше, регуляция костного ремоделирования является многофакторным процессом. Каждый фактор имеет свои клетки- мишени или действует опосредованно. Большинство внекостных факторов влияют на активность остеобластов. Активные остеобласты в процессе синтеза костной ткани вырабатывают вещества, активирующие остеокласты ³⁴. Поэтому при избыточной стимуляции остеобластов, активность остеокластов будет повышаться, и резорбция костной ткани может превосходить остеосинтез. При избытке ГР и ИФР-1 происходит активация остеобластов, а также повышается уровень остеопротегерина, который блокирует активацию остеокластов ³⁵. В результате, это может теоретически приводить как к повышению, так и к снижению минеральной плотности костей. В силу сложности взаимодействий при костном ремоделировании трудно прогнозировать влияние избытка ГР и ИФР-1 на этот процесс.

При активной акромегалии по данным исследований Svensson, а позднее Lely, Ueland и Bolanowski был отмечен более высокий костный метаболизм в сравнении с контрольной группой ^36–39. Выводы были сделаны по результатам определения маркеров костного ремоделирования, таких как остеокальцин, бета- кросслапс, Д-Пир и N-телопептид коллагена ^{37,38,40–46}. N-телопептид коллагена был повышен у абсолютного большинства пациентов и коррелировал с уровнем гормона роста, уровень остеокальцина был также повышен у 50% пациентов. Во всех вышеперечисленных исследованиях показано, что при акромегалии происходит одновременно повышение маркеров резорбции и синтеза кости, в результате было спрогнозировано снижение МПК губчатых костей за счет преобладания резорбции.

Остеопения и остеопороз сами по себе не имеют симптомов, поэтому для своевременной диагностики необходимо проводить скрининговые исследования. Клиническая манифестация происходит при возникновении осложнения- компрессионного перелома позвонка, которое свойственно пациентам с акромегалией (частота переломов до 6,5 раз чаще, чем в контрольной группе) ⁴⁷. Снижение плотности позвонков объясняется более высокой чувствительностью трабекулярной костной ткани по сравнению с кортикальной, ее плотность и состав изменяются быстрее всего под воздействием различных факторов, в том числе и ГР и ИФР-1.

Диагностика компрессионных переломов происходит на необратимой стадии: при возникновении болевого синдрома. Кроме того под действием избытка ГР и ИФР-1 происходит разрастание надкостницы, формирование остеофитов, кальцификация связок, что также способствует развитию болевого синдрома, из-за сдавления нервных волокон. Разрастание надкостницы приводит к свойственному для акромегалии укрупнению надбровных дуг, скуловых костей, верхней и нижней челюсти, увеличению размера стоп и кистей, то есть классические симптомы акромегалии – являются проявлением остеоартропатии.

При своевременном выявлении остеопении или остеопороза есть возможность остановить или даже обратить вспять снижение МПК при помощи лекарственных препаратов.

При определении минеральной плотности костей (МПК) у пациентов с акромегалией исследователи в основном акцентируют свое внимание на влиянии таких факторов, как гипогонадизм, пол, возраст и получаемая терапия на МПК ⁴⁸. Исследование влияния избытка гормона роста на кости ⁴⁵ в зависимости от гонадного статуса, активности заболевания и пола показало: МПК у больных гипогонадизмом была выше чем у пациентов без гипогонадизма вне зависимости от компенсации заболевания и других исследованных факторов. Это говорит о преобладающем влиянии половых гормонов на МПК, в сравнении с ГР и ИФР-1. Если использовать МПК в качестве группировочного параметра, то в группе с остеопенией большую распространенность и длительность будет иметь гипогонадизм, а также будет выявляться отрицательная корреляция между длительностью гипогонадизма и МПК позвоночника ⁴⁴. Таким образом, МПК позвоночника всецело зависит от гонадного статуса. В исследовании Bolanowski была выявлена отрицательная корреляция костной плотности в дистальном отделе лучевой кости (у женщин), проксимальным отделом бедренной кости (у мужчин) и гипогонадизмом ³⁸  . Из вышеприведенных данных можно сделать вывод о ведущей роли половых гормонов в поддержании МПК. При сравнении гипо- и эугонадных пациентов роль гормона роста и ИФР-1 остается на втором плане. Для того, чтобы приблизиться к пониманию их роли в костном обмене следует изучить группы пациентов, однородные по гонадному статусу. Кроме заболеваний, вызывающих гипогонадизм, вероятное влияние на МПК может оказывать возрастное снижение половых гормонов. По результатам проспективного исследования МПК мужчин и женщин с 25-44 лет Emaus было выявлено линейное возрастной снижение показателей МПК (по результатам двуэнергетической рентгеновской абсорбциометрии) относительно начальных значений от 25 лет. При этом значимое различие в абсолютных значениях МПК между мужчинами и женщинами было зафиксировано только в возрастном диапазоне 35-39 лет, а стандартное отклонение от среднего значения МПК для данного возраста (Z- критерий) значимо не различалось ⁴⁹. По результатам исследования Emaus можно сделать вывод об отсутствии различий МПК между мужчинами и женщинами в возрасте от 25 до 44 лет при использовании Z- критерия для интерпретации результатов денситометрии. При оценке МПК мужчин и женщин во всех возрастных группах по результатам исследования Anburajan данных о значимом различии между мужчинами и женщинами получено не было ⁵⁰. Вышеприведенные исследования свидетельствуют об отсутствии необходимости разделять мужчин и женщин при оценке факторов, влияющих на МПК. Плотность костей очень вариабельный показатель, зависящий от множества факторов, поэтому в среднем в популяции он не различается. Также по результатам исследований было выявлено возрастное снижение МПК у обоих полов с переменной динамикой, однако различие МПК после 50 лет у мужчин и женщин оказалось незначимым ⁵⁰. Схожие результаты были получены при обследовании 7620 мужчин и женщин всех возрастов в исследовании Berntsen. По результатам оценки МПК предплечья статистически значимого различия между полами ни в одной из возрастных групп получено не было ⁵¹. В исследовании Emaus обращается особое внимание на индивидуальность МПК для конкретного человека и высокая зависимость этого показателя от присутствия факторов, способствующих снижению МПК ⁵². В результате для проведения исследований, связанных с определением МПК можно набирать пациентов любого возраста и пола, эти факторы можно считать незначимыми, а деление на группы лучше осуществлять по предполагаемому фактору, влияющему на МПК. Поэтому для оценки влияния гормона роста и ИФР-1 на МПК необходимо исключить пациентов с гипогонадизмом из исследования и разделить оставшихся пациентов на группы по степени активности акромегалии. Пациенты с гипогонадизмом могут быть включены в исследование ^36,38 при  наличии заместительной терапии, так как все эффекты гипогонадизма на кости при этом гипотетически нивелируются ⁵³.

Минеральная плотность костной ткани при акромегалии

Для определения минеральной плотности костей чаще всего используется двуэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия- хорошо себя зарекомендовавший метод. Его точность статистически значимо не отличается от компьютерной количественной томографии ⁵⁴. С ее помощью оценивается преимущественно плотность трабекулярной костной ткани, наиболее чувствительной к метаболическим изменениям костей.

В исследовании Bolanowski получены данные об увеличении плотности трабекулярной ткани под воздействием избытка ГР ⁵⁵, это подтверждается в исследовании Battista: хронический избыток гормона роста имеет анаболический эффект на губчатую костную массу у пациентов с акромегалией ⁵⁶. В исследовании Kaji при обследовании пациентов с акромегалией отмечалось повышение МПК позвоночника, проксимального отдела бедренной кости и лучевой кости в сравнении с контролем ⁵⁷, исходя из этих результатов складывается впечатление, что избыток ГР и ИФР-1 оказывает протективное влияние кости. Это частично было подтверждено Madeira: при проведении множественного линейного регрессионного анализа была выявлена положительная корреляция между ГР и Z-критерием поясничного отдела, а также между тощей массой и МПК проксимального отдела бедра ⁵⁴. Использование Z- критерия удобно при сравнении плотности костей в любых возрастных группах, однако в клинической практике Z- критерий в старшей возрастной группе не коррелирует с частотой переломов, поэтому предпочтительно использовать различные критерии (T- или Z-) в зависимости от возраста. В исследовании Kotzmann еще раз подтверждается протективное влияние ГР и ИФР-1 на МПК ⁴³. В вышеприведенных исследованиях пациенты не были разделены на группы, при этом гипогонадизм был критерием исключения, рассчитывалась только корреляция анализируемых показателей. Целью исследований было выявить связь активности ГР/ИФР-1 с минеральной плотностью костей. Это единственный тип протокола, позволяющий получить значимые результаты без деления на группы, однако во внимание не принималось специфическое для акромегалии уплотнение окружающих тканей, способное повлиять на результат денситометрии.

В исследовании Savine обследовано менее 30 больных акромегалией и не выявлено корреляции между МПК и содержанием ГР, ИФР-1, тестостероном или эстрадиолом, кроме того концентрация остеокальцина крови не коррелировала ни с одним из вышеперечисленных показателей ⁵². МПК одинаково у компенсированных, некомпенсированных, эу- и гипогонадных пациентов во всех отделах ⁵⁸. В этом исследовании используется слишком маленькая выборка пациентов, что не позволило получить статистически значимое число пациентов при делении на группы. Стоит также отдельно отметить, что при делении пациентов на группы по степени компенсации уровни ГР и ИФР-1 должны статистически значимо отличаться, что не было отражено в материалах и методах исследования. Из вышеприведенного примера видно, как дизайн исследования значительным образом влияет на результаты. Один из самых распространенных протоколов исследования МПК и костного обмена при акромегалии включает в себя деление пациентов на группы по активности, проведение им денситометрии, анализ крови на маркеры костного ремоделирования (бета- кросслапс и остеокальцин), но вместе с тем в исследование включались пациенты с различным гонадным статусом ^{38,40,45,59–61}. Основными недостатками таких исследований можно считать включение в исследование пациентов с гипогонадизмом и отсутствие дифференцированного анализа МПК в различных локализациях. В результате оказывается невозможно сделать вывод о влиянии ГР и ИФР-1 на МПК. Количественная компьютерная томография и костная биопсия показали различный ответ трабекулярной и кортикальной кости на избыток ГР/ИФР-1 ³¹. По результатам анализа плотности костей можно сделать вывод о специфическом воздействии ГР/ИФР-1 на метаболизм губчатой и компактной костной ткани. Изолированный анализ воздействия избыточной секреции ГР и ИФР-1 на губчатую и трубчатую костную ткань позволяет сделать более точные выводы о их роли в поддержании МПК.

Клинические проявления снижения МПК у пациентов с акромегалией

При исследовании распространенности переломов позвонков у женщин с акромегалией выявлена положительная корреляция с возрастом и уровнем ИФР-1. Женщины с наличием переломов дольше находятся в постменопаузе, чем женщины без переломов. Частота переломов выше у пациентов с активной акромегалией в сравнении с компенсированной. У женщин с переломами в анамнезе и компенсированной акромегалией в 57,1% был остеопороз, 42,9% была остеопения, у женщин из группы с активной акромегалией в 41,7% был нормальный Т- критерий, у 33,3% была остеопения и у 25,0% был остеопороз ⁶². По результатам исследования можно сделать вывод о протективном действии избытка ГР и ИФР-1 на МПК позвонков у женщин. По данным Bonadonna с соавторами пациенты с наличием или отсутствием переломов не имеют значимого различия по возрасту или МПК. По данным рентгенографии позвоночные деформации наблюдаются чаще у женщин в менопаузе с активной акромегалией ⁶², из этого можно сделать вывод о повышенном риске компрессионных переломов позвонков при акромегалии, то есть противоположный предыдущему исследованию. Также в исследовании Bonadonna и соавторов выявлена корреляция наличия деформации позвонков у пациентов с акромегалией с продолжительностью активного заболевания ⁶². Эти данные подтверждаются Mazziotti с соавторами: согласно многофакторной логической регрессии, единственным фактором риска переломов является продолжительность акромегалии ⁶³. Результаты этого исследования говорят об отрицательном влиянии длительной экспозиции избытка гормона роста на МПК позвонков, что согласуется с описанными выше механизмами действия гормона роста на кости. Наличие корреляции частоты переломов позвонков с продолжительностью  акромегалии косвенно свидетельствует об ускорении костного ремоделирования. В то же время при денситометрии у пациентов с активной акромегалией снижение МПК менее выражено, это может быть связано как с уплотнением и оссификацией связочного аппарата позвоночника и маскированием истинной плотности костей, так и с наличием компрессионных переломов позвонков, при которых денситометрия неинформативна.

Эффект лечения акромегалии на МПК

Данные о влиянии лечения акромегалии на костный метаболизм, МПК и частоту переломов весьма ограничены. После проведения трансназальной транссфеноидальной аденомэктомии или назначения аналогов соматостатина происходит снижение концентрации остеокальцина крови. Это свидетельствует о снижении активности остеобластов в результате снижения концентрации ГР в крови. При проведении контрольной денситометрии после достижения компенсации у пациентов с акромегалией использовался метод двуэнергетической абсорбциометрии и оценивалась МПК проксимального отдела бедренной кости и поясничного отдела позвоночника. Снижение активности остеобластов после компенсации акромегалии должно приводить к изменению МПК, так и происходит в проксимальном отделе бедренной кости ^64–66. В то же время изменений МПК в поясничном отделе позвоночника после компенсации описано не было. Авторы, как правило, обходят стороной этот факт. Отсутствие изменения МПК позвоночника после снижения концентрации ГР связано с развитием морфологических изменений при активной акромегалии, таких как рост остеофитов, кальцификация межпозвонковых дисков, а также продольных связок позвоночника. Эти изменения маскируют истинную плотность позвонков и не регрессируют после компенсации акромегалии, что говорит о их необратимости. Снижение МПК проксимального отдела бедренной кости после компенсации происходит спустя месяцы, время может значительно различаться в каждом конкретном случае ⁶².

Помимо снижения активности ГР на костную ткань после компенсации, происходит также изменение концентрации паратгормона, в первую очередь снижение ночного пика секреции. При снижении концентрации ГР происходит снижение чувствительности костной ткани к паратгормону. Эти изменения вызывают снижение остеобластной активности и также способствуют снижению МПК после компенсации ⁶⁷. При наличии синдрома МЭН 1 с развитием гиперпаратиреоза, уровень паратгормона после компенсации будет оставаться на прежнем уровне, что может способствовать еще большему снижению МПК после компенсации акромегалии. В силу высокого потенциала влияния синдрома МЭН 1 на костный обмен, включение в исследуемую группу лиц с этим синдромом производиться не будет.

Физиологическое и патологическое влияние ГР на тканевой состав тела

Исследование тканевого состава тела за последние годы становится все более актуальным, многие исследователи предполагают, что такие методы как толщина жировой складки, биоэлектрическое сопротивление, подводное взвешивание и двуэнергетическая абсорбциометрия могут быть более точными для определения жировой массы тела и диагностики ожирения при сравнении с индексом массы тела (ИМТ). Эти методы предоставляют более точную персонифицированную информацию о жировой массе человека. Значительным недостатком этих методов является высокая стоимость и необходимость интерпретации специалистом, что значительно сужает сферу их применения. Большая часть приведенных выше методов могут быть непригодны для рутинной клинической практики из-за технической сложности их проведения. Вдобавок, большая часть клинического опыта связана с применением ИМТ, на основании значения которого диагностируется ожирение и рассчитываются кардиоваскулярные риски. Для некоторых вышеприведенных методов определения жировой массы рассчитаны референсные значения, которые, впрочем, не предоставляют информации о персональных рисках для пациента. Вследствие этого, ни один метод, кроме ИМТ, не рекомендован в настоящее время для диагностики ожирения. Из всех методов прямого определения массы жировой ткани можно отдельно выделить рентгеновскую абсорбциометрию. Несомненным преимуществом этого метода является простота в использовании: нужен аппарат для денситометрии с программой расчета массы жировой и тощей массы тела, на столе для обследуемого есть разметка, позволяющая уложить его правильно для интерпретации результатов. Сами результаты представлены как в виде абсолютных, так и в виде относительных значений, которые можно легко интерпретировать. Правильное расположение пациента на столе аппарата позволяет также оценить распределение жировой ткани (подкожно или абдоминально) вплоть до массы жира каждой руки или ноги. Таким образом при проведении одного исследования можно получить довольно много данных. Анализ полученных результатов в перспективе позволит определить ценность каждого параметра и применять их с целью определения индивидуальных рисков для пациента.

