Растежен хормон

Растежният хормон е протеин. Той е главен участник и регулатор на растежа и метаболизма в човешкото тяло. Представлява интерес като медикамент, използван при хора и животни. Секретира се през целия живот на индивида. Наименованието "соматотропин" е с гръцки произход и означава телесен растеж.

Хормонът на растежа (соматоторопин, нордитропин, генотропин, хуматроп, соматроп и др.) се произвежда от хипофизната жлеза. Тя е овално тяло, разположено в ямка на черепната основа, наречена "турско седло". Посредством краче се свързва с областта на главния мозък, наречена хипоталамус. Жлезата има овална форма – дължина 8-10 мм., ширина 12-15 мм., височина 5-6 мм. По отношение на теглото си показва големи индивидуални различия. При мъжа тя тежи средно 0.6 г. При жените през време на бременност се увеличава и след раждането не се връща към първоначалното си състояние – поради това при жени с повече раждания тя може да тежи повече от 1 г. Жлезата се разделя на две части: аденохипофиза – предна част и неврохипофиза – задна част. Двата дяла имат различен клетъчен строеж и произвеждат различни хормони. Соматотропинът се произвежда и отделя от аденохипофизата.

Физиологични ефекти на растежния хормон

Наблюдават се два различни типа ефекти:

• Директни ефекти: те са резултат от свързването на соматотропина с неговия рецептор в прицелните му клетки. Мастните клетки (адипоцитите) имат такива рецептори и растежният хормон ги стимулира да разграждат триглицериди, потискайки способността им да акумулират свободни липиди.
• Индиректни ефекти: медиират се предимно от инсулин-подобния растежен фактор І (insulin-like growth factor-I: IGF-I)), хормон, който се секретира от черния дроб и други тъкани в отговор на соматотропина. Болшинството от растежните ефекти, предизвикани от последния, са всъщност ефект от действието на IGF-I върху собствените му прицелни клетки.

Растежни ефекти

Растежът е сложен процес и изисква координирано действие на редица хормони. Главната роля на растежния хормон е да стимулира телесния растеж, предизвиквайки отделяне от черния дроб и други тъкани на IGF-I. IGF-I стимулира пролиферацията на хондроцитите (хрущялните клетки), което води до растеж на костите. По този начин, чрез диференциация на хондроцитите, се извършва директното повлияване на растежния хормон върху растежа на костите. IGF-I има ключова роля и в мускулния растеж. Той стимулира пролиферацията и диференциацията на миобластите (мускулните клетки), усвояванетао на аминокиселините и протеиновия синтез в мускулната и останалите тъкани.

Метаболитни ефекти

Растежният хормон има ключови ефекти в протеиновата, липидната и въглехидратната обмяна. В някои случаи ефектите му са ясно изразени, в други IGF-I е ключовият медиатор, в трети директният и индиректният механизъм действат съвместно.

• Липиден метаболизъм: растежният хормон улеснява усвояването на мазнините чрез стимулиране разграждането на триглицеридите и окислението на мастните киселини;
• Белтъчен метаболизъм: участва в усвояването нааминокиселините и изграждането на белтъци;
• Въглехидратен метаболизъм: един от комплекта хормони, поддържащи нивото на кръвната глюкоза нормално. Има антиинсулинова активност, защото потиска способността на инсулина да стимулира приема на глюкоза от тъканите и синтеза на гликоген в черния дроб. Парадоксално, стимулира инсулиновата секреция, а това може да доведе до хиперинсулинемия.
  

Контрол върху секрецията на растежния хормон

Продукцията на растежен хормон се модулира от много фактори, включващи стрес, физически упражнения, хранене, сън. Той самият се контролира от два хипоталамусни хормона и един гастро-хормон.

• Соматотропин-рилийзинг фактор (GHRH): хипоталамусен пептид, медииращ синтезата и секрецията на растежен хормон.
• Соматостатин (SS): пептид, продуциран от хипоталамуса, както и от някои тъкани. Соматостатинът инхибира освобождаването на растежен хормон в отговор на GHRH и на стимулиращи фактори като ниска концентрация на глюкоза в кръвта.
• Грелин: пептиден хормон, синтезиран от стомашни жлези. Свързва се с рецепторите на соматотропина и потенциално стимулира секрецията му.

Секрецията на соматотропин е част от негативния контрол на принципа на обратната връзка, включващ и IGF-I. Високите кръвни нива на IGF-I водят до понижена секреция на растежен хормон не само посредством директна супресия на соматотропните клетки, но и чрез усилване освобождаването на соматостатин от хипоталамуса. Растежният хормон също по пътя на обратната връзка инхибира GHRH секрецията. Интеграцията на всички тези фактори засяга секрецията на хормона, което води до освобождаването му на тласъци. Базовите му концентрации в кръвта са много ниски. При деца и младежи в най-интензивния период на растеж се освобождава по време на дълбок сън.

