Соматотропин

Соматотропин (гормон роста, ГР) синтезируется в ацидофильных клетках гипофиза. По химической структуре – полипептид, состоящий из 191 аминокислоты, с молекулярной массой около 22 000 Да. Обладает видовой специфичностью.

Регуляция синтеза ГР осуществляется соматолиберином и соматостатином гипоталамуса.

На секрецию ГР влияет ряд стимулов (сон, стресс). Секреция ГР, как и многих гипофизарных гормонов, носит эпизодический, пульсирующий характер. В течение нескольких минут уровень ГР в плазме может изменяться в 10 раз. Один из самых больших пиков отмечается вскоре после засыпания, что подтверждает поговорку: «Кто не спит, тот не растет». К другим стимулам секреции относят стресс (боль, холод, тревога, хирургическое вмешательство), физические упражнения, острая гипогликемия или голодание, белковая пища или аминокислота аргинин. Реакции на стресс могут быть опосредованы катехоламинами, действующими через гипоталамус.

Физиологические эффекты ГР.

ГР необходим для постнатального роста и для нормализации углеводного, липидного, азотного и минерального обменов.

Различают прямое действие ГР (через образование цАМФ) и опосредованное через стимуляцию выработки IGF-1 и IGF-2.

Ростовые эффекты ГР опосредуются главным образом через инсулиноподобные факторы роста (IGF-1, IGF-2), которые синтезируются в печени. IGF-1 состоит из 70 аминокислот и по строению он сходен с проинсулином. Первоначально был известен как «сульфатирующий фактор», благодаря своей способности стимулировать включение сульфата в хрящ. Позднее его стали называть соматомедин С. В плазме крови обнаруживается еще один инсулиноподобный фактор – IGF-2 (67 аминокислот), обладающий митогенной стимулирующей активностью. Содержание в плазме крови IGF-2 в два раз выше, чем IGF-1, но эффекты соматотропина тесно коррелируют с IGF-1. Некоторые авторы считают, что в печени образуются до 7 типов соматомединов, которые опосредуют действие соматотропина (А,В,С). К биологическим эффектам соматомединов в хрящевой ткани относится: 1) стимуляция включения ³⁵SO₄ в протеогликаны; 2) стимуляция включения тимидина в ДНК; 3) стимуляция синтеза РНК; 4) стимуляция синтеза белков.

Метаболические эффекты.

1.Обмен белков.1) ГР обладает анаболическим эффектом на метаболизм белков. 2) ГР стимулирует транспорт аминокислот в мышечные ткани и усиливает биосинтез белка. 3) ГР вызывает положительный азотистый баланс, что отражает общее повышение белкового синтеза и снижение содержания аминокислот и мочевины в плазме крови и моче. Это сопровождается повышением уровня синтеза РНК и ДНК. По эффекту на синтез белка гормон роста сходен с действием инсулина.

2.Обмен углеводов.1) По влиянию на обмен углеводов ГР является антагонистом инсулина. 2) ГР снижает утилизацию глюкозы периферическими тканями и активирует глюконеогенез. В результате развивается гипергликемия. 3) ГР увеличивает содержание гликогена в печени в результате активации глюконеогенеза из аминокислот. 4) ГР ингибирует гликолиз в мышцах, что связано с мобилизацией жирных кислот при липолизе. Поэтому при избыточной продукции ГР может развиваться сахарный диабет.

3.Обмен липидов.1)ГР усиливает липолиз и повышает концентрацию свободных жирных кислот и глицерина в крови. 2) ГР усиливает окисление жирных кислот в печени. При недостаточности инсулина (например, при диабете) может возрастать кетогенез.

4.Обмен минеральных веществ.ГР или, что более вероятно, IGF-1 способствует положительному азотистому балансу кальция, магния и фосфата и вызывает задержку Na⁺, К⁺ и Cl^-. Первый эффект, возможно, связан с действием ГР на кости: он стимулирует рост длинных костей в области эпифизарных пластинок у детей и аппозиционный или акральный рост у взрослых. У детей ГР усиливает образование хряща.

5.Пролактиноподобные эффекты.ГР связывается с лактогенными рецепторами и обладает свойствами пролактина, в частности способностью к стимуляции молочных желез и лактогенеза.

Нарушение синтеза ГР.Недостаточность ГР особенно опасна у детей, поскольку нарушает их способность к нормальному росту. При недостатке СТГ у детей (гипофизарная карликовость) отмечается нарушение пропорционального развития тела и сохранение нормальных пропорций и психического развития. Избыток ГР в детском возрасте приводит к развитию гигантизма. Избыточная секреция у взрослых – акромегалия. Акральный рост костей приводит к характерным изменениям лица (выступающая челюсть, огромный нос), увеличение размеров кистей, стоп и черепа. Другие симптомы включают разрастание внутренних органов, истончение кожи, метаболические расстройства (сахарный диабет).