Влияние ГР на жировую ткань

ГР модулирует депонирование жировой ткани, а также влияет на адипогенез посредством прямой стимуляции преадипоцитов и адипоцитов через факторы транскрипции, включая сигнальную систему STAT ^16,68,69. У пациентов с акромегалией отмечается сниженная жировая масса тела, что связано с прямым липолитическим эффектом ГР ⁷⁰. Наиболее распространенными методами определения жировой массы тела в настоящее время являются метод биоэлектрического сопротивления и двуэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ДРА), при использовании этих методов отмечено снижение массы жира у пациентов с акромегалией ^57,71, в то же время относительное содержание жира не отличалось от контрольной группы ⁷². Катаболическое действие избытка ГР на жировую ткань подтверждается потерей жировой массы на фоне прекращения терапии акромегалии ⁷³. Нормализация ГР посредством использовании аналогов соматостатина сопровождается увеличением жировой массы тела через 6 недель после достижения целевых значений ГР ⁷², такая же тенденция отмечается и после хирургического лечения ⁷⁴.

Снижение ГР в результате лечения акромегалии приводит к изменению состава тела. Все исследователи отмечают статистически значимый рост жировой ткани после достижения компенсации. Эти изменения были зафиксированы при исследовании состава тела посредством двуэнергетической абсорбциометрии. В то же время вес пациентов достоверно не менялся. Повышение жировой массы тела после компенсации акромегалии связано со снижением катаболического действия ГР на жировую ткань. Повышение жировой массы компенсируется снижением массы воды в межклеточной жидкости, которая при рентгеновской абсорбциометрии включается в тощую массу тела, в результате общий вес не меняется ⁷⁰.

Влияние ГР на тощую массу тела

Заместительная терапия гормоном роста приводит к увеличению тощей массы тела и снижению жировой, как было показано в исследованиях состава тела у пациентов с приобретенным ГР дефицитом ^75,76. Масса жировой ткани пропорционально снижается с повышением концентрации ГР, и эта закономерность прослеживается как у пациентов с ГР дефицитом, получающих заместительную терапию, так и у пациентов с акромегалией. Увеличение массы тощей ткани тела при заместительной терапии ГР может свидетельствовать о восстановлении мышечной массы. Мышечная масса имеет предел увеличения массы под действием ГР, поэтому избыток гормона роста не может привести к ее дальнейшему росту при избытке ГР ⁷⁷. В то же акромегалия ассоциирована с более высокой тощей массой тела в сравнении с контрольной группой при использовании ДРА ^57,72 и биоэлектрического сопротивления ⁷³.  Кроме того, терапия акромегалии приводит к снижению тощей массы тела после хирургического лечения ⁷⁸ и терапии аналогами соматостатина ⁷², что подтверждено рентгеновской абсорбциометрией. Рост тощей массы тела в условиях избытка ГР может объясняться развитием интерстициального отека за счет усиления реабсорбции и накопления натрия. Наиболее убедительно подтвердить предположение об отеке можно комплексным анализом массы и содержания калия, с помощью этого метода можно определить клеточную массу. Pirlich с соавторами  при помощи этого метода определили массу клеток у 18 пациентов с акромегалией и контрольной группы и не нашли различия ⁷⁹, эти данные подтверждают предположение об интерстициальном отеке при избытке ГР. Масса межклеточной жидкости при использовании ДРА для оценки состава тела входит в тощую массу тела. Доказательством того, что именно избыток ГР приводит к накоплению жидкости могут служить результаты исследования Landin и соавторов ⁸⁰, по результатам которого у 8 пациентов с акромегалией через 2 недели после хирургического лечения было отмечено снижение тощей массы тела. Быстрое снижение тощей массы тела может происходить только за счет снижения массы жидкости в интерстициальной ткани. Накопление воды является главной теорией, объясняющей увеличение тощей массы тела.

Хотелось бы обратить внимание на отсутствие контрольной группы или группы сравнения в проспективных исследования состава тела у пациентов с акромегалией на фоне лечения. Сравнение с другими группами позволило бы определить, снижается ли тощая масса тела до уровня контрольной группы. Недостаточное снижение тощей массы тела после лечения акромегалии может свидетельствовать о дополнительных факторах, помимо отека, которые приводят к увеличению тощей массы тела при гиперсекреции ГР. Есть вероятность, что имеется гораздо больше факторов, посредством которых изменяется состав тела. Для их выявления необходимо учитывать множество показателей, таких как длительность акромегалии, период ремиссии или компенсации, а также пол и возраст. Если будет выявлена связь между продолжительностью акромегалии, ее активностью или периодом компенсации, это позволит говорить о возможности использования тощей массы тела в качестве дополнительного маркера активности заболевания. Отсутствие полного восстановления тощей массы тела до популяционных значений может говорить о необратимых изменениях в составе тканей, которые потребуют дальнейших целенаправленных исследований.

Список литературы

1. Mayo KE, Cerelli GM, Lebo R V, Bruce BD, Rosenfeld MG, Evans RM. Gene encoding human growth hormone-releasing factor precursor: structure, sequence, and chromosomal assignment. Proc Natl Acad Sci U S A. 1985;82(1):63-67.

2. Vance ML. Growth-hormone-releasing hormone. Clin Chem. 1990;36(3):415-420. doi:10.1016/j.tem.2011.03.006.

3. Пронин ВС, Молитвословова НН, Дедов ИИ. Акромегалия: этиология, патогенез, клиника, диагностика, лечение. (Дедов ИИ, Мельниченко ГА, eds.). ФГУП Издательство “Известия” Управления делами Президента Российской Федерации; 2009. Available at: http://books.google.ru/books/about/???????????.html?id=ph5YSQAACAAJ&pgis=1. Accessed May 6, 2014.

4. Ugolev AM. Non-digestive functions of the intestinal hormones (enterines). New data and hypotheses based on experimental duodenectomy (Short review). Acta Hepatogastroenterol (Stuttg). 1975;22(5):320-326.

5. Пронин ВС, Потешкин ЮЕ, Гитель ЕП, et al. Современная стратегия диагностики и лечения соматотропином. Москва: “Гэотар- Медиа”; 2013.

6. Kaplan SA, Cohen P. The somatomedin hypothesis 2007: 50 years later. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(12):4529-4535. doi:10.1210/jc.2007-0526.

7. Green H, Morikawa M, Nixon T. A dual effector theory of growth-hormone action. Differentiation. 1985;29(3):195-198. doi:10.1111/j.1432-0436.1985.tb00316.x.

8. Zezulak KM, Green H. The generation of insulin-like growth factor-1—sensitive cells by growth hormone action. Science. 1986;233(4763):551-553.

9. Nilsson O, Marino R, De Luca F, Phillip M, Baron J. Endocrine regulation of the growth plate. Horm Res. 2005;64(4):157-165.

10. Pearson OM, Lieberman DE. The aging of Wolff’s “law”: ontogeny and responses to mechanical loading in cortical bone. Am J Phys Anthropol. 2004;Suppl 39:63-99. doi:10.1002/ajpa.20155.

11. Bauman WA, Spungen AM, Wang J, Pierson RN, Schwartz E. Continuous loss of bone during chronic immobilization: a monozygotic twin study. Osteoporos Int. 1999;10(2):123-127. doi:10.1007/s001980050206.

12. Vico L, Collet P, Guignandon A, et al. Effects of long-term microgravity exposure on cancellous and cortical weight-bearing bones of cosmonauts. Lancet. 2000;355(9215):1607-1611. doi:10.1016/S0140-6736(00)02217-0.

13. Zerwekh JE, Ruml LA, Gottschalk F, Pak CY. The effects of twelve weeks of bed rest on bone histology, biochemical markers of bone turnover, and calcium homeostasis in eleven normal subjects. J Bone Miner Res. 1998;13(10):1594-1601. doi:10.1359/jbmr.1998.13.10.1594.

14. Suominen H. Bone mineral density and long term exercise. An overview of cross-sectional athlete studies. Sports Med. 1993;16(5):316-330.

15. Frost HM. A 2003 update of bone physiology and Wolff’s Law for clinicians. Angle Orthod. 2004;74(1):3-15. doi:10.1043/0003-3219(2004)074<0003:AUOBPA>2.0.CO;2.

16. Gevers EF, Loveridge N, Robinson ICAF. Bone marrow adipocytes: a neglected target tissue for growth hormone. Endocrinology. 2002;143(10):4065-4073. doi:10.1210/en.2002-220428.

17. Abdallah BM, Ding M, Jensen CH, et al. Dlk1/FA1 is a novel endocrine regulator of bone and fat mass and its serum level is modulated by growth hormone. Endocrinology. 2007;148(7):3111-3121. doi:10.1210/en.2007-0171.

18. Barnard R, Haynes KM, Werther GA, Waters MJ. The ontogeny of growth hormone receptors in the rabbit tibia. Endocrinology. 1988;122(6):2562-2569.

19. Werther GA, Haynes K, Edmonson S, et al. Identification of growth hormone receptors on human growth plate chondrocytes. Acta Paediatr Suppl. 1993;82 Suppl 3:50-3. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8219477. Accessed May 6, 2014.

20. Kassem M, Mosekilde L, Eriksen EF. Growth hormone stimulates proliferation of normal human bone marrow stromal osteoblast precursor cells in vitro. Growth Regul. 1994;4(3):131-135.

21. Zhu T, Goh EL, Graichen R, Ling L, Lobie PE. Signal transduction via the growth hormone receptor. Cell Signal. 2001;13(9):599-616.

22. Sims NA, Clément-Lacroix P, Da Ponte F, et al. Bone homeostasis in growth hormone receptor-null mice is restored by IGF-I but independent of Stat5. J Clin Invest. 2000;106(9):1095-1103.

23. Joung YH, Lim EJ, Darvin P, et al. MSM Enhances GH Signaling via the Jak2/STAT5b Pathway in Osteoblast-Like Cells and Osteoblast Differentiation through the Activation of STAT5b in MSCs. PLoS One. 2012;7(10).

24. Melmed S, Colao A, Barkan A, et al. Guidelines for acromegaly management: an update. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94(5):1509-17. doi:10.1210/jc.2008-2421.

25. Nakashima K, Zhou X, Kunkel G, et al. The novel zinc finger-containing transcription factor Osterix is required for osteoblast differentiation and bone formation. Cell. 2002;108(1):17-29.

26. Canalis E, Economides AN, Gazzerro E. Bone morphogenetic proteins, their antagonists, and the skeleton. Endocr Rev. 2003;24(2):218-235. doi:10.1210/er.2002-0023.

27. Tsuji K, Bandyopadhyay A, Harfe BD, et al. BMP2 activity, although dispensable for bone formation, is required for the initiation of fracture healing. Nat Genet. 2006;38(12):1424-1429. doi:10.1038/ng1916.

28. Barnard R, Ng KW, Martin TJ, Waters MJ. Growth hormone (GH) receptors in clonal osteoblast-like cells mediate a mitogenic response to GH. Endocrinology. 1991;128(3):1459-1464.

29. Slootweg MC, van Buul-Offers SC, Herrmann-Erlee MP, van der Meer JM, Duursma SA. Growth hormone is mitogenic for fetal mouse osteoblasts but not for undifferentiated bone cells. J Endocrinol. 1988;116(3):R11-R13. doi:10.1677/joe.0.116R011.

30. Rubin J, Ackert-Bicknell CL, Zhu L, et al. IGF-I regulates osteoprotegerin (OPG) and receptor activator of nuclear factor-kappaB ligand in vitro and OPG in vivo. J Clin Endocrinol Metab. 2002;87(9):4273-4279. doi:10.1210/jc.2002-020656.

31. Ueland T, Bollerslev J, Flyvbjerg A, Hansen TB, Vahl N, Mosekilde L. Effects of 12 months of GH treatment on cortical and trabecular bone content of IGFs and OPG in adults with acquired GH deficiency: a double-blind, randomized, placebo-controlled study.; 2002. doi:10.1210/jc.87.6.2760.

32. Ueland T, Odgren PR, Yndestad A, et al. Growth hormone substitution increases gene expression of members of the IGF family in cortical bone from women with adult onset growth hormone deficiency-relationship with bone turn-over. Bone. 2003;33(4):638-645.

33. Mrak E, Villa I, Lanzi R, Losa M, Guidobono F, Rubinacci A. Growth hormone stimulates osteoprotegerin expression and secretion in human osteoblast-like cells. J Endocrinol. 2007;192(3):639-645. doi:10.1677/joe.1.07073.

34. Giustina A, Mazziotti G, Canalis E. Growth hormone, insulin-like growth factors, and the skeleton. Endocr Rev. 2008;29(5):535-559.

35. Killinger Z, Ku??ma M, Steran????kov?? L, Payer J. Osteoarticular changes in acromegaly. Int J Endocrinol. 2012;2012.

36. Svensson J. The importance of growth hormone (GH) and GH secretagogues for bone mass and density. Curr Pharm Des. 2002;8(23):2023-2032. doi:10.2174/1381612023393413.

37. Ueland T, Fougner SL, Godang K, Schreiner T, Bollerslev J. Serum GH and IGF-I are significant determinants of bone turnover but not bone mineral density in active acromegaly: a prospective study of more than 70 consecutive patients. Eur J Endocrinol. 2006;155(5):709-715. doi:10.1530/eje.1.02285.

38. Bolanowski M, Daroszewski J, Medraś M, Zadrozna-Sliwka B. Bone mineral density and turnover in patients with acromegaly in relation to sex, disease activity, and gonadal function. J Bone Miner Metab. 2006;24(1):72-78.

39. van der Lely AJ, Tschöp M, Heiman ML, Ghigo E. Biological, physiological, pathophysiological, and pharmacological aspects of ghrelin. Endocr Rev. 2004;25(3):426-457. doi:10.1210/er.2002-0029.

40. Halse J, Gordeladze JO. Total and non-dialyzable urinary hydroxyproline in acromegalics and control subjects. Acta Endocrinol (Copenh). 1981;96(4):451-7. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7211103. Accessed May 6, 2014.

41. de la Piedra C, Larrañaga J, Castro N, et al. Correlation among plasma osteocalcin, growth hormone, and somatomedin C in acromegaly. Calcif Tissue Int. 1988;43(1):44-45. doi:10.1007/BF02555167.

42. Ezzat S, Melmed S, Endres D, Eyre DR, Singer FR. Biochemical assessment of bone formation and resorption in acromegaly. J Clin Endocrinol Metab. 1993;76(6):1452-1457.

43. Kotzmann H, Bernecker P, Hübsch P, et al. Bone mineral density and parameters of bone metabolism in patients with acromegaly. J Bone Miner Res. 1993;8(4):459-465. doi:10.1002/jbmr.5650080410.

44. Kayath MJ, Vieira JGH. Osteopenia occurs in a minority of patients with acromegaly and is predominant in the spine. Osteoporos Int. 1997;7(3):226-230. doi:10.1007/BF01622293.

45. Scillitani A, Chiodini I, Carnevale V, et al. Skeletal involvement in female acromegalic subjects: the effects of growth hormone excess in amenorrheal and menstruating patients. J Bone Miner Res. 1997;12(10):1729-1736. doi:10.1359/jbmr.1997.12.10.1729.

46. Skelton DA, Greig CA, Davies JM, Young A. Strength, power and related functional ability of healthy people aged 65-89 years. Age Ageing. 1994;23(5):371-377. doi:10.1093/ageing/23.5.371.

47. Wassenaar MJE, Biermasz NR, Hamdy N a T, et al. High prevalence of vertebral fractures despite normal bone mineral density in patients with long-term controlled acromegaly. Eur J Endocrinol. 2011;164(4):475-83. doi:10.1530/EJE-10-1005.

48. Bogazzi F, Cosci C, Sardella C, Martino E, Gasperi M. Acromegaly: effects on bone metabolism and mass. J Endocrinol Invest. 2005;28(10 Suppl):33-35.

49. Emaus N, Berntsen GKR, Joakimsen RM, Fønnebø V. Longitudinal changes in forearm bone mineral density in women and men aged 25-44 years: the Tromsø study: a population-based study. Am J Epidemiol. 2005;162(7):633-643. doi:10.1093/aje/kwi258.

