Войти
| Гормон роста 1 (гипофиз) | |
|---|---|
 Гормон роста | |
| Идентификаторы | |
| Символ | GH1 |
| Ген NCBI | 2688 |
| HGNC | 4261 |
| OMIM | 139250 |
| RefSeq | NM_022562 |
| UniProt | P01241 |
| Прочие данные | |
| Локус | Chr. 17 q22-q24 |
| Гормон роста 2 (плацентарный) | |
|---|---|
| Идентификаторы | |
| Символ | GH2 |
| ген NCBI | 2689 |
| HGNC | 4262 |
| OMIM | 139240 |
| RefSeq | NM_002059 |
| UniProt | P01242 |
| Прочие данные | |
| Locus | Chr. 17 q22-q24 |
гормон роста (GH) или соматотропин, также известный как гормоны роста человека (hGH или HGH ) в своей человеческой форме, представляет собой пептидный гормон, который стимулирует рост, размножение клеток и регенерацию клеток у людей и других животных. Таким образом, это важно для человеческого развития. GH также стимулирует выработку IGF-1 и увеличивает концентрацию глюкозы и свободных жирных кислот. Это тип митогена, который специфичен только для рецепторов определенных типов клеток. GH представляет собой 191- аминокислоту, одноцепочечный полипептид, который синтезируется, хранится и секретируется соматотропными клетками в боковых крыльях передней гипофиз железа.
A рекомбинантная форма чГР, называемая соматропин (INN ), используется в качестве рецептурного препарата для лечения нарушений роста у детей и взрослых . гормональная недостаточность. В Соединенных Штатах его можно приобрести в аптеке только по рецепту лицензированного поставщика медицинских услуг. В последние годы в Соединенных Штатах некоторые поставщики медицинских услуг прописывают гормон роста пожилым людям для повышения жизнеспособности. Хотя это законно, эффективность и безопасность этого использования для HGH не проверялась в клинических испытаниях. Многие функции гормона роста остаются неизвестными.
В качестве анаболического агента, гормон роста используется спортсменами в спорте по крайней мере с 1982 года и был запрещен IOC и NCAA. Традиционный анализ мочи не выявляет допинг гормона роста, поэтому запрет не применялся до начала 2000-х годов, когда анализы крови, которые могли различить естественный и искусственный гормон роста. начали развиваться. Анализы крови, проведенные ВАДА на Олимпийских играх 2004 года в Афинах, Греция, были ориентированы в первую очередь на гормон роста. Использование препарата для повышения производительности в настоящее время не одобрено FDA.
GH изучается для более эффективного использования в животноводстве в промышленном сельском хозяйстве, и было предпринято несколько попыток получить одобрение правительства. использовать GH в животноводстве. Это использование было спорным. В Соединенных Штатах единственное одобренное FDA использование GH для домашнего скота - это использование специфической для коровы формы GH, называемой соматотропин крупного рогатого скота, для увеличения производства молока у дойных коров. Розничным торговцам разрешается маркировать емкости с молоком как произведенное с бычьим соматотропином или без него.
Названия соматотропин (СТГ) или соматотропный гормон относятся к гормону роста, вырабатываемому естественным путем у животных и извлекаемому из туш. Гормон, извлекаемый из трупов человека, сокращенно называют ЧГР. Основной гормон роста, производимый с помощью технологии рекомбинантной ДНК, имеет утвержденное родовое название (INN ) соматропин и торговую марку Humatrope, и в научной литературе он имеет правильное сокращение rhGH. С момента своего появления в 1992 году Хуматроп был запрещенным спортивным допинговым агентом и в этом контексте упоминается как HGH.
Гены гормона роста человека, известного как гормон роста 1 (соматотропин; гормон роста гипофиза) и гормон роста 2 (плацентарный гормон роста; вариант гормона роста), локализованы в области q22-24 хромосомы 17 и тесно связаны с хорионическим соматомаммотропином человека (также известным как плацентарный лактоген ) гены. GH, хорионический соматомаммотропин человека и пролактин относятся к группе гомологичных гормонов с стимулирующей рост и лактогенной активностью.
