| Somatotropt hormon 1 | |
|---|---|
| Notation | |
| Symboler | GH1 |
| CAS | 9002-72-6 |
| Entrez Gene | 2688 |
| HGNC | 4261 |
| OMIM | 139250 |
| RefSeq | NM_022562 |
| UniProt | P01241 |
| Andre data | |
| Locus | 17. ch. , 17q22 -q24 |
| Oplysninger i Wikidata ? | |
| Somatotropt hormon 2 | |
|---|---|
| Notation | |
| Symboler | GH2 |
| CAS | 9002-72-6 |
| Entrez Gene | 2689 |
| HGNC | 4262 |
| OMIM | 139240 |
| RefSeq | NM_002059 |
| UniProt | P01242 |
| Andre data | |
| Locus | 17. ch. , 17q22 -q24 |
| Oplysninger i Wikidata ? | |
Somatotropin (GH, somatotropt hormon, somatropin, væksthormon) er et af hormonerne i den forreste hypofyse . Det tilhører familien af polypeptidhormoner, som også inkluderer prolaktin og placentalaktogen .
Fem væksthormongener er lokaliseret på naboloci på kromosom 17, har en høj grad af homologi og er tilsyneladende opstået som et resultat af duplikation af et forfædres gen. To af dem giver anledning til to hovedisoformer af væksthormon, hvoraf den ene syntetiseres hovedsageligt i hypofysen, og den anden i placenta syncytiotrofoblastceller . Alternativ splejsning øger antallet af isoformer og antyder muligheden for deres specialisering i deres virkninger på forskellige væv. Der er flere isoformer i blodet, hvoraf den vigtigste indeholder 191 aminosyrer og har en molekylvægt på 22124 g/mol .
Somatotropin kaldes væksthormon, fordi det hos børn og unge, såvel som unge med vækstzoner i knoglerne , der endnu ikke er lukket, forårsager en udtalt acceleration af lineær (i længde) vækst, hovedsageligt på grund af væksten af lange rørknogler af lemmerne. Somatotropin har en kraftig anabolsk og anti-katabolisk virkning, forbedrer proteinsyntesen og hæmmer dets nedbrydning og hjælper også med at reducere subkutan fedtaflejring , forbedre fedtforbrændingen og øge forholdet mellem muskelmasse og fedt. Derudover er somatotropin involveret i reguleringen af kulhydratmetabolismen - det forårsager en udtalt stigning i blodsukkerniveauet og er et af de kontrainsulære hormoner, insulinantagonister i deres virkning på kulhydratmetabolismen. Dets virkning på pancreas-ø-celler, immunstimulerende virkning, øget absorption af calcium i knoglevæv osv. beskrives også Væksthormon forårsager mange effekter direkte, men en væsentlig del af dets virkninger medieres af insulinlignende vækstfaktorer , hovedsageligt IGF- 1 (tidligere kaldet somatomedin C), som produceres under påvirkning af væksthormon i leveren og stimulerer væksten af de fleste indre organer. Yderligere mængder af IGF-1 ( insulinlignende vækstfaktor ) syntetiseres i målvæv .
Væksthormonreceptoren er et transmembranprotein, der tilhører superfamilien af receptorer med tyrosinkinaseaktivitet . Ifølge de fleste forskere, når de interagerer med ét hormonmolekyle, kombineres to receptormolekyler ( dimerisering ), hvorefter receptoren aktiveres, og dens intracellulære domæne fosforylerer selve receptoren og hovedmålproteinet, Janus kinase (JAK-2). Videre transmission af signalet foregår på flere måder.
Hovedvejen er gennem STAT proteiner [ klargør ] Janus kinase aktiverer transkriptionen af en række gener, gennem IRS proteinet (insulinreceptorsubstrat) påvirker det transporten af glukose ind i celler og mere.
JAK-2 kan også direkte aktivere andre receptorer, såsom den epidermale vækstfaktorreceptor , hvilket synes at forklare den mitogene virkning af væksthormon.
Udskillelsen af væksthormon sker ligesom mange andre hormoner periodisk og har flere toppe i løbet af dagen (normalt sker sekretionstoppen hver 3.-5. time). Den højeste og mest forudsigelige top opstår om natten, omkring en time eller to efter at være faldet i søvn.