50. Anburajan M, Rethinasabapathi C, Korath MP, et al. Age-related proximal femur bone mineral loss in South Indian women: a dual energy X-ray absorptiometry study. J Assoc Physicians India. 2001;49:442-445.

51. Berntsen GK, Fønnebø V, Tollan A, Søgaard AJ, Magnus JH. Forearm bone mineral density by age in 7,620 men and women: the Tromsø study, a population-based study. Am J Epidemiol. 2001;153(5):465-473. doi:10.1093/aje/153.5.465.

52. Savine R, Sönksen P. Growth hormone — hormone replacement for the somatopause? Horm Res. 2000;53 Suppl 3:37-41.

53. Biermasz NR, Hamdy NAT, Pereira AM, Romijn JA, Roelfsema F. Long-term maintenance of the anabolic effects of GH on the skeleton in successfully treated patients with acromegaly. Eur J Endocrinol. 2005;152(1):53-60. doi:10.1530/eje.1.01820.

54. Madeira M, Neto L V, de Lima GAB, et al. Effects of GH-IGF-I excess and gonadal status on bone mineral density and body composition in patients with acromegaly. Osteoporos Int. 2010;21(12):2019-2025. doi:10.1007/s00198-009-1165-x.

55. Bolanowski M, Wielgus W, Milewicz A, Marciniak R. Axial bone mineral density in patients with acromegaly. Acad Radiol. 2000;7(8):592-594.

56. Battista C, Chiodini I, Muscarella S, et al. Spinal volumetric trabecular bone mass in acromegalic patients: a longitudinal study. Clin Endocrinol (Oxf). 2009;70(3):378-382. doi:10.1016/j.jocd.2008.07.063.

57. Kaji H, Sugimoto T, Nakaoka D, Okimura Y, Abe H, Chihara K. Bone metabolism and body composition in Japanese patients with active acromegaly. Clin Endocrinol (Oxf). 2001;55(2):175-181.

58. Scillitani A, Battista C, Chiodini I, et al. Bone mineral density in acromegaly: the effect of gender, disease activity and gonadal status. Clin Endocrinol (Oxf). 2003;58(6):725-731.

59. Longobardi S, Di Somma C, Di Rella F, et al. Bone mineral density and circulating cytokines in patients with acromegaly. J Endocrinol Invest. 1998;21(10):688-693.

60. Lesse GP, Fraser WD, Farquharson R, Hipkin L, Vora JP. Gonadal status is an important determinant of bone density in acromegaly. Clin Endocrinol (Oxf). 1998;48(1):59-65.

61. Seeman E, Wahner HW, Offord KP, Kumar R, Johnson WJ, Riggs BL. Differential effects of endocrine dysfunction on the axial and the appendicular skeleton. J Clin Invest. 1982;69(6):1302-1309.

62. Bonadonna S, Mazziotti G, Nuzzo M, et al. Increased prevalence of radiological spinal deformities in active acromegaly: a cross-sectional study in postmenopausal women. J Bone Miner Res. 2005;20(10):1837-1844. doi:10.1359/JBMR.050603.

63. Mazziotti G, Bianchi A, Bonadonna S, et al. Prevalence of vertebral fractures in men with acromegaly. J Clin Endocrinol Metab. 2008;93(12):4649-4655. doi:10.1210/jc.2008-0791.

64. Legovini P, De Menis E, Breda F, et al. Long-term effects of octreotide on markers of bone metabolism in acromegaly: evidence of increased serum parathormone concentrations.; 1997.

65. Terzolo M, Piovesan A, Osella G, et al. Serum levels of bone Gla protein (osteocalcin, BGP) and carboxyterminal propeptide of type I procollagen (PICP) in acromegaly: effects of long-term octreotide treatment. Calcif Tissue Int. 1993;52(3):188-191. doi:10.1007/BF00298716.

66. Piovesan A, Terzolo M, Reimondo G, et al. Biochemical markers of bone and collagen turnover in acromegaly or Cushing’s syndrome. Horm Metab Res. 1994;26(5):234-237.

67. White HD, Ahmad AM, Durham BH, et al. Effect of active acromegaly and its treatment on parathyroid circadian rhythmicity and parathyroid target-organ sensitivity. J Clin Endocrinol Metab. 2006;91(3):913-919. doi:jc.2005-1602.

68. Jørgensen JOL, Møller L, Krag M, Billestrup N, Christiansen JS. Effects of growth hormone on glucose and fat metabolism in human subjects. Endocrinol Metab Clin North Am. 2007;36(1):75-87. doi:10.1016/j.ecl.2006.11.005.

69. Sanders EJ, Harvey S. Growth hormone as an early embryonic growth and differentiation factor. Anat Embryol (Berl). 2004;209(1):1-9. Available at: <Go to ISI>://WOS:000225224300001.

70. Bengtsson BA, Brummer RJ, Edén S, Bosaeus I. Body composition in acromegaly. Clin Endocrinol (Oxf). 1989;30(2):121-130.

71. Miyakawa M, Tsushima T, Murakami H, Isozaki O, Demura H, Tanaka T. Effect of growth hormone (GH) on serum concentrations of leptin: study in patients with acromegaly and GH deficiency. J Clin Endocrinol Metab. 1998;83(10):3476-3479. doi:10.1210/jcem.83.10.5161.

72. Gibney J, Wolthers T, Burt MG, Leung K-C, Umpleby AM, Ho KKY. Protein metabolism in acromegaly: differential effects of short- and long-term treatment. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(4):1479-1484.

73. Rau H, Fischer H, Schmidt K, Lembcke B, Althoff PH. Effect of bromocriptine withdrawal in acromegaly on body composition as assessed by bioelectrical impedance analysis. Acta Endocrinol (Copenh). 1991;125(3):273-279. doi:10.1530/acta.0.1250273.

74. Tominaga A, Arita K, Kurisu K, et al. Effects of successful adenomectomy on body composition in acromegaly. Endocr J. 1998;45(3):335-342. doi:10.1507/endocrj.45.335.

75. Baum HB, Biller BM, Finkelstein JS, et al. Effects of physiologic growth hormone therapy on bone density and body composition in patients with adult-onset growth hormone deficiency. A randomized, placebo-controlled trial.; 1996.

76. Hoffman AR, Kuntze JE, Baptista J, et al. Growth hormone (GH) replacement therapy in adult-onset gh deficiency: effects on body composition in men and women in a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. J Clin Endocrinol Metab. 2004;89(5):2048-2056.

77. Velloso CP. Regulation of muscle mass by growth hormone and IGF-I. Br J Pharmacol. 2008;154(3):557-568.

78. Battezzati A, Benedini S, Fattorini A, et al. Insulin action on protein metabolism in acromegalic patients. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003;284(4):E823-E829.

79. Pirlich M, Sch??tz T, Ockenga J, et al. Erratum: “Improved assessment of body cell mass by segmental bioimpedance analysis in malnourished subjects and acromegaly” (Clinical Nutrition (2003) vol. 22 (2) (167-174) 1054/j.clnu.2002.0017). Clin Nutr. 2004;23(2):285-286.

80. Landin K, Petruson B, Jakobsson KE, Bengtsson BA. Skeletal muscle sodium and potassium changes after successful surgery in acromegaly: relation to body composition, blood glucose, plasma insulin and blood pressure. Acta Endocrinol (Copenh). 1993;128(5):418-422. doi:10.1530/acta.0.1280418.

Гормон роста — это… Что такое Гормон роста?

Соматотропный гормон

Гормон роста (соматотропный гормон, СТГ, соматотропин, соматропин) — один из гормонов передней доли гипофиза. Относится к семейству полипептидных гормонов, в которое входят также пролактин и плацентарный лактоген.

Гены гормона роста и его изоформы

Пять генов гормона роста расположены в соседних локусах хромосомы 17, имеют высокую степень гомологии и, видимо, возникли в результате дупликации предкового гена. Два из них дают две основные изоформы гормона роста, одна из которых синтезируется в основном в гипофизе, а другая — в клетках синцитиотрофобласта плаценты. Альтернативный сплайсинг увеличивает число изоформ и предполагает возможность их специализации в воздействии на разные ткани. В крови присутствуют несколько изоформ, основная из которых содержит 191 аминокислоту и имеет молекулярную массу 22 124 Д.

Действие гормона роста на органы и ткани

Гормоном роста соматотропин называют за то, что у детей и подростков, а также молодых людей с ещё не закрывшимися зонами роста в костях он вызывает выраженное ускорение линейного (в длину) роста, в основном за счет роста длинных трубчатых костей конечностей. Соматотропин оказывает мощное анаболическое и анти-катаболическое действие, усиливает синтез белка и тормозит его распад, а также способствует снижению отложения подкожного жира, усилению сгорания жира и увеличению соотношения мышечной массы к жировой. Кроме того, соматотропин принимает участие в регуляции углеводного обмена — он вызывает выраженное повышение уровня глюкозы в крови и является одним из контринсулярных гормонов, антагонистов инсулина по действию на углеводный обмен. Описано также его действие на островковые клетки поджелудочной железы, иммуностимулирующий эффект, усиление поглощения кальция костной тканью и др. Многие эффекты гормон роста вызывает непосредственно, но значительная часть его эффектов опосредуется инсулиноподобными факторами роста, главным образом IGF-1 (ранее его называли соматомедином С), который вырабатывается под действием гормона роста в печени и стимулирует рост большинства внутренних органов. Дополнительные количества IGF-1(Insulin–like growth factor) синтезируются в тканях-мишенях.

Рецептор гормона роста и механизм его действия

Рецептор гормона роста — трансмембранный белок, относящийся к суперсемейству рецепторов с тирозинкиназной активностью. Согласно данным большинства исследователей при взаимодействии с одной молекулой гормона происходит объединение двух молекул рецептора (димеризация), после чего рецептор активируется, и его внутриклеточный домен фосфорилирует сам рецептор и основной белок-мишень — янус-киназу (JAK-2). Дальнейшая передача сигнала идет несколькими путями — через белки STAT янус-киназа активирует транскрипцию ряда генов, через белок IRS (субстрат инсулинового рецептора) осуществляется влияние на транспорт глюкозы в клетки и др. JAK-2 может также непосредственно активировать другие рецепторы, например, рецептор эпидермального фактора роста, чем, видимо, объясняется митогенное действие гормона роста.

Секреция гормона роста

Суточные ритмы секреции

Секреция гормона роста, как и многих других гормонов, происходит периодически и имеет несколько пиков в течение суток (обычно пик секреции наступает через каждые 3-5 часов). Наиболее высокий и предсказуемый пик наблюдается ночью, примерно через час-два после засыпания.

Возрастные изменения секреции

Наибольшая концентрация соматотропина в плазме крови — 4-6 месяц внутриутробного развития. Она примерно в 100 раз выше чем у взрослого. Затем, секреция постепенно понижается с возрастом. Она минимальна у пожилых и стариков, у которых снижается как базовый уровень, так и частота и амплитуда пиков секреции. Базовый уровень гормона роста максимален в раннем детстве, амплитуда пиков секреции максимальна у подростков в период интенсивного линейного роста и полового созревания.

Концентрация в крови

Базовая концентрация гормона роста в крови составляет 1-5 нг/мл, во время пиков может повышаться до 10-20 и даже 45 нг/мл. Большая часть циркулирующего в крови гормона роста связаны с транспортным белком гормона роста (growth hormone binding protein, GHBP), который представляет собой частичный транскрипт того же гена, который кодирует рецептор гормона роста.

Регуляция секреции гормона роста

Главные регуляторы секреции гормона роста — пептидные гормоны гипоталамуса (соматостатин и соматолиберин), которые выделяются нейросекреторными клетками гипоталамуса в портальные вены гипофиза и действуют непосредственно на соматотропы. Однако на баланс этих гормонов и на секрецию гормона роста влияет множество физиологических факторов. Стимулируют секрецию гормона роста:

При гипогликемии уровень соматотропина в крови резко повышается — это один из естественных физиологических механизмов быстрой коррекции гипогликемии.

Подавляют секрецию гормона роста:

На секрецию гормона роста влияют также некоторые ксенобиотики.

Взаимодействие с другими гормонами

Для проявления анаболического действия соматотропина на синтез белка и линейный рост организма присутствие инсулина необходимо — в отсутствие инсулина или при его пониженном уровне соматотропин не оказывает анаболического действия. В отношении синтеза белка соматотропин и инсулин действуют не антагонистично, как на углеводный обмен, а синергично. По-видимому, именно отсутствием или недостаточностью усиливающего действия инсулина на чувствительность клеток к анаболическому эффекту соматотропина объясняется плохой линейный рост и отставание в физическом развитии детей с диабетом I типа, особенно заметное при недостаточности дозы инсулина (недостаточной компенсации диабета).

Для проявления анаболического и жиросжигающего действия соматотропина на клетки необходимо, кроме того, присутствие половых гормонов и гормонов щитовидной железы. Это объясняет задержку линейного роста и отставание физического развития детей и подростков с гипогонадизмом (недостаточностью половых гормонов) и с гипотиреозом (недостаточностью щитовидной железы).

Антагонистическое действие по отношению к влиянию соматотропина на синтез белка, сгорание жира и на линейный рост оказывают глюкокортикоиды, в частности кортизол.

Соматотропин оказывает модулирующее действие на некоторые функции ЦНС, являясь не только эндокринным гормоном, но и нейропептидом, то есть медиаторным белком, принимающим участие в регуляции деятельности ЦНС. По некоторым данным, гормон роста может преодолевать гемато-энцефалический барьер. Показано, что гормон роста вырабатывается и внутри мозга, в гиппокампе. Его уровень в гиппокампе растет у самок при повышении уровня эстрогенов в крови, у самок и самцов растет при остром стрессе и понижается при повышении уровня IGF-1 (который также вырабатывается в мозге). Рецепторы гормона роста обнаружены в различных отделах головного мозга и в спинном мозге. Показано, что «пульсирующий» ритм секреции гормона роста регулируется специальным пептидом, GHRP, рецепторы к которому имеются в гипоталамусе и гиппокампе. В целом предполагается участие гормона роста в процессах обучения (подтвержденные опытами на грызунах) и регуляции гомеостаза, в том числе потребления пищи.

В результате предварительных исследований на пожилых людях, проведенных в начале 1990-х гг., возникло впечатление, что введение экзогенного гормона роста может замедлять старение и улучшать физическое состояние стариков. Эти данные были раздуты журналистами и рекламой. Дальнейшие исследования на мышах показали, что при пониженном содержании гормона роста или пониженной чувствительности клеток к нему, а также при пониженной концентрации IGF-1 в период эмбрионального развития продолжительность жизни существенно повышается.

Патологии, связанные с гормоном роста

Избыток

У взрослых патологическое повышение уровня соматотропина или длительное введение экзогенного соматотропина в дозах, характерных для растущего организма, приводит к утолщению костей и огрублению черт лица, увеличению размеров языка — акромегалии. Сопутствующие осложнения — сдавливание нервов (туннельный синдром), уменьшение силы мышц, повышение инсулиноустойчивости тканей. Обычная причина акромегалии — аденома передней доли гипофиза. Обычно аденомы возникают в зрелом возрасте, но при редких случаях их возникновения в детстве наблюдается гипофизарный гигантизм.

Недостаток

Недостаток гормона роста в детском возрасте связан в основном с генетическими дефектами и вызывает задержку роста гипофизарный нанизм, а иногда также полового созревания. Задержки умственного развития, видимо, наблюдаются при полигормонной недостаточности, связанной с недоразвитием гипофиза. Во взрослом возрасте дефицит гормона роста вызывает усиленное отложение жира на теле. Выявлены гены HESX1 и LHX3, которые контролируют развитие гипофиза и различных структур переднего мозга, а также ген PROP1, контролирующий созревание клеток передней доли гипофиза. Мутации этих генов приводят к нехватке гормона роста или полигормонной недостаточности. Мутации гена рецептора гормона роста с потерей функции приводят к развитию синдрома Ларона. Признаки заболевания — резкое замедление роста (пропорциональный нанизм), уменьшенные размеры лицевой части черепа и некоторые другие отклонения. Больные характеризуются высокой концентрацией гормона роста, но очень низким содержанием IGF-1 в плазме крови. Это редкое рецессивно-аутосомное заболевание встречается в основном среди средиземноморских народов и в Эквадоре.

