Роль и место соматотропина в биологии и медицине

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль и место соматотропина в биологии и медицине

Скворцов Всеволод Владимирович

Скворцов Юрий Всеволодович

Аннотация

гормон роста, он же соматотропин или hGH (от англ. human growth hormone), является белковым гормоном, продуцируемым передней долей гипофиза, который расположен в головном мозге. Гормон играет ключевую роль в регуляции роста, обмена веществ и поддержании общего здоровья организма. Его значительная терапевтическая эффективность, в частности при лечении детей с задержкой в росте или взрослых с дефицитом гормона роста, делают его востребованным веществом в современной медицине. Статья посвящена свойствам и особенностям применения данного гормона.

Ключевые слова: гипофиз, соматотропный гормон, соматотропин, свойства, применение

Annotation

Growth hormone, also known as somatotropin or hGH (from the English human growth hormone), is a protein hormone produced by the anterior pituitary gland, which is located in the brain. The hormone plays a key role in regulating growth, metabolism and maintaining overall body health. Its significant therapeutic effectiveness, in particular in the treatment of children with stunted growth or adults with growth hormone deficiency, make it a sought-after substance in modern medicine. The article is devoted to the properties and features of the use of this hormone.

Keywords: pituitary gland, somatotropic hormone, somatotropin, properties, application

Соматотропин является белком, молекула которого состоит из 191 аминокислотного остатка и содержит два внутримолекулярных дисульфидных мостика. Его размер составляет 20-22 кДа. Соматотропин - анаболический гормон, который необходим для постнатального роста, нормализации углеводного, липидного, азотного и минерального обмена, регенерации тканей и выживания клеток [1].

Гормон роста имеет сложную структуру, состоящую из большого количества аминокислот в определенной последовательности. Также после синтеза аминокислот в правильной последовательности белок должен сложиться в SD-структуру, чтобы стать функциональным гормоном роста.

С развитием технологий рекомбинантных ДНК стало возможным создавать микроорганизмы-продуценты биологически-активных веществ, в том числе и гормона роста человека. В настоящее время использование рекомбинантного соматотропина является одним из наиболее перспективных и постоянно расширяющихся направлений фармакологии [1-3].

Свойства гормона роста

Соматотропин называют гормоном роста за то, что у детей и подростков, а также молодых людей с ещё не закрывшимися зонами роста в костях он вызывает выраженное ускорение линейного роста, в основном за счёт роста длинных трубчатых костей.

Он оказывает мощное анаболическое и антикатаболическое 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 [1].

Кроме того, соматотропин принимает участие в регуляции углеводного обмена - он вызывает выраженное повышение уровня глюкозы в крови и является одним из антагонистов инсулина по действию на углеводный обмен. Описано также его действие на островковые клетки поджелудочной железы, иммуностимулирующий эффект и усиление поглощения кальция костной тканью.

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 [1-2].

Многие эффекты гормон роста вызывает непосредственно, но значительная часть его эффектов опосредуется инсулиноподобными факторами роста, главным образом ИФР-1 (IGF-1, ранее его называли соматомедином С), который вырабатывается под действием гормона роста в печени и стимулирует рост большинства внутренних органов.

Секреция гормона роста

Секреция гормона роста, как и многих других гормонов, происходит периодически, обычно пик секреции наступает через каждые 3-5 часов. Наиболее высокий пик наблюдается ночью, примерно через час-два после засыпания. гормон здоровье организм терапевтический

Наибольшая концентрация соматотропина в плазме крови наблюдается у эмбриона на 4-6 месяц внутриутробного развития. Она примерно в 100 раз выше, чем у взрослого. После этого 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 [1-2].

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 [12].

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 [1 -2].

Избыток гормона роста

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 - макроглосии. Сопутствующие осложнения - сдавливание нервов (туннельный синдром), уменьшение силы мышц, повышение инсулиноустойчивости тканей [2].

Недостаток гормона роста

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 [2, 3, 4].

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.

Больные характеризуются высокой концентрацией гормона роста, но очень низким содержанием IGF-1 в плазме крови. Это редкое рецессивноаутосомное заболевание встречается в основном среди средиземноморских народов и в Эквадоре.

Терапевтическое использование гормона роста

Основным применением соматотропина является лечения карликовости. А именно, стимулирование роста путём ежедневного введения экстракта гипофиза. Гормональная терапия должна проводиться насколько возможно раньше и по крайней мере до конца полового созревания. На сегодня это наиболее эффективный метод лечения гипофизарной карликовости.

Стоит также отметить, 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 [2, 3, 4].

На пожилых людях было показано, 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 [5].

Дальнейшие исследования подтвердили снижение массы жировой ткани и увеличение массы мышц и не подтвердили увеличение плотности костной ткани. При этом оказалось, что рост мышечной массы, видимо, был связан с удержанием в организме большего количества жидкости [4-5].

Стоит также отметить, что препараты гормона роста применялись в спорте, что связано с его способностью к увеличению мышечной массы и снижению жировой прослойки при активных занятиях.

Список использованных источников

1. Аметов А.С. Избранные лекции по эндокринологии / А.С. Аметов. - М.: Медицинское информационное агентство, 2016. - 496 с.

2. Гитун Т.В. Диагностический справочник эндокринолога / Т.В. Гитун. - М.: АСТ, 2017. - 608 с.

3. Размер рынка рекомбинантных гормонов и анализ доли - отчет об отраслевых исследованиях - тенденции роста.

4. Размер рынка гормона роста человека (HGH) и анализ доли - отчет об отраслевых исследованиях - тенденции роста.

5. Rudman D., Feller A.G., Nagraj H.S., Gergans G.A., Lalitha P.Y., Goldberg A.F., Schlenker R.A., Cohn L., Rudman I.W., Mattson D.E. Effects of Human Growth Hormone in Men over 60 Years Old//New England Journal of Medicine, 1990, Vol. 323, No. 1, P. 1-6.

Размещено на Allbest.ru