Den højeste koncentration af somatotropin i blodplasmaet er 4-6 måneders intrauterin udvikling. Det er omkring 100 gange højere end for en voksen. Derefter aftager sekretionen gradvist med alderen. Den er minimal hos ældre og ældre mennesker, hvor både baseline-niveauet og frekvensen og amplituden af sekretionstoppe falder. Det grundlæggende niveau af væksthormon er maksimalt i den tidlige barndom, amplituden af sekretionstoppe er maksimal hos unge i perioden med intensiv lineær vækst og pubertet.
Den grundlæggende koncentration af væksthormon i blodet er 1-5 ng / ml, under toppe kan den stige til 10-20 og endda 45 ng / ml. Det meste cirkulerende væksthormon er bundet til væksthormonbindende protein (GHBP ) , som er en delvis transkription af det samme gen, som koder for væksthormonreceptoren.
De vigtigste regulatorer af væksthormonsekretion er peptidhormonerne i hypothalamus ( somatostatin og somatoliberin ), som udskilles af neurosekretoriske celler i hypothalamus i hypofysens portårer og virker direkte på somatotroper . Men balancen mellem disse hormoner og udskillelsen af væksthormon påvirkes af mange fysiologiske faktorer.
Stimulere udskillelsen af væksthormon:
Med hypoglykæmi stiger niveauet af somatotropin i blodet kraftigt - dette er en af de naturlige fysiologiske mekanismer til hurtig korrektion af hypoglykæmi.
Undertrykke udskillelsen af væksthormon:
I sig selv påvirker androgener ikke udskillelsen af væksthormon.
Væksthormonsekretion påvirkes også af nogle xenobiotika .
Til manifestation af somatotropins anabolske effekt på proteinsyntese og kroppens lineære vækst er tilstedeværelsen af insulin nødvendig - i fravær af insulin eller på dets lave niveau har somatotropin ikke en anabolsk effekt. Med hensyn til proteinsyntese virker somatotropin og insulin ikke antagonistisk, som de gør på kulhydratmetabolismen, men synergistisk. Tilsyneladende er det fraværet eller utilstrækkeligheden af insulins forstærkende virkning på cellernes følsomhed over for somatotropins anabolske virkning, der forklarer den dårlige lineære vækst og forsinkelse i den fysiske udvikling af børn med type I- diabetes , hvilket især er mærkbart, når dosis insulin er utilstrækkelig (utilstrækkelig kompensation for diabetes).
Til manifestation af somatotropins anabolske og fedtforbrændende virkning på celler er tilstedeværelsen af kønshormoner og skjoldbruskkirtelhormoner desuden nødvendig . Dette forklarer forsinkelsen i lineær vækst og forsinkelsen i den fysiske udvikling hos børn og unge med hypogonadisme (mangel på kønshormoner) og med hypothyroidisme (thyroid insufficiens).
Antagonistisk virkning i forhold til effekten af somatotropin på proteinsyntese, fedtforbrænding og lineær vækst udøves af glukokortikoider , især cortisol .
Somatotropin har en modulerende effekt på nogle funktioner i centralnervesystemet , idet det ikke kun er et endokrint hormon, men også et neuropeptid, det vil sige et mediatorprotein, der er involveret i reguleringen af centralnervesystemet. Ifølge nogle rapporter kan væksthormon krydse blod-hjerne-barrieren . Det har vist sig, at væksthormon også produceres inde i hjernen, i hippocampus . Dets niveau i hippocampus stiger hos kvinder med en stigning i niveauet af østrogen i blodet, hos kvinder og mænd stiger det med akut stress og falder med en stigning i niveauet af IGF-1 (som også produceres i hjernen ) ). Væksthormonreceptorer findes i forskellige dele af hjernen og i rygmarven. Det har vist sig, at den "pulserende" rytme af væksthormonsekretion reguleres af et særligt peptid, GHRP , som har receptorer i hypothalamus og hippocampus. Generelt antages det, at væksthormon er involveret i læreprocesser (bekræftet af eksperimenter på gnavere) og reguleringen af homeostase , herunder fødeindtagelse.
Som et resultat af forundersøgelser hos ældre i begyndelsen af 1990'erne viste det sig, at administration af eksogent væksthormon kunne bremse aldring og forbedre ældre menneskers fysiske tilstand. Disse data blev oppustet af journalister og reklamer.
Senere blev disse data suppleret med resultaterne af en undersøgelse i mus, som viste, at med et reduceret indhold af væksthormon eller en reduceret følsomhed af celler for det, samt med en reduceret koncentration af IGF-1 under embryonal udvikling, liv forventningen er væsentligt reduceret.