Терапевтическое использование гормона роста

Использование в лечении нарушений роста у детей

Люди в наше время стимулируют рост детей путем ежедневного введения экстракта гипофиза. В чистом виде гормон был выделен только в 1970-е гг., сначала из гипофиза быка, затем лошади и человека. Данный гормон воздействует не на какую-то одну железу, а на весь организм. На сегодня это наиболее распространенный способ борьбы с болезнью, называемой «гипофизарная карликовость».

Использование для лечения нервных расстройств

В некоторых работах показано, что соматотропин улучшает память и познавательные функции, особенно у больных с гипофизарным нанизмом (недостаточностью соматотропной функции гипофиза), и что введение соматотропина может улучшать настроение и самочувствие больных с низким уровнем соматотропина в крови — не только больных с клинически выраженным гипофизарным нанизмом, но и, например, депрессивных больных. Вместе с тем чрезмерно высокий уровень соматотропина в крови, наблюдаемый при акромегалии, также вызывает депрессию и другие нарушения деятельности ЦНС. В то же время данные о влиянии гормона роста на познавательные функции человека противоречивы.

Использование для профилактики старческих заболеваний

В 1990 г появилась статья, в которой на 12 пожилых людях было показано [1], что длительное (в течение 6 месяцев) введение в кровь гормона роста привело к увеличению массы мышц, снижению массы жировой ткани и усилению минерализации и повышению плотности костной ткани. Дальнейшие более масштабные и аккуратные (с использованием двойного слепого метода) исследования подтвердили снижение массы жировой ткани и увеличение массы мышц и не подтвердили увеличение плотности костной ткани. При этом оказалось, что сила мышц не увеличилась, а рост мышечной массы, видимо, был связан с удержанием в организме большего количества жидкости. Наблюдались также многочисленные побочные эффекты (повышение артериального давления, гипергликемия и др.). Ввиду того, что гормональное действие соматотропина на организм (повышение уровня глюкозы крови, развитие акромегалоидного строения скелета) препятствует его длительному применению в качестве ноотропа, средства, улучшающего память и познавательные функции, учеными предпринимаются попытки синтезировать полипептид, который бы обладал сродством к соматотропиновым рецепторам ЦНС, но не обладал сродством к рецепторам этого гормона в остальном организме.

Использование в спорте

В начале препараты гормона роста начали применяться для медицинских целей, в то же время данный гормон получил широкое распространение в спорте. Это было связано с его способностью способствовать увеличению мышечной массы и снижению жировой прослойки при активных занятиях.

В 1989 году гормон роста был официально запрещен Олимпийским комитетом. Но несмотря на это, и то, что использование соматотропина в атлетических целях во многих странах считается незаконным, в последнее время продажи препарата увеличились в несколько раз. В большинстве своём, гормон роста применяется спортсменами-бодибилдерами, которые комбинируют его с другими анаболическими препаратами.

Ссылки

См. также

Не-эндокрин. железы

Гастроэнтеропанкреатическая эндокринная система: Желудок: гастрин · грелин · 12-перстная: CCK · GIP · секретин · мотилин · Вазоактивный интестинальный пептид (VIP) · Подвздошная кишка: энтероглюкагон · Печень/другое: Инсулиноподобный фактор роста (IGF-1, IGF-2) Жировая ткань: лептин · адипонектин · резистин Скелет: Остеокальцин Почки: JGA (ренин) · перитубулярные клетки (EPO) · кальцитриол · простагландин Сердце: натрийуретический пептид (ANP, BNP)

Принцип работы гормонов роста

Принцип работы гормонов роста

 

 

Человек научился использовать гормоны роста не только в лечении, но и для выращивания растений, чтобы из года в год стабильно получать высокие урожаи. Есть различные гормоны роста и каждый из них в растении выполняет разные функции. Есть гормоны апикального нарастания, стимулирующие верхушки растений. Такие вещества влияют на конус нарастания стебля, чтобы быстрее происходило разделение клеток. Есть, например, гормоны, которые отвечают за боковое ветвление или за формирование плодов. Ниже мы с Вами рассмотрим, какие гормоны роста существуют, какие функции они выполняют и какие риски могут возникать при неправильном использовании этих веществ.

Растительные гормоны (фитогормоны) являются органическими химическими веществами, которые образуются в одних частях растений и действуют на другие регулируя и координируя рост и развитие растительного организма. Благодаря фитогормонам растение совершает сложные физиологические процессы, требующие совместной работы различных клеток, частей и органов, которые нередко являются отдалёнными друг от друга. Основными группами фитогормонов, выделяющихся в организмах всех без исключения растений, являются ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизины и этилен. Каждый тип фитогормонов отвечает за конкретные процессы и имеет схожее действие во всех растениях.
Цитокинины синтезируются в точках роста корней и в семенах во время их прорастания или непосредственно перед созреванием. В организме растения цитокинины отвечают за деление клеток, формирование корня и побега, синтез белков, создание почек, поглощение воды и калия, выход растения из состояния покоя и старение. Лучшее ветвление корневой системы, активная солнечная инсоляция, высокое содержание в почве азота и марганца позволяют повысить содержание этих гормонов в растении. Недостаток цитокининов приводит к усиленному формированию растением новых корней.

Точками образования ауксинов в организме растения являются эмбрионы, меристема, молодые листья и пыльца. Этот тип фитогормонов влияет на эластичность клеточных стенок, поступление в растущие части растения воды и питательных веществ и непосредственно влияют на прохождение процессов обмена веществ. Росту уровня ауксинов в растении способствуют высокие температуры воздуха ночью и доступность для растения цинка и фосфора в оптимальных количествах. В случае недостаточного количества ауксинов растения начинают активно формировать новые побеги.

При использовании синтетических ауксинов надо быть осторожными, чтобы не получить отрицательный эффект и предостеречь себя от подобных Агрофейлов.

Гиббереллины отвечают за прорастание семян, выход в трубку, формирование зёрен, проницаемость стенок клеток, а также стимулируют процессы роста и развития растений. Синтез этих гормонов происходит в меристеме корней, побегов и семян и в молодых листьях. Для повышения содержания гиббереллинов растению необходимы достаточные температуры воздуха на протяжении суток, длительный световой день, наличие в почве доступных форм азота и цинка. Недостаточное количество гиббереллинов приводит к формированию карликовых форм растений, а чрезмерное наоборот — к перерастанию.

Абсцизовая кислота является ингибитором роста, так как отвечает в растении за процессы старения, опадания листьев и переход в состояние покоя. Она замедляет деление клеток и рост растений. Местом синтеза этой кислоты являются побеги, старые листья и корни. Повышению уровня абсцизовой кислоты в растении способствуют стрессовые факторы (жара, засуха или холод). Создание в организме растения этого гормона является природным механизмом для защиты от неблагоприятных условий.

При применении ингибиторов роста также надо быть осторожными, чтобы не навредить своим посевам. В видео рубрики Агрофейл можно найти такие примеры и научиться не допускать ошибки, наблюдая за чужими.

Этилен также является ингибитором роста. Синтез этого вещества в растениях приводит к опаданию листьев, дозреванию плодов и уменьшению проницаемости стенок клеток. Этилен синтезируется во всех частях и органах растения во время его старения или дозревания. Для повышения уровня этилена в организме растения необходимы такие факторы, как холод, жара, засуха, механическое повреждение растения.

Понимание принципа действия фитогормонов позволяет влиять на те или иные процессы, которые происходят внутри растения, для ускорения созревания плодов, лучшей подготовки растений к зимовке и влиянию стрессовых факторов и так далее.

МРТ гипофиза и окружающих его структур в клинике МЕДСИ

В эндокринную систему входят специальные железы, клетки которых выделяют во внутренние среды организма, т.е. в кровь или лимфу, химические регуляторы, получившие название гормонов. Понятие «гормон» (от греч. hormaino – побуждаю, привожу в движение) было предложено Бейлисом и Старлингом (1905 г.). В настоящее время гормонами называют вещества, образующиеся в железистых клетках, выделяющиеся в кровь или лимфу и регулирующие обмен веществ и развитие организма.

Гормонам присущи следующие общие биологические признаки:

• Дистантность действия, т.е. они регулируют обмен и функции эффекторных клеток на расстоянии
• Высокая биологическая активность – достаточно очень малых количеств, порой десятка микрограмм, чтобы сохранить жизнь организма

Железы, выделяющие гормоны, иногда делят на центральные, анатомически связанные с отделами центральной нервной системы, и периферические.

К центральным железам относят – гипоталамус, гипофиз, эпифиз; к периферическим – щитовидную железу, надпочечники, половые железы, плаценту, тимус.

Гипофиз расположен у основания головного мозга в полости турецкого седла и состоит из двух долей: передней (аденогипофиз) и задней (нейрогипофиз). Гипофиз — это небольшая железа, вес которой не более 1 грамма. Нормальная высота гипофиза составляет 3-8 мм, а ширина 10-17 мм. Верхняя поверхность его обычно плоская или несколько вогнутая, реже выпуклая. Выпуклая поверхность гипофиза чаще встречается у женщин молодого возраста.

Гипофиз секретирует большое количество гормонов, участвующих в регуляции различных биологических процессов и физиологических функций. В передней доле гипофиза (аденогипофизе) синтезируются так называемые тропные гормоны, стимулирующие синтез и секрецию гормонов других эндокринных желез или оказывающие влияние на метаболические реакции в других тканях-мишенях. Задняя доля гипофиза, или нейрогипофиз, секретирует гормоны, регулирующие в основном водный баланс и тонус гладкой мускулатуры.

Аденогипофиз вырабатывает гормоны:

• Гормон роста (соматотропный гормон) – стимулирует рост скелета и мягких тканей; участвует в регуляции энергетического и минерального обмена
• Тиреотропин – стимулирует синтез йодтиронинов
• Пролактин – стимулирует лактацию
Лютеинизирующий гормон – у женщин индуцирует овуляцию, у мужчин – синтез андрогенов
• Фолликулостимулирующий гормон – у женщин стимулирует рост фолликулов, у мужчин – сперматогенез
• Кортикотропин (адренокортикотропный гормон) – стимулирует рост надпочечников и синтез кортикостероидов
• В-липотропин – стимулирует липолиз
• Мелатропин – синтез меланинов кожи, радужной оболочки

Хотя гипофиз отделен расстоянием от около метра от половых желез, но именно он контролирует их функции, вызывает созревание фолликулов в яичниках, овуляцию, секрецию женских половых гормонов, влияет на матку. Он же воздействует на мужские половые органы, надпочечники, щитовидную железу. Другими словами: гипофиз выраженной половой специфики не имеет, стало быть, он – бесполый. Такие заболевания, как ожирение, ряд психических нарушений, бесплодие зависят от его неправильной деятельности. Иначе говоря, он как дирижер, влияет на эндокринное «звучание» организма. Поэтому следует признать абсолютно точным высказывание канадского физиолога Г.Селье, что гипофиз своеобразный «эндокринный мозг».

Гипофиз тесно связан с гипоталамусом – местом контакта нервных и гормональных реакций. Их соседство не просто территориальное, но и функционально важное.

Пролактин синтезируется лактотрофными клетками передней доли гипофиза в виде прогормона. Число этих клеток резко возрастает при беременности под влиянием эстрогенов. Подобно большинству гормонов, пролактин секретируется в кровь эпизодически с интервалами 30-90 минут. Максимум секреции отмечается через 6-8 часов после начала сна. Концентрация пролактина в плазме крови женщин составляет 8-10 нг/мл, а у мужчин – 5-8 нг/мл.

Существует множество разных заболеваний, связанных с избыточным или недостаточным выделением различных гормонов гипофиза.

Типичным проявлением таких болезней являются карликовость (современное название — дефицит гормона роста) и гигантизм. Эти болезни связаны с нарушением выработки гормона роста — вещества, регулирующего скорость роста человека в детстве. Примеры других болезней гипофиза — акромегалия, болезнь Иценко-Кушинга, гиперпролактинемия (повышение уровня пролактина), несахарный диабет, а также отклонения в работе других эндокринных желез из-за нарушения управления ими со стороны гипофиза.

Различные опухоли гипофиза, гипоталамуса и окружающих структур могут приводить к нарушению функции гипофиза. Опухолевые заболевания гипофиза в большинстве случаев являются аденомами, т.е. доброкачественными опухолями. Причины образования и роста аденом гипофиза неясны. Предрасполагающими факторами являются различные нейроинфекции, травмы головного мозга, радиационные поражения. Аденомы могут быть гормонпродуцирующими и гормоннепродуцирующими. Клиническое значение имеют гормонально активные образования гипофиза. Наиболее часто приходится сталкиваться с пролактиномой. Если размер опухоли не превышает 10 мм, то она называется микроаденомой. Если образование имеет большие размеры, она носит название макроаденомы. Если размер аденом большой, то она может сдавливать ткани головного мозга, вызывая зрительные и другие неврологические нарушения.

Самым информативным методом в выявлении поражений гипофиза является МРТ гипофиза и окружающих его структур (хиазмально — селлярной области). Так как размеры гипофиза малы, чтобы оценить его изменения, которые могут затрагивать не весь гипофиз, а только его часть, необходимо получать изображения минимальной толщины и высокого разрешения. Оптимальная толщина среза составляет 2-3 мм. Поэтому МРТ гипофиза выполняется как отдельная процедура, по специальному протоколу, который отличается от МРТ исследования головного мозга. По сравнению с распространенными томографами 1,5 Тесла, более высокое напряжение магнитного поля 3 Тесла, даже при минимальной толщине срезов, позволяет получать изображение с высоким разрешением, что позволяет распознавать причины заболеваний, которые связаны с минимально заметными изменениями. Одной из наиболее частых причин проведения МРТ гипофиза является подозрение на наличие микроаденомы, что может проявляться повышением уровня пролактина в крови. В этом случае лучше делать МРТ гипофиза с введением контрастного вещества. В ряде случаев микроаденому удается увидеть только на постконтрастных изображениях. В том случае если образования достигают больших размеров, контрастирование позволяет лучше увидеть контуры образования, его соотношения с окружающими структурами (в том числе с рядом расположенными зрительными нервами), оценить его структуру. Количество вводимого контрастного вещества зависит от массы пациента.

