Hormonul de crestere

Hormonul de crestere

Hormonul se mai numeste si somatotrop (STH), este polipeptid care contine 191 aminoacizi intr-un singur lant si are o GM=22000 D.

Actiunile fiziologice ale acestui hormon se adreseaza tuturor tesuturilor din organism, care sunt capabile de crestere. El promoveaza atat cresterea marimii celulelor cat si intensificarea mitozelor cu cresterea numarului de celule. Sunt interesate in special oasele, muschii, viscerele, colagenul, tesutul conjunctiv, tesutul adipos.

Pe langa efectul de stimulare a cresterii in general, STH indeplineste si alte functii metabolice specifice: creste rata de sinteza proteica in toate celulele din corp; creste mobilizarea acizilor grasi din tesutul adipos ca si utilizarea acestora pentru productia de energie; scade rata de utilizare a glucozei in intreg organismul. Se poate spune asadar ca STH creste cantitatea de proteine a organismului, utilizeaza rezervele de grasimi si conserva glucidele.

1. Rolul STH in cresterea depozitelor proteice

STH mareste direct transportul majoritatii aminoacizilor prin membranele celulare catre interiorul acestora. Aceasta determina cresterea concentratiei aminoacizilor in celule si se presupune ca cel putin in parte raspunde de cresterea sintezei proteice. Chiar daca aminoacizii intracelulari nu sunt crescuti, STH produce stimularea sintezei proteice in rate inalte. Se pare ca acest efect apare in urma actiunii directe a hormonului asupra mecanismului ribozomal care este pus sa produca un numar mare de molecule proteice. Apoi, STH stimuleaza procesul de transcriptie in nucleu, producand o crestere a sintezei de ARN. Acesta la randul sau promoveaza sinteza proteica.

In plus, apare si o scadere a descompunerii proteinelor intracelulare si a utilizarii proteinelor si aminoacizilor in vederea producerii de energie.

Se poate concluziona ca STH mareste aproape toate etapele aportului de aminoacizi in celule si ale sintezei proteice; in acelasi timp reduce catabolismul proteic.

2. Efectul STH in cresterea utilizarii lipidelor in vederea productiei de energie

STH determina eliberarea de catre tesutul adipos a acizilor grasi, ceea ce produce o crestere a concentratiei acestora in mediul intern; intensifica la nivelul tesuturilor conversia acizilor grasi in aceti-CoA, cu utilizarea ulterioara a acesteia pentru productia de energie. Astfel, in prezenta STH, lipidele sunt utilizate preferential in scop energogenetic, inaintea glucidelor si proteinelor.

3. Efectul STH asupra metabolismului glucidic

STH are urmatoarele efecte asupra metabolismului celular al glucozei: scaderea utilizarii glucozei in scop energetic; cresterea depozitelor celulare de glicogen; diminuarea patrunderii glucozei in celule. Desi mecanismul scaderii utilizarii glucozei in scop energetic nu se cunoaste precis, totusi se accepta ca acest efect apare in urma cresterii mobilizarii si utilizarii acizilor grasi in vederea productiei de energie; acizii grasi ar forma astfel cantitati mari  de acetil-CoA, care la randul sau declanseaza mecanisme de feed-back ce blocheaza degradarea glicolitica a glucozei si glicogenului.

Deoarece glucoza si glicogenul nu pot fi utilizate in scop energetic, glucoza intra in celule, este rapid polimerizata in glicogen si depozitata. Celulele sunt astfel rapid saturate cu glicogen si nu mai pot face noi depozite.

Pe masura ce celulele se satureaza cu glicogen si utilizarea glucozei in scop energetic scade, va scadea si patrunderea intracelulara a glucozei. In aceste conditii de scadere a patrunderii intracelulare a glucozei, concentratia sanguina a glucozei creste, uneori cu 50-100% peste valorile normale.

4. Stimularea cresterii cartilajului si osului-rolul somatomedinelor

STH nu are efect direct asupra cresterii elementelor cartilaginoase si osoase ale scheletului. Un factor de sulfatare de origine hepatica numit somatomedina este implicat in producerea efectelor de crestere a cartilajelor si oaselor de catre hormonul somatotrop.