Основная изоформа гормона роста человека представляет собой белок, состоящий из 191 аминокислот и молекулярной массы 22,124 дальтон. В структуру входят четыре спирали, необходимые для функционального взаимодействия с рецептором GH. Похоже, что по структуре GH эволюционно гомологичен пролактину и хорионическому соматомаммотропину. Несмотря на заметное структурное сходство между гормоном роста различных видов, только гормоны роста человека и обезьяны Старого Света оказывают значительное влияние на человеческий рецептор гормона роста.
Несколько молекулярные изоформы GH существуют в гипофизе и попадают в кровь. В частности, вариант примерно 20 кДа, возникший в результате альтернативного сплайсинга, присутствует в довольно постоянном соотношении 1: 9, в то время как недавно сообщалось о дополнительном варианте ~ 23-24 кДа в состояниях после упражнений в более высоких пропорциях. Этот вариант не был идентифицирован, но было высказано предположение, что он совпадает с гликозилированным вариантом 22 кДа 23 кДа, идентифицированным в гипофизе. Кроме того, эти варианты циркулируют частично связанными с белком (связывающий гормон роста, GHBP), который является усеченной частью рецептора гормона роста, и неустойчивой к кислотам субъединицей ( ALS).
Секреция гормона роста (GH) в гипофизе регулируется нейросекреторными ядрами гипоталамуса. Эти клетки выделяют пептиды гормон, высвобождающий гормон роста (GHRH или соматокринин) и гормон, ингибирующий гормон роста (GHIH или соматостатин), в портал гипофиза венозную кровь. окружающий гипофиз. Высвобождение GH в гипофизе в первую очередь определяется балансом этих двух пептидов, на который, в свою очередь, влияют многие физиологические стимуляторы (например, упражнения, питание, сон) и ингибиторы (например, свободные жирные кислоты) секреции GH.
Затем соматотропные клетки в передней доле гипофиза железы синтезируют и секретируют GH пульсирующим образом в ответ на эти стимулы со стороны гипоталамуса. Самый большой и наиболее предсказуемый из этих пиков GH происходит примерно через час после начала сна при уровне в плазме от 13 до 72 нг / мл. В противном случае существует большая разница между днями и отдельными людьми. Почти пятьдесят процентов секреции GH происходит во время третьей и четвертой медленной фазы сна. Приливы секреции в течение дня происходят с интервалами от 3 до 5 часов. Концентрация GH в плазме во время этих пиков может составлять от 5 до даже 45 нг / мл. Между пиками базальные уровни GH низкие, обычно менее 5 нг / мл в течение большей части дня и ночи. Дополнительный анализ пульсирующего профиля гормона роста, описанный во всех случаях, ниже 1 нг / мл для базальных уровней, в то время как максимальные пики находятся в районе 10-20 нг / мл.
Известно, что ряд факторов влияет на секрецию гормона роста., например возраст, пол, диета, упражнения, стресс и другие гормоны. Подростки младшего возраста выделяют GH со скоростью около 700 мкг / день, в то время как здоровые взрослые люди выделяют GH со скоростью около 400 мкг / день. Недостаток сна обычно подавляет высвобождение GH, особенно после раннего взросления.
Стимуляторы секреции гормона роста (GH) включают:
К ингибиторам секреции GH относятся:
Помимо контроля эндогенных и стимулирующих процессов, ряд чужеродных соединений (ксенобиотиков, таких как лекарственные препараты и эндокринные препараты). разрушители ), как известно, влияют на секрецию и функцию GH.
Основные пути эндокринной регуляции роста Влияние гормона роста на ткани организма в целом можно описать как анаболический (наращивание). Как и большинство других белковых гормонов, GH действует путем взаимодействия со специфическим рецептором на поверхности клеток.