Синтез соматотропина — Справочник химика 21

    Получение. Небелковые Г., пептидные Г. небольшой мол. массы и активные фрагменты нек-рых полипептидных Г. синтезируют. Полипептидные и белковые Г. получают гл. обр. экстрагированием из желез убойного скота и послед. очисткой. Разработаны способы получения нек-рых пептидных Г. (напр., инсулина и соматотропина) с использованием генной инженерии. Метод основан на выделении гена соответствующего Г. и включении его в геном бактериальных клеток, приобретающих т. обр. способность к синтезу данного Г. В результате размножения образуются большие массы бактерий, активно синтезирующих Г. [c.598]
    Этот декапептид стимулирует синтез и секрецию гормона роста гипофиза соматотропина. [c.254]

    Биологическая роль андрогенов в мужском организме в основном связана с дифференцировкой и функционированием репродуктивной системы, причем в отличие от эстрогенов андрогенные гормоны уже в эмбриональном периоде оказывают существенное влияние на дифференцировку мужских половых желез, а также других тканей, определяя характер секреции гонадотропных гормонов у взрослых. Во взрослом организме андрогены регулируют развитие мужских вторичных половых признаков, сперматогенез в семенниках и т.д. Следует отметить, что андрогены оказывают значительное анаболическое действие, выражающееся в стимуляции синтеза белка во всех тканях, но в большей степени в мышцах. Для реализации анаболического эффекта андрогенов необходимым условием является присутствие соматотропина. Имеются данные, сввдетельствую-щие об участии андрогенов в регуляции биосинтеза макромолекул в женских репродуктивных органах, в частности синтеза мРИК в матке. [c.283]

    Гормон роста (ГР, соматотропин) влияет на рост и развитие организма. Он усиливает синтез белков в тканях, что ведет к увеличению объема тканей, к их росту. [c.147]

    Разнообразные гены были химически синтезированы, введены в клоны и использованы для направленного синтеза белков с помощью рекомбинантной ДНК. Например, инсулин — это белок, применяемый при лечении диабета. Ген, синтезирующий инсулин человека, получен химиками в 1978 г. Он был введен в плазмиду и внедрен в обычную бактерию Е. соИ. Еще один пример — гормон роста человека (соматотропин). Это белок, представляющий собой полипептид из 191 аминокислоты. Ген, кодирующий этот белок, был получен сращиванием одной из природных ДНК с химически синтезированной. В 1979 г. белок начал производиться в клетках Е. соИ. Он испытывается как возможное средство лечения карликовости и сходных заболеваний, вызываемых недостатком гормона роста. [c.119]

    Биологическая активность соматотропинов человека и обезьяны оказалась одинаковой. Суточная доза в 10 мг соматотропина человека или обезьяны при внутримышечной инъекции в течение 5 дней больным людям вызывала задержку азота и фосфора в организме, что указывает на анаболический эффект (направление обмена в сторону ассимиляции и синтеза сложных органических веществ), свойственный гормону роста. [c.198]

    Гормон роста (ГР, соматотропин) Синтез белка рост, особенно костей конечностей Гормоны гипоталамуса [c.335]

    Гены гормонов роста уже рассматривались в разд. 25.2.2 и 25.2.3, а полемику вокруг бычьего соматотропина мы обсуждали в разд. 25.2.3. Сходные проблемы возникли и при введении в геном животных генов, обусловливающих синтез гормона роста человека. Трансгенные овцы, которые вырабатывали гормон роста человека в больших количествах, быстрее росли и набирали вес, однако, они больше болели, чаще погибали в молодом возрасте, а их самки были бесплодными. Трансгенные свиньи тоже очень эффективно наращивали мышечную массу, однако у них было отмечено еще больше побочных эффектов, чем у овец, включая артрит, язву желудка, болезни сердца и почек. До тех пор пока не будут найдены способы более точной регуляции генов, данный метод нельзя использовать в коммерческих целях. [c.237]

    Соматотропин (гормон роста) — применяется в связи с его стимулирующим действием на синтез белков. Длительный прием соматотропина может вызвать акромегалию (непропорционально быстрый рост отдельных частей тела кистей рук, стоп, подбородка, надбровных дуг, носа, языка). [c.221]

    Соматотропин влияет на ряд метаболических процессов организма. Он стимулирует рост молодых животных, повышает синтез белков во всех клетках и увеличивает содержание рибонуклеиновой кислоты в клетках. Одновременно снижается количество аминокислот в крови и уровень выделяемого с мочой азота. Механизм действия гормона на синтез белков в клетках недостаточно изучен. При введении гормона роста в организм усиливается мобилизация жира из жировых депо и использование его в энергетическом обмене. Под влиянием соматотропина происходит повышение содержания гликогена в мышцах, он участвует в регуляции водно-солевого обмена. [c.195]

    Первичные структуры соматотропинов и пролактнна (см. ниже) были расшифрованы в 1970 — 1972гг. американским химиком Чо Хао Ли. В 1970 г. осуществлен полный химический синтез соматотропина (Д. Ямаширо и Ч. Ли). В настоящее время во многих странах, в том числе в СССР, гормоны роста человека и животных получаются на основе методов генетической инженерии и применяются, в частности, в медицине для лечения карликовости, заживления ран и переломов костей, а в сельском хозяйстве — для увеличения продуктивности скота. [c.251]

    Многие пептиды являются гормонами. Так, например, присутствующие в гипофизе гормоны окситоцин и вазопрессин состоят из девяти аминокислотных остатков, т. е. относятся к нанопептидам. Первый влияет на протекание родов у женщин и образование молока, второй контролирует водный обмен в организме. Инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой, контролирует метаболизм сахаридов, и его недостаток приводит к диабету. Инсулин состоит из двух цепей, одна из которых содержит 21, а другая — 30 аминокислотных остатков. Цепи соединены серными мостиками —5—5—, которые образуются при окислении групп 5Н двух цистеиновых остатков (при этом получается остаток аминокислоты цистина). Структура инсулина точно известна, и он был синтезирован. Другой пептидный гормон, адренокортикотропный гормон (АКТГ), регулирует синтез стероидных гормонов в коре надпочечников, а соматотропин контролирует рост. Оба этих гормона вырабатываются передней долей гипофиза. К гормонам, образующимся в пищеварительном тракте, относятся, например, секретин и гастрин. Среди пептидов имеются и антибиотики, например бацитрацин (составная часть фрамикоина). [c.191]

    Действие большей части гормонов осуществляется по одному из двух механизмов. В одном случае гормон присоединяется к рецептору на клеточной мембране. Например, глюкагон, адреналин и АКТГ связываются на поверхности клеток и стимулируют синтез сАМР (гл. 5, разд. В, 5), что в свою очередь запускает процесс химической модификации белков. Вполне вероятно, что стимуляция синтеза простагланди-нов (гл. 12, разд. Е, 3) осуществляется именно таким образом. Второй механизм действия гормонов связан с их присоединением к цитоплазматическим рецепторам, что в конечном счете приводит к влиянию на про цесс транскрипции РНК. Стероидные гормоны, тироксин и гормон роста (соматотропин) относятся к числу соединений, которые действуют, по-видимому, именно таким образом. Рецепторы стероидных гормонов, локализованные в цитоплазме, прочно связывают поступающие в клетку стероиды [2]. После этапа активирования комплекс гормон — рецептор проникает в ядро, где связывается с определенными участками хроматина (связывающими местами), причем в последнем процессе, по-видимому, принимают участие некоторые негистоновые белки [3]. Химические основы указанных взаимодействий еще не выяснены. Можно лишь сказать, что в конечном итоге это приводит к инициированию транскрипции отдельных генов в клетках, чувствительных к гормонам [За]. [c.316]

    Биосинтез С. в организме человека и животных осуществляется гл. обр. в нейросекреторных клетках гипоталамуса. Оттуда через портальную кровеносную систему С. попадает в гипофиз, где избирательно стимулирует синтез и секрецию соматотропина. Биосинтез С. осуществляется и в др., вне-гипоталамических, областях мозга, а также в поджелудочной железе, кишечнике, плаценте и в отдельньк типах нейроэндокринных опухолей. [c.383]

    Видовых различий структура Т. не имеет. В организме животньи и человека Т. синтезируется в гипоталамусе, попадает через воротную вену в гипофиз и стимулирует в этой железе синтез и секрецию тиреотропного гормона, к-рый, в свою очередь, регулирует секрецию иодсодержащих гормонов тироксина и трииодтиронина щитовидной железой. Т. оказьшает также стимулирующее действие на секрецию гипофизом гормонов пролактина и соматотропина. [c.590]

    Огромный интерес представляют вьщеление и синтез поли-пептвда, обладающего полной биологической активностью гипо-таламического рилизинг-фактора соматотропина (СТГ-РФ). Введение этого фактора способно компенсировать недостаток соматотропина. Таким образом, наличие СТГ-РФ и самого гормона, полученных в генетически сконструированных бактериальных клетках, очень важно для успешного лечения заболеваний, обусловленных недостатком этого гормона, и ряда патологических заболеваний, таких, как некоторые формы диабета, регенерация тканей после ожогов и др. Предполагаем, что СТГ-РФ можно использовать и для увеличения массы и роста домашних животных, так как он, не обладая видовой специфичностью, способен стимулировать освобождение гормона роста у ряда живртных. [c.139]

    Во-первых, это подтверждение предполагаемой первичной структуры с помощью химического синтеза. Общепринято, что полный синтез — надежное доказательство строения. Несмотря на применение новейших методов исследования, при выяснении первичной структуры могут быть допущены ошибки, что ведет к неправильным выводам. Так случалось прн изучении АКТГ, соматотропина человека, мотнлина. При сравнении синтетического и природного материалов можно выявить ошибочные последовательности. [c.93]

    Биохимические функции. Соматотропин контролирует синтез белка, влияя на транспорт аминоюгслот из крови в мышечные ткани. Кроме того, показано влияние СТГ на процессы транскрипции и образование зрелой РНК. Действие на липидный обмен проявляется в активации липаз за счет их фосфорилирования и, как следствие, в стимуляции липолиза. Отмечено многоплановое влияние СТГ на углеводный обмен. Активация глюконеогенеза, а также ингибирование транспорта глюкозы в клетки под действием этого гормона приводят к гипергликемии и повышенному синтезу гликогена. Соматотропин регулирует процессы роста всего организма. Гипофункция гипофиза, приводящая к снижению синтеза и секреции СТГ, является причиной пропорционального уменьшения роста всех органов человека и животных. [c.148]

    В 1973 г. Р. Гиллемином была определена структура гипотала-мического фактора, ингибирующего синтез гормона роста (соматотропина), этот фактор был назван соматостатином. Как и окситоцин, соматостатин представляет собой циклическии дисульфид, его структура подтверждена полным синтезом (1974). Биологи ческую активность проявляют как восстановленная, так и окисленная формы гормона, а то же аремя аналоги соматостатина, неспособные образовывать дисульфидную связь, полностью неактивны. [c.267]

    Питательные среды для прокариот и эукариот должны содержать все необходимые ингредиенты, используемые в конструктивном и энергетическом обмене (источники азота, углерода, серы, кислорода, водорода, фосфора, витамины) В качестве примеров можно привести питательные среды для Es hen hia oh, Peni ilhum hrysogenum, культур клеток табака и В-лимфобластов человека (таблицы 13-16) Е oh широко используют в биотехнологии, в частности, штаммы, несущие чужеродную генетическую информацию о синтезе человеческого гормона соматотропина, или штам- [c.139]

    Регуляция тиролиберин гипоталамуса стимулирует выделение тиротропина. Соматотропин ингибирует выделение тиротропина. Циркулирующие в крови Т3 и Т4 подавляют секрецию тиролиберина и тиротропина Т4 подавляет синтез тироглобулина. Иодтиронины транспортируются в комплексе с ТВС и ТВРА. Сродство гормонов к ТВС в 100 раз выше, чем к ТВРА. Синтез ТВС происходит в печени [c.401]

    Гормон роста — соматотропин — синтезируется в ацидофильных клетках гипофиза. Концентрация гормона в гипофизе — 5—15 мг/г, что в 1000 раз выше по сравнению с другими гипофизарными гормонами. Соматотропин — это полипептид, который состоит из 191 аминокислотного остатка (ММ 22 ООО Да). Синтез и вьщеление соматотропина регулируются нейропептидами гипоталамуса — сомато-либерином и соматостатином. Гормон видоспецифичен. Для терапевтических целей получен рекомбинантный соматотропин. Соматотропин необходим для постнатального роста и нормального обмена углеводов, липидов и минеральных солей. Он обладает прямым (через цАМФ-зависимые эффекты) и опосредованным действием. Соматотропин непосредственно влияет на транспорт аминокислот и липолиз. Связанные с ростом эффекты опосредуются ЮР-1 (инсулиноподобный фактор, полученный по информации одного из семейства инсулиноподобных генов). Он усиливает включение сульфата в хрящи (поэтому сначала назывался сульфатирующим фактором, затем соматомедином С) по строению сходен с проинсулином (70 аминокислотных остатков). Из плазмы крови человека выделен ЮР-2, состоящий из 67 аминокислотных остатков. Этот инсулино- [c.403]

    Адаптационные изменения обмена белков при мышечной деятельности изучались A.A. Виру, В.А. Рогозкиным, H.H. Яковлевым и другими учеными, которые пришли к заключению, что под влиянием тренировки в скелетных мышцах происходит адаптивная активация всех основных звеньев синтеза белка, приводящая к общему увеличению клеточного белоксинте-зирующего потенциала. В индукции адаптивного синтеза белка при тренировке важная роль принадлежит гормонам глюкокортикоидам, адреналину, соматотропину, тироксину, инсулину. Они участвуют в обеспечении перехода срочных адаптивных реакций в долговременную адаптацию. [c.261]

    На процессы биосинтеза ферментов на генетическом уровне, кроме субстратов, влияют многие метаболиты и гормоны. В индукции адаптивного синтеза белка при мышечной деятельности и тренировке большую роль играет дефицит АТФ и креатинфосфата, а также такие гормоны, как глюкокортикостероиды, тироксин, инсулин, соматотропин и андрогены, которым свойственно приспособительное анаболическое действие. Как показано в работах A.A. Виру и др., регуляторное воздействие этих гормонов на активность генома и процессы синтеза белка лежит в основе обеспечения перехода срочных адаптивных реакций в организме спортсмена в долговременную адаптацию. [c.272]

    Исследования Харриса послужили толчком к активному поиску гуморальных факторов гипоталамуса биохимики приготовляли экстракты из его ткани и выявляли вещества, стимулирующие или угнетающие синтез и высвобождение гормонов гипофиза. К 1973 г. были выделены и синтезированы три таких вещества — рилизинг-фактор для лютеинизирующего гормона (люлиберин), рилизинг-фактор для тиреотропина (тиреолибе-рин) и фактор, ингибирующий секрецию соматотропина (соматостатин). Все эти вещества представляют собой пептиды их молекулярное строение показано на рис. 9.9. [c.169]

    При стрессе значительно ускоряются процессы переноса лактата и аминокислот в печень, синтез из этих субстратов глюкозы и последующая ее утилизация (данные взаимопревращения веществ, сопряженные с их переносом кровью от одних тканей к другим, называют циклом Кори). Участие в реакциях стресса помимо адреналина, глюкокортикоидов и инсулина еще двух гормонов — соматотропина и образующихся под его влиянием соматомединов — существенно усложняет регуляторные механизмы, обеспечивая одновременное протекание как катаболических, так и анаболических процессов. В этом заключаются основные отличия стрессовой реакции от реакций организма иа гипо- или гипергликемию. Благодаря таким, отличиям при стрессе не только повышается работоспособность животного, но мобилизуются едва ли не все защитные- силы организма — повыщается его устойчивость к холоду,, инфекционным и воспалительным процессам, ядам и даже радиации. [c.247]

    Следует отметить, что состояние обмена основных энергоносителей зависит и от многих других гормонов. В частности, соматотропин (гормон роста) стимулирует поступление глюкозы в мышечные и жировые клетки, но в отличие от инсулина не подавляет, а г1ктивирует глюконеогенез в печени. Кроме того, соматотропин стимулирует секрецию инсулина и глюкагона, в то время кг1к другой гормон — соматостатин — ингибирует ее. Андрогены и тироксин увеличивают скорость синтеза белков и скорость окисления глюкозы. По-видимому, основная функция перечисленных гормонов — регуляция анаболических процессов, связанных с ростом и морфогенезом, а их влияние на энергетический обмен углеводов, жиров и аминокислот является вторичным. [c.409]

---

Гормон роста (соматотропин)

Гормон роста (соматотропин)

Гормон роста — это белковый гормон, состоящий примерно из 190 аминокислот, который синтезируется и секретируется клетками передней доли гипофиза, называемыми соматотрофами . Он является основным участником контроля нескольких сложных физиологических процессов, включая рост и метаболизм. Гормон роста также представляет значительный интерес как лекарство, применяемое как для людей, так и для животных.

Физиологические эффекты гормона роста

Важнейшей концепцией в понимании активности гормона роста является то, что он имеет два различных типа эффектов:

• Прямые эффекты являются результатом связывания гормона роста своего рецептора с клетками-мишенями.Например, жировые клетки (адипоциты) имеют рецепторы гормона роста, и гормон роста стимулирует их расщепление триглицеридов и подавляет их способность поглощать и накапливать циркулирующие липиды.
• Косвенные эффекты в первую очередь опосредуются инсулиноподобным фактором роста-I (IGF-I), гормоном, который секретируется печенью и другими тканями в ответ на гормон роста. Большинство эффектов гормона роста, способствующих росту, на самом деле обусловлено действием IGF-I на его клетки-мишени.

Помня об этом различии, мы можем обсудить две основные роли гормона роста и его миньона IGF-I в физиологии.

Влияние на рост

Рост — очень сложный процесс, требующий скоординированного действия нескольких гормонов. Основная роль гормона роста в стимулировании роста тела состоит в том, чтобы стимулировать печень и другие ткани к секреции IGF-I. IGF-I стимулирует пролиферацию хондроцитов (хрящевых клеток), что приводит к росту костей.Гормон роста, по-видимому, оказывает прямое влияние на рост костей, стимулируя дифференцировку хондроцитов.

IGF-I также играет ключевую роль в росте мышц. Он стимулирует как дифференцировку, так и пролиферацию миобластов. Он также стимулирует поглощение аминокислот и синтез белка в мышцах и других тканях.