STH determina ficatul sa sintetizeze numeroase proteine mici numite somatomedine, cu GM variind intre 4500-7500D. Aceste somatomedine, in special somatomedina-C, actioneaza asupra osului si cartilajului promavand cresterea lor. Functia lor de baza este sa determine producerea de catre condrocite a condroitin sulfatului si colagenului, ambele fiind necesare pentru cresterea cartilajului si osului. Somatomedina C are structura asemanatoare proinsulinei, a fost denumita si factor de crestere insulinic (IGF-1, Insulin-like Growth Factor). Stimularea cresterii are loc prin intermediul unor receptori membranari cu sensibilitate partiala la insulina, de unde si efectele hipoglicemiante ale insulinei si dezvoltarea exagerata a tesuturilor moi in unele cazuri de insulinoame pancreatice. Prin i9ntermediul somatomeninei, hormonul de crestere stimuleaza metabolismul cartilajului epifizar si dezvoltarea liniara a oaselor.

5.  Reglarea secretiei hormonului de crestere

Rata secretiei STH se poate intensifica in interval de cateva minute in relatie cu starea de nutritie, in urma unui stress ca foamea, hipoglicemia, exercitiul fizic, excitatie sau traumatisme.

Concentratia normala a STH in plasma este de 3 ng/ml la adult si de 5 ng/ml la copil. Aceste valori adesea cresc pana la 50 ng/ml dupa scaderea rezervelor de proteine si glucide din corp. In conditii de hipoglicemie, se stimuleaza secretia de STH. In conditii cronice, depletia de proteine celulare pare sa fie corelata cu secretia STH. Se poate spune ca secretia de STH este controlata moment cu moment de starea nutritionala si de stress a organismului si se pare ca factorul cel mai important in controlul secretiei STH este nivelul proteinelor celulare, desi modificarile glicemiei, pot de asemenea sa determine alterarea rapida a secretiei acestuia. STH opereaza intr-un sistem de control de feed-back: cand tesuturile incep sa sufere de malnutritie, in special in urma scaderii aportului proteic sunt secretate cantitati mari de STH. La randul lui, STH stimuleaza sinteza de proteine noi, dar in acelasi timp conserva proteinele deja prezente in celule.

6. Tulburari ale secretiei hormonului de crestere

Nanismul apare ca rezultat al deficientei STH. In general caracterele morfologice ale corpului se dezvolta proportional, dar rata dezvoltarii este mai scazuta. Un copil care atinge varsta de 10 ani, poate avea o dezvoltare corespunzatoare varstei de 4-5 ani. Doua treimi din cei cu nanism hipofizar nu trec prin pubertate si nu secreta cantitati suficiente de hormoni gonadotropi pentru a-si dezvolta functiile sexuale de adult. La o treime, deficienta este numai de STH, asa ca ei se maturizeaza sexual. Intelectul nu are de suferit la bolnavii cu nanism hipofizar.

Gigantismul este consecinta faptului ca celulele producatoare de STH devin extrem de active si adesea apar tumori cu celule secretoare de hormon de crestere. Toate tesuturile organismului vor creste rapid, inclusiv oasele si daca epifizele oaselor lungi nu au fuzionat cu diafizele, mai ales daca acest lucru se intampla in adolescenta, individul creste in inaltime si poate ajunge gigant, de peste 2,5 m. Majoritatea gigantilor pot prezenta si un hipopituitarism daca tulburarea initiala nu este corectata, deoarece tumora hipofizara continua sa creasca pana cand glanda este distrusa. Aceasta insuficienta hormonala hipofizara globala poate conduce la moarte in perioada de varsta a adultului tanar. Boala poate fi oprita in evolutie daca se face indepartarea chirurgicala a tumorii sau iradierea glandei.

Acromegalia-daca o tumora de celule secretoare de STH apare dupa adolescenta, adica dupa ce epifizele oaselor lungi au fuzionat cu diafizele, persoana nu mai poate creste in inaltime dar tesuturile moi pot continua sa creasca si oasele cresc in grosime. Cresterea este mai marcata la nivelul oaselor mici ale mainilor, picioarelor si la oasele craniului, mandibula, portiuni din vertebre, a caror crestere nu inceteaza in adolescenta. Mandibula protuzioneaza inainte, regiunea frontala a craniului proemina din cauza dezvoltarii excesive a crestelor osoase supraorbitale, nasul creste de doua ori fata de dimensiunile normale. Picioarele se dezvolta la dimensiuni mai mari iar degetele de la maini devin atat de groase incat acestea capata o marime de doua ori decat normalul. Modificarile vertebrale conduc la o deformare a spatelui tip cocoasa. Cele mai multe organe cu tesuturi moi, mai ales limba, ficatul, rinichii capata dimensiuni mult crescute (prin hiperplazie celulara).