Увеличение роста в детстве - наиболее широко известный эффект гормона роста. Рост, по-видимому, стимулируется по крайней мере двумя механизмами:
Помимо увеличения роста у детей и подростков, гормон роста оказывает множество других эффектов на тело:
GH имеет короткий биологический период полувыведения примерно от 10 до 20 минут.
m Самым распространенным заболеванием избытка GH является опухоль гипофиза, состоящая из соматотрофных клеток передней доли гипофиза. Эти соматотрофные аденомы являются доброкачественными и медленно растут, постепенно производя все больше и больше GH. В течение многих лет основными клиническими проблемами были проблемы с избытком гормона роста. В конце концов, аденома может стать достаточно большой, чтобы вызвать головные боли, ухудшить зрение из-за давления на зрительные нервы или вызвать дефицит других гормонов гипофиза за счет смещения.
Продолжительный избыток гормона роста утолщает кости челюсти, пальцев рук и ног, что приводит к тяжести челюсти и увеличению размера пальцев, что называется акромегалией. Сопутствующие проблемы могут включать потоотделение, давление на нервы (например, синдром запястного канала ), мышечную слабость, избыток глобулина, связывающего половые гормоны (SHBG), резистентность к инсулину или даже редкую форму диабет 2 типа и снижение половой функции.
GH-секретирующие опухоли обычно распознаются на пятом десятилетии жизни. Крайне редко такая опухоль возникает в детстве, но, когда это происходит, чрезмерный рост GH может вызвать чрезмерный рост, традиционно называемый гипофизарный гигантизм.
Хирургическое удаление является обычным лечением опухолей, продуцирующих GH.. В некоторых случаях может быть использовано сфокусированное излучение или антагонист GH, такой как пегвисомант, для уменьшения опухоли или блокирования функции. Другие препараты, такие как октреотид (агонист соматостатина) и бромокриптин (агонист дофамина ), могут быть использованы для блокирования секреции гормона роста, поскольку и соматостатин, и дофамин отрицательно подавляют GHRH-опосредованное высвобождение GH из передней доли гипофиза.
Эффекты дефицита гормона роста (GH) варьируются в зависимости от возраста, в котором они возникают. Изменения в соматомедине могут привести к дефициту гормона роста с двумя известными механизмами; неспособность тканей реагировать на соматомедин или неспособность печени производить соматомедин. Основными проявлениями дефицита GH у детей являются задержка роста, развитие низкого роста и задержка полового созревания. У взрослых изменение соматомедина способствует увеличению активности остеокластов, что приводит к более слабым костям, которые более склонны к патологическим переломам и остеопорозу. Однако дефицит у взрослых встречается редко, и наиболее частой причиной является аденома гипофиза. Другие причины у взрослых включают продолжение проблемы детства, другие структурные поражения или травмы и очень редко идиопатический GHD.
Взрослые с GHD "склонны иметь относительное увеличение жировой массы и относительное уменьшение мышечной массы и, во многих случаях, снижение энергии и качества жизни ».
Диагностика дефицита GH включает в себя многоэтапный диагностический процесс, обычно завершающийся тестами на стимуляцию GH, чтобы проверить, работает ли гипофиз пациента будет выпускать пульс гормона роста, когда его спровоцируют различные раздражители.
Несколько исследований, в основном с участием пациентов с дефицитом GH, предположили решающую роль GH как в психическом, так и в психическом развитии. эмоциональное благополучие и поддержание высокого уровня энергии. Взрослые с дефицитом гормона роста часто имеют более высокий уровень депрессии, чем люди без него. Хотя заместительная терапия GH была предложена для лечения депрессии, вызванной дефицитом GH, долгосрочные эффекты такой терапии неизвестны.
GH имеет также изучались в контексте когнитивных функций, включая обучение и память. GH у людей, по-видимому, улучшает когнитивные функции и может быть полезен при лечении пациентов с когнитивными нарушениями, вызванными дефицитом GH.