Метаболические эффекты

Гормон роста оказывает важное влияние на метаболизм белков, липидов и углеводов. В некоторых случаях было ясно продемонстрировано прямое действие гормона роста, в других, IGF-I считается критическим посредником, а в некоторых случаях оказывается, что играют роль как прямые, так и косвенные эффекты.

• Обмен белков: В целом гормон роста стимулирует анаболизм белков во многих тканях. Этот эффект отражает повышенное поглощение аминокислот, усиление синтеза белка и снижение окисления белков.
• Жировой обмен: Гормон роста усиливает использование жира, стимулируя расщепление и окисление триглицеридов в адипоцитах.
• Углеводный обмен: Гормон роста — один из гормонов, который поддерживает нормальный уровень глюкозы в крови.Часто говорят, что гормон роста обладает антиинсулиновой активностью, потому что он подавляет способность инсулина стимулировать поглощение глюкозы периферическими тканями и усиливать синтез глюкозы в печени. Как это ни парадоксально, введение гормона роста стимулирует секрецию инсулина, что приводит к гиперинсулинемии.

Контроль секреции гормона роста

Производство гормона роста регулируется многими факторами, включая стресс, физические упражнения, питание, сон и сам гормон роста.Однако его основными регуляторами являются два гормона гипоталамуса и один гормон желудка:

• Гормон высвобождения гормона роста (GHRH) — это гипоталамический пептид, который стимулирует как синтез, так и секрецию гормона роста.
• Соматостатин (SS) представляет собой пептид, продуцируемый несколькими тканями организма, включая гипоталамус. Соматостатин подавляет высвобождение гормона роста в ответ на GHRH и другие стимулирующие факторы, такие как низкая концентрация глюкозы в крови.
• Грелин — пептидный гормон, секретируемый желудком. Грелин связывается с рецепторами соматотрофов и сильно стимулирует секрецию гормона роста.

Секреция гормона роста также является частью петли отрицательной обратной связи с участием IGF-I. Высокий уровень IGF-I в крови приводит к снижению секреции гормона роста не только за счет прямого подавления соматотрофа, но и за счет стимуляции высвобождения соматостатина из гипоталамуса.

Гормон роста также подавляет секрецию GHRH и, вероятно, оказывает прямое (аутокринное) ингибирующее действие на секрецию соматотрофа.

Интеграция всех факторов, влияющих на синтез и секрецию гормона роста, приводит к пульсирующему паттерну высвобождения. Базальные концентрации гормона роста в крови очень низкие. У детей и молодых людей наиболее интенсивный период высвобождения гормона роста происходит вскоре после начала глубокого сна.

Болезни

Состояния как дефицита, так и избытка гормона роста дают очень очевидные свидетельства роли этого гормона в нормальной физиологии. Такие нарушения могут отражать поражения либо в гипоталамусе, либо в гипофизе, либо в клетках-мишенях. Состояние дефицита может быть результатом не только недостаточности выработки гормона, но и реакции клетки-мишени на гормон.

Клинически дефицит гормона роста или дефекты его связывания с рецептором рассматриваются как задержка роста или карликовость. Проявление дефицита гормона роста зависит от возраста начала заболевания и может быть результатом наследственного или приобретенного заболевания.

Эффект чрезмерной секреции гормона роста также очень зависит от возраста начала и рассматривается как два различных расстройства:

• Гигантизм является результатом чрезмерной секреции гормона роста, которая начинается у маленьких детей или подростков. Это очень редкое заболевание, обычно возникающее в результате соматотропной опухоли. Одним из самых известных гигантов был человек по имени Роберт Уодлоу. При рождении он весил 8,5 фунтов, но к 5 годам был 105 фунтов и 5 футов 4 дюйма в высоту.Роберт достиг взрослого веса 490 фунтов и роста 8 футов 11 дюймов. Он умер в возрасте 22 лет.
• Акромегалия возникает в результате чрезмерной секреции гормона роста у взрослых, обычно в результате доброкачественных опухолей гипофиза. Начало этого расстройства обычно внутриутробно и длится несколько лет. Клинические признаки акромегалии включают чрезмерный рост конечностей, отек мягких тканей, аномалии строения челюсти и сердечные заболевания. Избыток гормона роста и IGF-I также приводит к ряду метаболических нарушений, включая гипергликемию.

Использование гормона роста в фармацевтике и биотехнологии

В прошлом гормон роста, очищенный из гипофизов человеческих трупов, использовался для лечения детей с серьезной задержкой роста. В последнее время практически неограниченные поставки гормона роста, производимого с использованием технологии рекомбинантной ДНК, привели к ряду других применений для популяций людей и животных.

Гормон роста человека обычно используется для лечения детей с патологически низким ростом.Есть опасения, что эта практика будет распространена на лечение практически нормальных детей — так называемая «улучшающая терапия» или гормон роста по требованию. Точно так же некоторые использовали гормон роста для улучшения спортивных результатов. Хотя терапия гормоном роста в целом безопасна, она не так безопасна, как отсутствие терапии, и влечет за собой непредсказуемые риски для здоровья. Очевидно, что родители, которые запрашивают терапию гормоном роста для детей с нормальным ростом, явно заблуждаются.

Роль гормона роста в нормальном старении остается плохо изученной, но некоторые косметические симптомы старения, по-видимому, поддаются терапии гормоном роста.Это активная область исследований, и в ближайшем будущем, несомненно, появятся дополнительная информация и рекомендации о рисках и преимуществах.

Гормон роста в настоящее время одобрен и продается для увеличения производства молока у молочного скота. Нет сомнений в том, что введение соматотропина крупного рогатого скота кормящим коровам приводит к увеличению надоев молока и, в зависимости от способа содержания коров, может быть экономически выгодной терапией. Однако этот подход вызывает множество споров даже среди молочных фермеров.Одна вещь, которая кажется очевидной, заключается в том, что употребление молока от крупного рогатого скота, обработанного гормоном роста крупного рогатого скота, не представляет опасности для здоровья человека.

Еще одно применение гормона роста в животноводстве — обработка растущих свиней гормоном роста свиньи. Было продемонстрировано, что такое лечение значительно стимулирует рост мышц и уменьшает отложение жира.

Расширенные и дополнительные темы

• Рецептор гормона роста и механизм действия
• Гормон роста и старение
• Применение гормона роста в сельском хозяйстве

Обновлено 2021 г.Отправляйте комментарии на [email protected]

Боснийский перевод этой страницы, сделанный Аминой Дугалич, доступен по адресу Bosnian Translation

.

Французский перевод этой страницы, сделанный Жаном-Этьеном Бергемером, доступен по адресу French Translation

.

Итальянский перевод этой страницы, сделанный Ahsan Soomro, доступен по адресу Italian Translation

.

Словенский перевод этой страницы Андрияны Савичевич доступен в Slovenian Translation

.

Украинский перевод этой страницы Елены Червоной доступен по адресу Ukrainian Translation

.

Что такое гормоны роста?

Гормон роста — это пептидный гормон, стимулирующий рост, развитие и регенерацию.Этот пептидный гормон состоит из 191 аминокислоты, образующей длинный одноцепочечный полипептид. Гормон роста синтезируется в соматотропных клетках, которые находятся в передней доле гипофиза. Эти клетки также отвечают за хранение и высвобождение гормона.

Виды гормона роста

• Соматотропин — это другое название гормона роста 1, который естественным образом вырабатывается у животных.

• Соматропин — синтетическая форма гормона роста, синтезируемая с использованием технологий рекомбинантной ДНК.Он также упоминается под торговой маркой Humatrope.

Функции и использование

Гормон роста широко используется в медицине для лечения нарушений роста у детей и дефицита гормона роста у взрослых. Гормон роста способствует росту и развитию детей и подростков. Он также участвует в регулировании жидкостей организма, метаболизма сахара и жиров и, возможно, даже функции сердца.

Многие функции гормона роста человека до сих пор неизвестны.Однако исследования показали, что гормон роста может уменьшать жировые отложения, увеличивая при этом мышечную массу и плотность костей. Следовательно, повышается уровень энергии, а также улучшается тон и текстура кожи. Благодаря этим свойствам этот гормон использовался спортсменами с 1970-х годов и в настоящее время запрещен МОК и NCAA.

Регулирование выпуска и секреции

Высвобождение гормона роста контролируется высвобождающим гормон роста гормоном (соматокринин) и гормоном, ингибирующим гормон роста (соматостатин), оба из которых высвобождаются нейросекреторными ядрами гипоталамуса.Эти регулирующие гормоны выделяются в кровь гипофиза воротной вены, которая окружает гипофиз. Высвобождение гормона роста в гипофизе регулируется этими двумя гормонами, на которые действуют многие внешние стимулирующие и тормозящие факторы.

Несколько факторов могут стимулировать или ингибировать высвобождение гормона роста.

Некоторые примеры стимуляторов гормона роста включают:

• Гормон, высвобождающий гормон роста (GHRH), который действует путем связывания с рецептором гормона, высвобождающего гормон роста (GHRHR)

• Грелин действует путем связывания с рецепторами, стимулирующими секрецию гормона роста (GHSR)

• Половые гормоны, такие как андрогены и эстроген, стимулируют секрецию гормона роста в период полового созревания

• Пост, низкий уровень сахара в крови и энергичные упражнения также могут стимулировать высвобождение гормона роста

Некоторые ингибиторы секреции гормона роста включают:

• Соматостатин, высвобождаемый перивентрикулярным ядром гипоталамуса

• Отрицательная обратная связь по гипофизу и гипоталамусу, определяемая по уровням гормона роста и инсулиноподобного фактора роста в крови 1

Дигидротестостерон

Синтез и высвобождение гормона роста происходит импульсным образом в течение дня.Пики секреции наблюдаются каждые три-пять часов. Самый большой пик обычно происходит примерно через час после начала сна.

Дополнительная литература

Гормон роста, синтезируемый и секретируемый тимоцитами человека, действует через инсулиноподобный фактор роста I как аутокринный и паракринный фактор роста

Появляется все больше доказательств того, что GH может влиять на иммунную функцию и секретируется лимфоцитами. В настоящем исследовании мы исследовали эндогенный синтез и секрецию GH и инсулиноподобного фактора роста I (IGF-I) из тимоцитов человека и оценили аутокринные / паракринные эффекты GH и IGF-I на пролиферацию Т-клеток и эпителиальных клеток тимуса.Во-первых, присутствие гормона роста тимуса и IGF-I было обнаружено с помощью РИА экстрактов тимоцитов. Затем, используя гормональный анализ иммуноферментных бляшек, мы обнаружили, что тимоциты секретируют GH и IGF-I. Кроме того, мы задокументировали эндогенный синтез GH тимоцитами человека с использованием мечения [35S] метионином с последующей иммунопреципитацией, гель-электрофорезом и авторадиографией. Затем мы оценили физиологическую роль эндогенно генерируемых GH и IGF-I. При использовании поликлонального антитела против GH, очищенного с помощью аффинности, мы наблюдали заметное ингибирование (P <0.04) стимулированной фитогемагглютинином пролиферации тимоцитов, что предполагает аутокринную / паракринную роль секретируемого GH. Кроме того, мы наблюдали значительное (P <0,001) увеличение пролиферации тимоцитов в культурах, стимулированных различными дозами GH и IGF-I. Кроме того, кондиционированная среда тимоцитов человека (1 × 10 (5) клеток), стимулированных GH в течение 48 часов, содержала значительное (P <0,001) количество IGF-I. Пролиферация тимоцитов, стимулированная GH, была значительно (P <0,01) ингибирована как моноклональной, так и поликлональной антисывороткой против IGF-I человека.Наконец, мы изучили паракринный эффект секретируемого тимоцитами GH на культуры первичных эпителиальных клеток тимуса (TEC) человека. Наблюдалось значительное (P <0,05) увеличение поглощения [3H] тимидина в культурах TEC после добавления GH, которое устранялось антисывороткой GH. Поликлональные и моноклональные антисыворотки против IGF-I значительно (P <0,05) ингибировали GH-стимулированную пролиферацию TEC. Таким образом, тимоциты человека синтезируют и секретируют GH и IGF-I. Кроме того, GH действует как аутокринный / паракринный фактор роста в тимусе человека через локально синтезируемый IGF-I.

Нормальная физиология гормона роста у взрослых — Endotext

GH представляет собой одноцепочечный белок с 191 аминокислотой и двумя дисульфидными связями. Ген человеческого GH расположен на хромосоме 17q22 как часть локуса, состоящего из пяти генов. В дополнение к двум генам, связанным с GH (Gh2, который кодирует основной гормон роста взрослого человека, продуцируемый в соматотрофных клетках, обнаруженных в передней доле гипофиза и, в меньшей степени, в лимфоцитах, и Gh3, который кодирует плацентарный GH), существуют три гена, кодирующие гены хорионического соматомаммотропина (CSh2, CSh3 и CSHL) (также известного как плацентарный лактоген) (2,3).Ген Gh2 кодирует две различные изоформы GH (22 кДа и 20 кДа). Основной и наиболее распространенной формой GH в гипофизе и крови является мономерная изоформа 22K-GH, представляющая также рекомбинантный GH, доступный для терапевтического использования (а затем и для допинговых целей) (3). Введение рекомбинантного 22K-GH экзогенно приводит к снижению изоформы 20K-GH, и, таким образом, тестирование обеих изоформ используется для выявления допинга GH в спорте (4).

Как уже упоминалось, GH секретируется соматотрофными клетками, расположенными в основном в боковых крыльях передней доли гипофиза.Недавнее исследование секвенирования одноклеточной РНК, проведенное на мышах, показало, что экспрессирующие GH клетки, представляющие соматотрофов, представляют собой наиболее многочисленную клеточную популяцию во взрослом гипофизе (5). Дифференцировка соматотрофных клеток регулируется фактором транскрипции гипофиза 1 (Pit-1). Данные на мышах позволяют предположить, что гипофиз обладает регенеративной способностью, а клетки, продуцирующие GH, регенерируются из стволовых клеток гипофиза у молодых животных через 5 месяцев (6).

Физиологическая регуляция секреции GH

Морфологические характеристики и количество соматотрофов удивительно постоянны на протяжении всей жизни, в то время как характер их секреции меняется.Секреция GH происходит пульсирующе и в циркадном ритме с максимальным высвобождением во второй половине ночи. Итак, сон — важный физиологический фактор, который увеличивает выброс гормона роста. Интересно, что максимальные уровни GH происходят в течение нескольких минут после начала медленного сна, и наблюдается заметный половой диморфизм ночного увеличения GH у людей, составляющий лишь часть от общего суточного высвобождения GH у женщин, но большая часть его вырабатывается у женщин. мужчины (7).

Секреция GH также зависит от пола, пубертатного статуса и возраста (и) (8).Интегрированная 24-часовая концентрация гормона роста значительно выше у женщин, чем у мужчин, и больше у молодых, чем у пожилых людей. Концентрация свободного эстрадиола в сыворотке, но не свободного тестостерона, коррелирует с GH, и при корректировке эффектов эстрадиола ни пол, ни возраст не влияют на концентрацию GH. Это говорит о том, что эстрогены играют решающую роль в модулировании секреции GH (8). В период полового созревания происходит 3-кратное увеличение пульсирующей секреции GH, достигающее пика примерно в возрасте 15 лет у девочек и на 1 год позже у мальчиков (9).

Рисунок 1

Секреторный паттерн GH у молодых и старых женщин и мужчин. У молодых людей импульсы GH более крупные и частые, и женщины выделяют больше GH, чем мужчины (изменено из (8)).

Синтез и секреция GH гипофизом стимулируются эпизодическими гипоталамическими гормонами. Гормон высвобождения гормона роста (GHRH) стимулирует, в то время как соматостатин (SST) ингибирует производство и высвобождение GH. GH стимулирует выработку IGF-I, который, в свою очередь, подавляет секрецию GH как на гипоталамическом, так и на гипофизарном уровнях.Пептид желудочного сока грелин также является мощным стимулятором секреции GH, который усиливает секрецию GHRH в гипоталамусе и действует синергетически с его стимулирующими GH эффектами гипофиза (10). Интересно, что недавно было показано, что дупликация GPR101 в зародышевой линии или соматическая дупликация постоянно активирует путь цАМФ в отсутствие лиганда, что приводит к высвобождению GH. Хотя точная физиология GPR101 неясна, стоит упомянуть о нем, поскольку он явно влияет на патофизиологию GH (11).