Болестни състояния

Състоянията на дефицит и излишък на растежен хормон водят до видими ефекти, доказващи основната роля на този хормон във физиологията на човешкото тяло. Клинично недостигът се изразява в забавен растеж или нанизъм (джуджешки ръст). Проявата на дефицита зависи от възрастта, в която възниква и може да е наследствен или придобит. Засегнатите деца произвеждат много малко или никакъв собствен растежен хормон, не растат нормално и в ранна възраст са по-ниски от връстниците си. Типично имат бебешки израз на лицето, висок писклив глас и са със затлъстяване. Мастната тъкан е натрупана предимно по корема. Момчетата може да са с малък пенис и скротум. Подрастващите с недостатъчност на растежен хормон често са със закъсняло полово съзряване. Липсата или недостатъчната секреция на растежен хормон е много рядко нарушение.

Около 60 деца на един милион население в общата популация страдат от това заболяване. За разлика от джуджето от тироиден произход, хипофизното джудже има напълно нормално умствено развитие. В зряла възраст дефицитът на растежен хормон може да бъде причинен от:

• хипофизарен тумор или неговото лечение;
• други вътречерепни тумори;
• равма.

Дефицитът на растежен хормон при възрастни е рядко заболяване – счита се, че от него страдат 200 на един милион население. Тези пациенти могат да бъдат диагностицирани във всеки възрастов период. При някои пациенти дефицитът в детската възраст може да бъде преходен. Възрастните с дефицит на растежен хормон имат обикновено следните симптоми:

• наднормено тегло с увеличено натрупване на мастна тъкан, предимно около корема и в коремната кухина;
• лесна уморяемост и слабост;
• чувство на социална изолация;
• страхови изживявания и депресия;
• отклонения в липидния профил (което ги прави рискова група за инфаркти и инсулти);
• промени в структурата на костите, което увеличава риска от фрактури.

При възрастните индивиди с дефицит на растежен хормон, лечението с човешки растежен хормон може да спомогне за редуциране на теглото, нормализиране на разпределението на мастната тъкан, увеличаване на мускулната маса, както и да противодейства на лесната уморяемост, с което се подобрява качеството на живот. Ефектът от свръхсекрецията на растежен хормон също зависи от много фактори, като се наблюдават две различни състояния:

• Гигантизъм: резултат от свръхсекреция на соматотропин в детска възраст или при юноши. Това е много рядко смущение, често следствие от тумор в соматотропните клетки. При хиперсекрецията му в ранна детска възраст се появява израстване до необикновено голям гигантски ръст. Болните нарастват на височина над 2 м. и повече, но нямат изоставането в умствения растеж.
• Акромегалия: резутат от свръхсекреция на соматотропин в зряла възраст, Клиничните прояви включват нарастване и уголемяване на крайниците, уши, нос, устни, език, анормална структура на долната челюст и сърдечни смущения. Излишъците от растежен хормон и IGF-I водят до голям брой метаболитни нарушения, вкл. хипергликемия. Ако болестта се прояви в късна възраст когато растежа на костите е приключил се появява болестта акромегалия. При нея нарастват костите на черепа и крайниците, език, уши, нос, устни. Липсата на растежен хормон може да бъде вродена или придобита. Вроденият дефицит често се дължи на наследствен дефект. Придобитата недостатъчност обикновено се дължи на мозъчен тумор или на неговото лечение (хирургично или радиотерапевтично). Тя може да е резултат от радиотерапия, по повод друго малигнено заболяване, напр. левкемия.

Рискове от прием на растежен хормон

Предозиране. Успоредно с мускулите започват да растат и ръцете, краката, носът и черепът (акромегалия).

Фармацевтични и биотехнологични приложения на соматотропина

В миналото изолиран и пречистен трупен растежен хормон е бил използван за третиране на деца със сериозно изоставане в растежа. Днес соматотропинът се произвежда с помощта на рекомбинантна ДНК-технология. Човешкият растежен хормон се използва и от атлети. Въпреки че като цяло е безвредна, соматотропиновата терапия не е съвсем безопасна, както ако не се прилага никаква такава и носи със себе си непредвидими рискове.

Ролята на растежния хормон при възрастни все още има и своите неразгадани страни, обект на непрекъснати проучвания, касаещи здравословните ползи и евентуалните рискове при провеждането на една такава терапия.