Лечение экзогенным гормоном роста показано только в ограниченных случаях и требует регулярного мониторинга из-за частоты и тяжести побочных эффектов. GH используется в качестве заместительной терапии у взрослых с дефицитом GH в детстве или во взрослом возрасте (обычно в результате приобретенной опухоли гипофиза). У этих пациентов преимущества по-разному включали снижение жировой массы, увеличение мышечной массы, увеличение плотности костей, улучшение липидного профиля, снижение факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний и улучшение психосоциального благополучия.
GH можно использовать для лечения состояний, вызывающих низкий рост, но не связанных с дефицитом GH. Однако результаты не столь впечатляющие по сравнению с низким ростом, который объясняется исключительно дефицитом гормона роста. Примерами других причин одышки, которые часто лечатся с помощью GH, являются синдром Тернера, хроническая почечная недостаточность, синдром Прадера-Вилли, задержка внутриутробного развития, и тяжелая идиопатическая низкорослость. Более высокие («фармакологические») дозы требуются для значительного ускорения роста в этих условиях, обеспечивая уровни в крови значительно выше нормальных («физиологических»). Несмотря на более высокие дозы, побочные эффекты во время лечения редки и мало варьируются в зависимости от состояния, которое лечат.
Одна версия rHGH также была одобрена FDA для поддержания мышечной массы при истощении из-за СПИД.
Выкл метки предписание HGH является спорным и может быть запрещено законом.
Претензии для GH в качестве анти-старения дата обращения спиной к 1990 год, когда Медицинский журнал Новой Англии опубликовал исследование, в котором GH использовался для лечения 12 мужчин старше 60 лет. По завершении исследования все мужчины показали статистически значимое увеличение безжировой массы тела и минеральной плотности костей, в то время как контрольная группа сделала это. не. Авторы исследования отметили, что эти улучшения были противоположностью изменений, которые обычно происходят в течение периода старения от 10 до 20 лет. Несмотря на то, что авторы ни разу не утверждали, что ГР полностью изменил сам процесс старения, их результаты были неверно истолкованы как свидетельствующие о том, что ГР является эффективным средством против старения. Это привело к появлению таких организаций, как спорная Американская академия антивозрастной медицины, пропагандирующая использование этого гормона в качестве «средства против старения».
Медицинский факультет Стэнфордского университета метаанализ клинических исследований по этому вопросу, опубликованный в начале 2007 года, показал, что применение GH у здоровых пожилых пациентов увеличивало мышечную массу примерно на 2 кг и уменьшало жировые отложения на ту же величину. Однако это были единственные положительные эффекты от приема гормона роста. Никакие другие критические факторы не были затронуты, такие как плотность костей, уровень холестерина, измерения липидов, максимальное потребление кислорода или любой другой фактор, который мог бы указывать на улучшение физической формы. Исследователи также не обнаружили какого-либо увеличения мышечной силы, что привело их к выводу, что GH просто позволяет организму накапливать больше воды в мышцах, а не увеличивать рост мышц. Это могло бы объяснить увеличение безжировой массы тела.
GH также использовался экспериментально для лечения рассеянного склероза, для увеличения потери веса при ожирении, а также при фибромиалгии., сердечная недостаточность, болезнь Крона и язвенный колит и ожоги. GH также использовался экспериментально у пациентов с синдромом короткой кишки, чтобы уменьшить потребность во внутривенном полном парентеральном питании.
В 1990 году Конгресс США принял сводный закон о преступлениях Crime Закон о контроле 1990 года, внесший поправки в Федеральный закон о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах, классифицирующий анаболические стероиды как контролируемые вещества и добавивший новый раздел в котором говорилось, что лицо, которое «сознательно распространяет или обладает с намерением распространять гормон роста человека для любого использования у людей, кроме лечения болезни или другого признанного медицинского состояния, если такое использование было санкционировано министром здравоохранения и Human Services "совершила уголовное преступление.