Кроме того, на ось GH может влиять множество других факторов, наиболее вероятно из-за взаимодействия с GRHR, соматостатином и грелином.Эстрогены стимулируют секрецию GH, но подавляют действие GH на печень, подавляя передачу сигналов рецептора GH (GHR). Напротив, андрогены усиливают периферическое действие GH (12). Экзогенные эстрогены усиливают ответы гипофизарного GH на субмаксимальные эффективные импульсы экзогенного GHRH (13) и подавляют подавление экзогенным SST (14). Также экзогенный эстроген усиливает действие грелина (15).

Высвобождение

GH обратно коррелирует с внутрибрюшным висцеральным ожирением через механизмы, которые могут зависеть от увеличения притока свободных жирных кислот (FFA), повышенного уровня инсулина или свободного IGF-I.

Рисунок 2.

Факторы, которые стимулируют и подавляют секрецию GH в физиологических условиях.

ГОРМОН, ВЫПУСКАЮЩИЙ ГОРМОН РОСТА

GHRH представляет собой полипептид из 44 аминокислот, продуцируемый в дугообразном ядре гипоталамуса. Эти нервные окончания секретируют GHRH, чтобы достичь соматотрофов передней доли гипофиза через систему воротной вены, что приводит к транскрипции и секреции GH. Более того, исследования на животных показали, что GHRH играет жизненно важную роль в пролиферации соматотрофов в передней доле гипофиза, тогда как отсутствие GHRH приводит к гипоплазии передней доли гипофиза (16).Кроме того, GHRH регулирует экспрессию гена GH и стимулирует высвобождение GH (17). Секреция GHRH стимулируется несколькими факторами, включая деполяризацию, α2-адренергическую стимуляцию, гипофизэктомию, тиреоидэктомию и гипогликемию, и подавляется SST, IGF-I и активацией ГАМКергических нейронов.

GHRH действует на соматотрофов через семь трансмембранных G-протеинов, связанных с стимулирующими рецепторами на поверхности клетки. Этот рецептор широко изучался в течение последнего десятилетия, что привело к идентификации нескольких важных мутаций.Точечные мутации в рецепторах GHRH, как показали исследования, проведенные на карликовых мышах lit / lit , показали сильное влияние на последующую пролиферацию соматотрофов, приводящую к гипоплазии передней доли гипофиза (18). В отличие от мутаций в генах Pit-1 и PROP-1, которые приводят к множественному дефициту гормонов гипофиза и гипоплазии передней доли гипофиза, мутации рецептора GHRH приводят к глубокому дефициту GH с гипоплазией передней доли гипофиза. Вслед за первой мутацией рецептора GHRH, описанной в 1996 г. (19), за последнее десятилетие был обнаружен ряд семейных мутаций рецептора GHRH.Эти мутации составляют почти 10% семейных изолированных дефицитов GH. Пораженный человек будет иметь низкий рост и гипоплазию передней доли гипофиза. Однако у них отсутствуют некоторые типичные признаки дефицита GH, такие как гипоплазия средней зоны лица, микрофаллос и неонатальная гипогликемия (20).

СОМАТОСТАТИН (SST)

SST представляет собой циклический пептид, кодируемый одним геном у человека, который в основном оказывает ингибирующее действие на эндокринную и экзокринную секрецию. Многие клетки в организме, включая специализированные клетки в переднем паравентрикулярном ядре и дугообразном ядре, производят SST.Эти нейроны секретируют SST в систему воротной вены аденогипофиза через срединное возвышение, чтобы оказывать влияние на переднюю долю гипофиза. SST имеет короткий период полураспада, составляющий примерно 2 минуты, так как у человека он быстро инактивируется тканевой пептидазой.

SST действует через семь трансмембранных рецепторов, связанных с G-белком, и к настоящему времени у человека идентифицировано пять подтипов рецептора (SSTR1-5). Хотя все пять подтипов рецепторов экспрессируются в гипофизе плода человека, гипофиз взрослого человека экспрессирует только 4 подтипа (SSTR1, SSTR2, SSTR3, SSTR5).Из этих четырех подтипов соматотрофы проявляют большую чувствительность к лигандам SSTR2 и SSTR5 в синергетическом ингибировании секреции GH (21). Соматостатин подавляет высвобождение GH, но не синтез GH.

GHRELIN

Грелин представляет собой пептид из 28 аминокислот, который является естественным лигандом рецептора, стимулирующего секрецию GH. Фактически, грелин и GHRH обладают синергетическим эффектом в повышении уровня циркулирующего GH (7). Грелин в основном секретируется желудком и может участвовать в реакции гормона роста на голодание и прием пищи.

Клинические последствия

Уровни GH — влияние состава тела, физической подготовки и возраста

С введением надежных радиоиммунологических тестов было признано, что циркуляция GH у тучных субъектов притупляется, а нормальное старение сопровождается постепенным снижением в уровнях GH (22,23). Была выдвинута гипотеза, что многие из стареющих изменений в составе тела и функциях органов связаны или вызваны снижением GH (24), также известным как «соматопауза».

Исследования, проведенные в конце 90-х годов, однозначно документально подтвердили, что взрослые с тяжелым дефицитом GH характеризуются повышенной жировой массой и сниженной мышечной массой (LBM) (25). Также известно, что нормальный уровень GH может быть восстановлен у лиц с ожирением после значительной потери веса (26), и что замещение GH у взрослых с дефицитом GH нормализует состав тела. Что остается неизвестным, так это причинно-следственная связь между снижением уровня GH и старческими изменениями в составе тела.Является ли склонность к набору жира и потере мышечной массы инициированной или предшествующей первичному возрастному снижению секреции и действия гормона роста? В качестве альтернативы, накопление жировой массы вторично по отношению к факторам, не зависящим от GH (например, образ жизни, диетические привычки), приводит к подавлению секреции GH с помощью обратной связи. Более того, мало что известно о возможных возрастных изменениях фармакокинетики и биоактивности GH.

Поперечные исследования, проведенные для оценки связи между составом тела и стимулированным высвобождением GH у здоровых субъектов, показывают, что у взрослых людей (средний возраст 50 лет) пиковый ответ GH на стимуляторы секреции (клонидин и аргинин) ниже, а у женщин — выше. реакция на аргинин по сравнению с мужчинами.Однако множественный регрессионный анализ показывает, что масса внутрибрюшного жира является наиболее важным и отрицательным предиктором пиковых уровней GH, как упоминалось ранее (27). В той же популяции 24-часовые спонтанные уровни GH также преимущественно обратно коррелировали с массой внутрибрюшного жира () (28).

Рис. 3.

Корреляция между массой внутрибрюшного жира и 24-часовой секрецией GH.

Насколько нам известно, подробный анализ секреции GH в зависимости от состава тела у пожилых людей не проводился.Вместо этого сывороточный IGF-I использовался в качестве суррогата или заместителя для статуса GH в нескольких исследованиях с участием пожилых мужчин (29–31). Эти исследования охватывают большие группы амбулаторных мужчин в возрасте от 50 до 90 лет, проживающих в общинах. Как и ожидалось, сывороточный IGF-I снижался с возрастом (), но IGF-I не показал какой-либо значительной связи с составом тела или физической работоспособностью.

Рисунок 4.

Изменения сывороточного IGF-I с возрастом; модифицировано из (32).

Действие GH: влияние возраста, пола и состава тела

Учитывая большой интерес к действию GH у взрослых, удивительно мало исследований посвящено возможным возрастным различиям в реакции или чувствительности к GH.У нормальных взрослых снижение уровня GH сопровождается снижением сывороточного IGF-I, что свидетельствует о понижающей регуляции оси GH-IGF-I. Введение GH пожилым здоровым взрослым обычно было связано с предсказуемым, хотя и умеренным, влиянием на состав тела и побочными эффектами с точки зрения задержки жидкости и умеренной инсулинорезистентности (33). Неясно, отражает ли это неблагоприятный баланс между эффектами и побочными эффектами у пожилых людей или использование чрезмерных доз GH, но очевидно, что пожилые люди не устойчивы к GH.Краткосрочные исследования зависимости реакции от дозы ясно демонстрируют, что пожилым пациентам требуется более низкая доза гормона роста для поддержания заданного уровня IGF-I в сыворотке (34,35), и было замечено, что уровень IGF-I в сыворотке увеличивается у отдельных пациентов при длительном лечении. терапии, если дозировка GH остается постоянной. Более того, пациенты с дефицитом гормона роста старше 60 лет очень чувствительны даже к небольшой дозе гормона роста (36). Интересно, что существует гендерная разница в ответе на лечение GH: мужчины более отзывчивы с точки зрения генерации IGF-I и потери жира во время терапии, скорее всего, из-за более низких уровней эстрогена, которые негативно влияют на эффект GH на генерацию IGF-I в печени. (37).

Фармакокинетика и краткосрочные метаболические эффекты почти физиологического внутривенного болюса ГР (200 мкг) сравнивались в группе молодых (30 лет) и старше (50 лет) здоровых взрослых (38). Площадь под кривой GH была значительно ниже у пожилых людей, тогда как период полувыведения был аналогичным в двух группах, что свидетельствует как об увеличенной скорости метаболического клиренса, так и о видимом объеме распределения GH у пожилых людей. Оба параметра показали сильную положительную корреляцию с жировой массой, хотя множественный регрессионный анализ показал, что возраст является независимым положительным предиктором.Краткосрочный липолитический ответ на болюс GH был выше у молодых людей по сравнению с пожилыми людьми. Интересно, что то же исследование показало, что белки, связывающие GH, сильно и положительно коррелируют с массой жира в брюшной полости (39).

Проспективное долгосрочное исследование здоровых взрослых с последовательными сопутствующими оценками статуса GH и ожирения предоставит полезную информацию о причинно-следственной связи между статусом GH и составом тела в зависимости от возраста. Между тем предлагается следующая гипотеза (): 1.Изменения в образе жизни и генетическая предрасположенность способствуют накоплению жира с возрастом; 2. Увеличенная жировая масса приводит к увеличению доступности свободных жирных кислот и вызывает инсулинорезистентность и гиперинсулинемию; 3. Высокий уровень инсулина подавляет IGF-связывающий белок (IGFBP) -1, что приводит к относительному увеличению уровней свободного IGF-I; 4. Системное повышение уровня FFA, инсулина и свободного IGF-I подавляет высвобождение GH гипофизом, что дополнительно увеличивает жировую массу; 5. Эндогенный гормон роста выводится быстрее у субъектов с большим количеством жировой ткани.

В настоящее время неоправданно лечить возрастное ухудшение состава тела и физической работоспособности с помощью GH, особенно из-за опасений, что последующее повышение уровня IGF-I может увеличить риск развития опухолевых заболеваний (для обширных обсуждение гормона роста у пожилых людей см. в главе по этой теме в разделе «Эндокринология старения» Эндотекста).

Рис. 5.

Гипотетическая модель связи между низким уровнем GH и повышенным уровнем висцерального жира у взрослых.

Пожизненный дефицит GH

Реальная модель эффектов GH в физиологии человека представлена ​​пациентами с пожизненным серьезным снижением передачи сигналов GH из-за мутаций рецепторов GHRH или GHRH, комбинированного дефицита GH, пролактина и ТТГ , или глобальное удаление GHR. Они демонстрируют низкий рост, кукольное лицо, высокие голоса и центральное ожирение, а также плодовиты (40). Несмотря на центральное ожирение и повышенный уровень жира в печени, они чувствительны к инсулину, частично защищены от рака и значительно снижают передачу сигналов о старении и, возможно, увеличивают продолжительность жизни (41).Снижение риска рака при пожизненном дефиците GH вместе с сообщениями о разрешающей роли GH в росте неопластической толстой кишки (42), предопухолевых поражениях молочной железы (43) и прогрессировании рака простаты (44) требует, по крайней мере, тщательный подбор доз замещения GH у пациентов с дефицитом GH.

GH и иммунная система

Хотя большинство данных о связи между GH и иммунной системой взяты из исследований на животных, кажется, что GH может обладать иммуномодулирующим действием.Иммунные клетки, включая несколько субпопуляций лимфоцитов, экспрессируют рецепторы GH и отвечают на его стимуляцию (45). GH стимулирует in vitro, пролиферацию T- и B-клеток и синтез иммуноглобулинов, усиливает созревание человеческих миелоидных клеток-предшественников и модулирует in vivo Th2 / Th3 (8) и гуморальные иммунные ответы (46). Было показано, что GH может индуцировать продукцию de novo Т-клеток и увеличивать восстановление CD4 у ВИЧ-положительных пациентов. Другое исследование, имеющее возможное клиническое значение, показало, что устойчивая экспрессия GH снижает симптомы продромального заболевания и устраняет прогрессирование до явного диабета на мышиной модели диабета 1 типа, аутоиммунного заболевания, опосредованного Т-клетками.GH изменял цитокиновую среду, запускал поляризацию противовоспалительных макрофагов (M2), поддерживал активность супрессорной популяции Т-клеток и ограничивал пластичность клеток Th27 (46). Хорошо известно, что передача сигналов JAK / STAT, основного медиатора активации GHR, участвует в модуляции иммунной системы, поэтому есть соблазн предположить, что GH тоже может играть роль, но необходимы четкие данные о людях.

Передача сигналов гормона роста у людей

Активация рецептора гормона роста (GHR)

Передача сигналов GHR — отдельная и плодотворная область исследований сама по себе (47), поэтому в этом разделе основное внимание будет уделено недавним данным, полученным на моделях человека.

GHR были идентифицированы во многих тканях, включая жир, лимфоциты, печень, мышцы, сердце, почки, мозг и поджелудочную железу (48,49). Активация ассоциированной с рецептором киназы Janus (JAK) -2 является критическим шагом в инициировании передачи сигналов GH. Одна молекула GH связывается с двумя молекулами GHR, которые существуют в виде предварительно сформированных гомодимеров. После связывания GH внутриклеточные домены димера GHR подвергаются вращению, которое объединяет два внутриклеточных домена, каждый из которых связывает одну молекулу JAK2. Это, в свою очередь, вызывает перекрестное фосфорилирование остатков тирозина в киназном домене каждой молекулы JAK2 с последующим фосфорилированием тирозина GHR (48,50).Фосфорилированные остатки на GHR и JAK2 образуют сайты стыковки для различных сигнальных молекул, включая сигнальные преобразователи и активаторы транскрипции (STAT) 1, 3, 5a и 5b. STAT, связанные с активированным комплексом GHR-JAK2, впоследствии фосфорилируются по одному тирозину с помощью JAK2, обеспечивая димеризацию и транслокацию в ядро, где они связываются с ДНК и активируют транскрипцию гена. Сайт связывания STAT5b охарактеризован в промоторной области гена IGF-I (51). Ослабление JAK2-ассоциированной передачи сигналов GH опосредуется семейством индуцируемых цитокинами супрессоров передачи сигналов цитокинов (SOCS) (52).Белки SOCS связываются с остатками фосфотирозина на GHR или JAK2 и подавляют передачу сигналов GH, ингибируя активность JAK2 и конкурируя со STAT. Например, сообщалось, что ингибирующий эффект эстрогена на продукцию IGF-I в печени, по-видимому, опосредован повышающей регуляцией SOCS-2 (53).

Данные о передаче сигналов GHR получены в основном на моделях грызунов и экспериментальных клеточных линиях, хотя GH-индуцированная активация путей JAK2 / STAT5b и митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) была зарегистрирована в культивируемых человеческих фибробластах от здоровых людей (54). .STAT5b у людей имеет решающее значение для GH-индуцированной экспрессии IGF-I и стимуляции роста, что продемонстрировано идентификацией мутаций в гене STAT5b у пациентов с тяжелой нечувствительностью к GH в присутствии нормального GHR (55). Об активации передачи сигналов GHR in vivo Сообщалось о у здоровых молодых людей мужского пола, подвергшихся внутривенному болюсному введению GH по сравнению с физиологическим раствором (56). Значительное фосфорилирование тирозина STAT5b было зарегистрировано после воздействия GH через 30-60 минут в биоптатах мышц и жира, но не было никаких доказательств GH-индуцированной активации PI 3-киназы, Akt / PKB или MAPK (56).