Hos voksne fører en patologisk stigning i niveauet af somatotropin eller langvarig administration af eksogent somatotropin i doser, der er karakteristiske for en voksende organisme, til fortykkelse af knoglerne og forgrovning af ansigtstræk, en stigning i størrelsen af tungen - makroglossi . Tilknyttede komplikationer er kompression af nerverne (tunnelsyndrom), et fald i muskelstyrke og en stigning i insulinresistens i væv. En almindelig årsag til akromegali er et adenom i den forreste hypofyse. Normalt forekommer adenomer i voksenalderen, men i sjældne tilfælde af deres forekomst i barndommen observeres hypofysegigantisme .
Mangel på væksthormon i barndommen er hovedsageligt forbundet med genetiske defekter og forårsager væksthæmning – hypofyse-dværgvækst – og nogle gange også puberteten. Mental retardering er tilsyneladende observeret med polyhormonal insufficiens forbundet med underudvikling af hypofysen. I voksenalderen forårsager væksthormonmangel øget aflejring af fedt på kroppen. HESX1- og LHX3-generne, som styrer udviklingen af hypofysen og forskellige strukturer i forhjernen, samt PROP1-genet, som styrer modningen af cellerne i den forreste hypofyse, er blevet identificeret. Mutationer af disse gener fører til mangel på væksthormon eller polyhormonmangel.
Mutationer i væksthormonreceptorgenet med funktionstab fører til udvikling af Larons syndrom . Tegn på sygdommen er en kraftig opbremsning i væksten (proportional nanisme), reducerede størrelser af ansigtsdelen af kraniet og nogle andre afvigelser. Patienterne er karakteriseret ved en høj koncentration af væksthormon, men et meget lavt indhold af IGF-1 i blodplasmaet. Denne sjældne recessive autosomale sygdom forekommer hovedsageligt blandt middelhavsfolk og i Ecuador.
Vækstfremme ved daglig administration af hypofyseekstrakt. I sin rene form blev hormonet først isoleret i 1970'erne, først fra en tyrs hypofyse, derefter en hest og et menneske. Hormonbehandling bør gives så tidligt som muligt og mindst indtil slutningen af puberteten. I dag er det den mest effektive behandling for hypofyse-dværgvækst.
Nogle undersøgelser har vist, at somatotropin forbedrer hukommelse og kognitiv funktion, især hos patienter med hypofyse-dværgvækst (mangel på somatotrop funktion af hypofysen), og at administration af somatotropin kan forbedre humør og velvære hos patienter med lave niveauer af somatotropin i blodet - ikke kun patienter med klinisk signifikant hypofyse-dværgvækst, men også fx depressive patienter. Samtidig forårsager det overdrevent høje niveau af somatotropin i blodet, observeret ved akromegali, også depression og andre lidelser i centralnervesystemet. Samtidig er data om virkningen af væksthormon på menneskelige kognitive funktioner modstridende.
I 1990 udkom en artikel, hvor det på 12 ældre [1] blev vist , at langvarig (inden for 6 måneder) administration af væksthormon i blodet førte til en stigning i muskelmasse, et fald i fedtvævsmasse og en stigning i mineralisering og stigning i knogletæthed. Yderligere større og mere nøjagtige ( dobbeltblindede ) undersøgelser bekræftede et fald i fedtvævsmasse og en stigning i muskelmasse og bekræftede ikke en stigning i knogletæthed. Samtidig viste det sig, at muskelstyrken ikke steg, og stigningen i muskelmasse var tilsyneladende forbundet med tilbageholdelse af mere væske i kroppen. Der var også talrige bivirkninger (forhøjet blodtryk, hyperglykæmi osv.).
På grund af den kendsgerning, at somatotropins hormonelle virkning på kroppen (forhøjede blodsukkerniveauer, udvikling af skelettets akromegaloide struktur) forhindrer dets langvarige brug som et nootropisk middel , bliver der gjort forsøg på at syntetisere et polypeptid, der ville have affinitet for somatotropinreceptorer i centralnervesystemet, men ville ikke have affinitet for receptorer af dette hormon i resten af kroppen.
Væksthormonpræparater blev brugt til medicinske formål såvel som i sport, hvilket er forbundet med dets evne til at øge muskelmassen og reducere kropsfedt under aktiv træning.
I 1989 blev væksthormon officielt forbudt af Den Olympiske Komité, men for nylig er salget af stoffet steget flere gange. For det meste bruges væksthormon af bodybuildere, der kombinerer det med andre anabolske lægemidler.
| Diabetologi | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||