GH и передача сигналов инсулина

GH нарушает механизм инсулина, но точные механизмы у людей все еще остаются предметом споров. Нет данных о негативном влиянии GH на связывание инсулина с рецептором (57,58), что, очевидно, подразумевает пострецепторные метаболические эффекты.

Имеются данные на животных и in vitro , позволяющие предположить, что инсулин и GH имеют общие пострецепторные сигнальные пути (59). Сообщалось о конвергенции на уровнях STAT5 и SOCS3 (60), а также об основных путях передачи сигналов инсулина: субстратах рецепторов инсулина (IRS) 1 и 2, PI 3-киназе (PI3K), Akt и внеклеточных регулируемых киназах (ERK). ) 1 и 2 (61-63).Исследования на моделях грызунов показывают, что инсулино-антагонистические эффекты GH в жировой ткани включают подавление инсулино-стимулированной активности PI3-киназы (59,64). В 2001 году было продемонстрировано, что GH индуцирует клеточную инсулинорезистентность, разъединяя PI3K и его нижележащие сигналы в адипоцитах 3T3-L1 (65)]. Последующее исследование показало, что GH увеличивает экспрессию p85α и снижает активность PI3K в жировой ткани мышей, что подтверждает предыдущее сообщение о прямом ингибирующем эффекте GH на активность PI3K (64).Однако исследование, проведенное на здоровых скелетных мышцах человека, как и ожидалось, показало, что инфузия GH вызвала устойчивое повышение уровней FFA и, следовательно, резистентность к инсулину, по оценке с помощью метода эугликемического зажима, но не было связано с каким-либо изменением инсулино-инсулиновой активности. стимулировал повышение активности IRS-1 / PI3K или PKB / Akt (66). Впоследствии было показано, что инсулин не влияет на GH-индуцированную активацию STAT5b или экспрессию мРНК SOCS3 (67).

Поскольку GH и инсулин имеют некоторые общие внутриклеточные субстраты, возникла гипотеза, согласно которой конкуренция за внутриклеточные субстраты объясняет отрицательное влияние GH на передачу сигналов инсулина (59).Кроме того, исследования показали, что белки SOCS негативно регулируют сигнальный путь инсулина (68). Следовательно, еще один возможный механизм, с помощью которого GH изменяет действие инсулина, — это увеличение экспрессии генов SOCS.

Гормон роста человека (HGH)

Гормон роста человека (hGH) представляет собой природный пептид или белковый гормон, секретируемый гипофизом. Гормон роста (GH или HGH) также известен как соматотропин или соматропин. Это пептидный или белковый гормон, который стимулирует рост, размножение и регенерацию клеток у человека.В организме гормон довольно неоднороден. Основная изоформа гормона роста человека — это белок, состоящий из 191 аминокислоты и молекулярной массы 22 124 дальтон.

3D модели гормона роста {Source PDB: 1HGU}

Трехмерная структура стабилизирована двумя дисульфидными мостиками и четырьмя спиральными структурами. Положение спиралей и общая трехмерная структура этого гормона важны для связывания с рецептором. Гормон имеет структурную гомологию с пролактином и хорионическим соматомаммотропином человека (hCS).HCS — это вариант гормона роста, синтезируемый исключительно в плаценте. Существует кластер из пяти генов, из которых могут быть синтезированы эти полипептидные гормоны, но обычно тканеспецифично экспрессируется только один ген. Связывание тканеспецифического фактора транскрипции Pit-1 с промоторной областью гена гормона роста приводит к образованию только одной формы гормона роста, которая секретируется передней долей гипофиза.

До появления рекомбинантной технологии единственным источником гормона роста были человеческие трупы, но контаминация, которая привела к болезни Крейтцфельдта – Якоба, сделала эту форму лечения устаревшей.В конце 1980-х рекомбинантный hGH (rhGH) был разработан с помощью генной инженерии. Рекомбинантный hGH был использован с хорошими результатами при лечении пациентов с дефицитом hGH, что способствует росту костей и влияет на окончательный рост пациента. Эта форма hGH имеет последовательность, идентичную естественному гормону 22 кДа.

Некоторые атлеты и бодибилдеры, по-видимому, использовали rhGH и утверждают, что он увеличивает мышечную массу и уменьшает жировую массу. Помимо анаболических свойств hGH также влияет на метаболизм углеводов и жиров.Во время спортивных допинговых исследований rhGH был обнаружен у пловцов, а также у игроков, принимающих участие в других крупных спортивных мероприятиях. Международные федерации и Международный олимпийский комитет включили гормон роста в список запрещенных соединений с 1989 года.

Гормон роста человека секретируется соматотропными клетками передней доли гипофиза в пульсирующем режиме. Два гипоталамических пептида, гормон высвобождения гормона роста, который стимулирует секрецию hGH, и соматостатин, который ингибирует секрецию hGH посредством обратной регуляции, регулируют его секрецию.

hGH связывается со специфическими рецепторами, присутствующими во всем организме, и оказывает свое биологическое воздействие на клетки-мишени. Секреция гормона роста у женщин немного выше, чем у мужчин. Самый высокий уровень наблюдается в период полового созревания. Секреция уменьшается с возрастом примерно на 14% за десятилетие. Кроме того, секреция гормона варьируется в зависимости от нормальных физиологических и патологических состояний, а уровни hGH выше во время медленного сна и повышаются при физических нагрузках, стрессе, лихорадке, голодании и, при повышенных уровнях некоторых аминокислот (лейцина и аргинина).Лекарства, такие как клонидин, L-допа и ц-гидроксибутират, увеличивают его секрецию, как и андрогены и эстрогены. hGH связывается со специфическими мембранными рецепторами, которые в изобилии встречаются по всему телу. Он оказывает как прямое, так и косвенное воздействие на ткани. Косвенные эффекты опосредуются IGF-1, вырабатываемым в печени в ответ на GH.

«Гормон роста 1 Gh2 [Homo sapiens (человек)]: белок, кодируемый этим геном, является членом семейства гормонов соматотропина / пролактина, которые играют важную роль в контроле роста.Этот ген, наряду с четырьмя другими родственными генами, расположен в локусе гормона роста на хромосоме 17, где они вкраплены в одной и той же транскрипционной ориентации; это устройство, которое, как полагают, возникло в результате серии дупликаций генов. Эти пять генов имеют удивительно высокую степень идентичности последовательностей. Альтернативный сплайсинг генерирует дополнительные изоформы каждого из пяти гормонов роста, что приводит к дальнейшему разнообразию и потенциалу для специализации. Этот конкретный член семейства экспрессируется в гипофизе, но не в ткани плаценты, как в случае с другими четырьмя генами в локусе гормона роста.Мутации или делеции гена приводят к дефициту гормона роста и низкому росту. [предоставлено RefSeq, июль 2008 г.] «{Источник: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2688}

Рисунок 1: Сопоставление последовательности гормона роста человека с различными последовательностями соматотропина.

Гормон роста принадлежит к семейству соматотропинов, семейству белков, основным представителем которого является соматотропин. Соматотропин также известен как гормон роста. Гормон играет важную роль в контроле роста.Другие члены этого семейства включают хориомаммотропин (лактоген), пролактин, плацентарные протеины, связанные с пролактином, пролиферин и протеин, связанный с пролиферином, а также соматолактин из различных рыб.

Список литературы

Шанталат L, Джонс Н.Д., Корбер Ф., Наваза Дж., Павловский А.Г.; Кристаллическая структура гормона роста дикого типа с разрешением 2,5 ангстрем. Protein Pept.Lett. (1995) 2 с. 333.

http: // www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2688

M Saugy , N Robinson, C Saudan, N Baume, L Avois, P Mangin; Допинг гормона роста человека в спорте. Br J Sports Med 2006; 40 (Приложение I): i35 – i39. DOI: 10.1136 / bjsm.2006.027573.

Гормон роста | Вы и ваши гормоны от Общества эндокринологов

Альтернативные названия гормона роста

соматотропин; GH; гормон роста человека; HGH

Что такое гормон роста?

Гормон роста попадает в кровоток из передней доли гипофиза.Гипофиз также вырабатывает другие гормоны, функции которых отличаются от гормона роста.

Гормон роста действует на многие части тела, способствуя росту у детей. После слияния пластинок роста в костях (эпифизов) гормон роста не увеличивает рост. У взрослых он не вызывает роста, но помогает поддерживать нормальную структуру тела и обмен веществ, в том числе помогает поддерживать уровень глюкозы в крови в пределах установленных уровней.

Как контролируется гормон роста?

Высвобождение гормона роста непостоянно; он выпускается сериями «всплесков» или импульсов каждые три-пять часов.Это высвобождение контролируется двумя другими гормонами, которые высвобождаются гипоталамусом (частью мозга): гормоном, высвобождающим гормон роста, который стимулирует высвобождение гормона роста гипофизом, и соматостатином, который тормозит его высвобождение.

Уровень гормона роста повышается во время сна, стресса, физических упражнений и низкого уровня глюкозы в крови. Они также увеличиваются в период полового созревания. Высвобождение гормона роста снижается во время беременности, и если мозг обнаруживает высокий уровень гормона роста или инсулиноподобных факторов роста уже в крови.

Что произойдет, если у меня слишком много гормона роста?

Неудивительно, что слишком много гормона роста вызывает слишком сильный рост. У взрослых чрезмерное потребление гормона роста в течение длительного периода времени вызывает состояние, известное как акромегалия, при котором у пациентов появляются отеки рук и ног и изменяются черты лица. У этих пациентов также есть увеличение органов и серьезные функциональные расстройства, такие как высокое кровяное давление, диабет и сердечные заболевания. Более 99% случаев связаны с доброкачественными опухолями гипофиза, вырабатывающими гормон роста.Это заболевание чаще встречается после среднего возраста, когда рост полностью завершен, поэтому пораженные люди не становятся выше.

Очень редко повышенный уровень гормона роста может наблюдаться у детей до того, как они достигнут своего окончательного роста, что может привести к чрезмерному росту длинных костей, в результате чего ребенок становится ненормально высоким. Это широко известно как гигантизм (очень большой рост в росте).

Избыточное производство гормона роста диагностируется путем питья сладкого напитка и измерения уровня гормона роста в течение следующих нескольких часов.Сахар должен вызывать снижение выработки гормона роста. Однако при акромегалии этого не происходит.

Что произойдет, если у меня слишком мало гормона роста?

Слишком мало гормона роста (дефицит) приводит к плохому росту у детей. У взрослых он вызывает снижение самочувствия, увеличение жира, повышенный риск сердечных заболеваний и слабость сердца, мышц и костей. Состояние может присутствовать с рождения, если причина может быть неизвестной, генетической или из-за повреждения гипофиза (во время развития или при рождении).

Дефицит гормона роста может также развиться у взрослых из-за травмы головного мозга, опухоли гипофиза или повреждения гипофиза (например, после операции на головном мозге или лучевой терапии для лечения рака). Основное лечение — замена гормона роста инъекциями — один раз в день или несколько раз в неделю.

В прошлом лечение гормоном роста прекращалось по окончании роста. Теперь ясно, что гормон роста способствует достижению как костной, так и мышечной массы максимально возможного уровня, а также снижает жировую массу во время развития до взрослого человека.Поэтому специалист, вероятно, обсудит преимущества продолжения гормона роста после завершения роста до 25 лет, чтобы убедиться, что костная и мышечная масса достигла максимально возможного уровня. Кроме того, гормон роста связан с ощущением благополучия, особенно с уровнем энергии. Есть данные, что 30-50% взрослых с дефицитом гормона роста чувствуют усталость до уровня, который ухудшает их самочувствие. Этим взрослым может быть полезно пожизненное лечение гормоном роста. Прием гормона роста во взрослом возрасте не приведет к увеличению роста.

---

Последняя проверка: май 2021 г.

---

Передний гипофиз — обзор

1 Гипофиз

Передний гипофизарный выброс β-EP (а также АКТГ и β-LPH) находится под влиянием рилизинг-фактора кортикотропина (CRF), недавно открытого гипоталамического пептида, который содержит 41 аминокислоты (Vale et al., 1981). Высвобождение CRF может подавляться центральным поступлением норэпинефрина и стимулироваться центральными серотонинергическими влияниями (рис.4.1). Схема обратной связи для регуляции АКТГ передней доли гипофиза (и, одновременно, β-EP и β-LPH) зависит от стимуляции АКТГ высвобождения глюкокортикоидов из коры надпочечников. Были определены две петли отрицательной обратной связи: обратная связь с короткой петлей, при которой глюкокортикоиды действуют непосредственно на гипофиз, снижая АКТГ, и обратная связь с длинной петлей в центрах мозга, которые ингибируют высвобождение CRF гипоталамусом.

Недавно Pettibone и Mueller (1981) определили другую систему, которая может иметь важные регулирующие эффекты при высвобождении передним гипофизом продуктов проопиомеланокортина.Эти исследователи сообщили об исследованиях in vitro и in vivo, которые показали, что α-агонист клонидин действует на гипофиз как мощный стимул для высвобождения иммунореактивных веществ β-EP. На основании их работы и работ других (Reisine et al., 1983) предполагается, что переносимые с кровью норадреналин или адреналин, активируемые вегетативными реакциями, могут действовать совместно с CRF, чтобы стимулировать высвобождение этих гормонов передней доли гипофиза (рис. 4.1).

Высвобождение промежуточного β-EP напрямую не регулируется системами гормональной обратной связи (рис.4.2). Вместо этого, данные указывают на то, что тубероинфундибулярные дофаминовые пути исходят из дугообразного ядра, чтобы оказывать ингибирующее влияние на высвобождение промежуточных долей β-EP (Holaday and Loh, 1981). Антагонисты дофамина, такие как галоперидол, увеличивают высвобождение β-EP, тогда как агонисты дофамина блокируют вызванное стрессом высвобождение β-EP. Также было высказано предположение, что серотонин, а также α- и β-адренергические агонисты могут оказывать стимулирующее действие на высвобождение промежуточных долей нейропептидов (рис.4.2) (Петтибон и Мюллер, 1982).

Считается, что системы отрицательной обратной связи преобладают в регуляции большинства нейроэндокринных систем, за возможным исключением препубертатных всплесков лютеинизирующего гормона и фолликулостимулирующего гормона. Таким образом, ингибирование с обратной связью позволяет регулировать высвобождение нейроэндокринных веществ как с помощью переключателя «включено», так и «выключено». Напротив, системы с положительной обратной связью приводят к «разомкнутому контуру» (то есть к двум переключателям «включено» без переключателя «выключено»).Активация этих систем приведет к постоянному увеличению гормонального выброса. Однако возможно, что системы положительной обратной связи играют физиологическую роль в усилении внезапного всплеска эндогенной опиоидной активности при активации стрессорами (Holaday and Loh, 1981). Нейроэндокринная регуляция высвобождения β-EP потенциально допускает существование по крайней мере трех таких систем (Holaday and Loh, 1981). В качестве одного примера, поскольку β-EP ингибирует тубероинфундибулярную дофаминергическую активность (Gudelsky and Porter, 1979), и поскольку этот путь дофамина ингибирует промежуточную долю β-EP (Przewlocki et al., 1978), циркулирующий β-EP может усиливать собственное высвобождение за счет растормаживания промежуточной доли (Holaday and Loh, 1981). Что выключило бы такую ​​систему? Я предположил, что часть биологической значимости механизмов толерантности к опиатам может обеспечить «выключение» в такой ситуации (Holaday and Loh, 1981).

В настоящее время механизмы, опосредующие высвобождение динорфина и энкефалина задней долей гипофиза, изучены недостаточно. Похоже, что динорфин и вазопрессин имеют общие регуляторные механизмы; обезвоживание снижает содержание обоих этих пептидов в гипофизе, и они предположительно попадают в кровоток.В отличие от эффектов обратной связи глюкокортикоидов надпочечников на опиоидные вещества, производные проопиомеланокортина передней доли гипофиза, содержание динорфина и лейэнкефалина в задней доле гипофиза (вместе с вазопрессином) снижается при адреналэктомии и увеличивается после инъекций кортикостероидов (Hollt et al., 1981 ).

Сходство реакций на вазопрессин и динорфин после фармакологических и физиологических манипуляций предполагает две возможности: либо эти вещества происходят из общего предшественника, либо динорфин может быть компонентом нейрофизинов.

No related posts.