Управление по борьбе с наркотиками Министерства юстиции США считает, что прописывание гормона роста не по назначению является незаконным и является основным способом незаконного распространения HGH. Этот раздел также был истолкован некоторыми врачами, в первую очередь авторами комментариев, опубликованных в Журнале Американской медицинской ассоциации в 2005 году, как означающее, что назначение гормона роста не по назначению может считаться незаконным. А в некоторых статьях в популярной прессе, например, в тех, которые критикуют фармацевтическую промышленность за маркетинг лекарств для использования не по назначению (с озабоченностью по поводу нарушений этики), делались резкие заявления о том, могут ли врачи назначать гормон роста не по назначению: «В отличие от других рецептурных препаратов, Гормон роста может быть прописан только для определенных целей. Законодательство ограничивает продажи в США для лечения редких дефектов роста у детей и ряда необычных состояний, таких как синдром короткой кишки или синдром Прадера-Вилли, врожденное заболевание, которое вызывает снижение мышечного тонуса и недостаток гормонов в половых железах ". В то же время клиники против старения, где врачи назначают, вводят и продают людям гормон роста, - это большой бизнес. В статье 2012 года в Vanity Fair, когда его спросили, насколько рецепты на гормон роста намного превышают количество взрослых пациентов, у которых, по оценкам, есть дефицит гормона роста, Драгос Роман, возглавляющий группу в FDA, которая рассматривает препараты в эндокринологии, сказал «FDA не регулирует использование гормона роста не по назначению. Иногда он используется по назначению. Иногда это не так».
Реакция в месте инъекции является обычным явлением. Реже пациенты могут испытывать отек суставов, боль в суставах, синдром запястного канала и повышенный риск диабета. В некоторых случаях у пациента может развиться иммунный ответ против гормона роста. Гормон роста также может быть фактором риска лимфомы Ходжкина.
Одно исследование взрослых, которые лечились заместительной терапией гормон роста трупа (который не применялся нигде в мире с 1985 года) в детстве, показал умеренно повышенную заболеваемость толстой кишкой. рак и рак простаты, но связь с лечением GH не была установлена.
Первым описанием использования GH в качестве допингового агента был «Справочник по подземным стероидам» Дэна Дюшена, который приехал из Калифорнии в 1982 г.; неизвестно, где и когда GH впервые был использован таким образом.
Спортсмены во многих видах спорта использовали гормон роста человека, чтобы попытаться улучшить свои спортивные результаты. Некоторые недавние исследования не подтвердили утверждения о том, что гормон роста человека может улучшить спортивные результаты профессиональных спортсменов-мужчин. Многие спортивные общества запрещают использование GH и вводят санкции против спортсменов, уличенных в его использовании. Однако, поскольку GH является мощным эндогенным белком, очень сложно обнаружить допинг GH. В Соединенных Штатах GH легально доступен только по рецепту врача.
Чтобы извлечь выгоду из идеи, что GH может быть полезен для борьбы со старением, компании, продающие пищевые добавки, имеют веб-сайты, на которых продаются продукты, связанные с GH в рекламном тексте, с названиями, звучащими с медицинской точки зрения, описанными как «высвобождающие гормон роста». Типичные ингредиенты включают аминокислоты, минералы, витамины и / или экстракты трав, комбинация которых описана как заставляющая организм вырабатывать больше гормона роста с соответствующими полезными эффектами. В Соединенных Штатах, поскольку эти продукты продаются как пищевые добавки, они незаконно содержат GH, который является лекарством. Кроме того, в соответствии с законодательством США продукты, продаваемые в качестве пищевых добавок, не могут иметь утверждений о том, что добавка лечит или предотвращает какие-либо заболевания или состояния, а рекламные материалы должны содержать заявление о том, что заявления о пользе для здоровья не утверждены FDA. FTC и FDA применяют закон, когда им становится известно о нарушениях.
В Соединенных Штатах разрешено давать коровам бычий гормон роста для увеличения производства молока. и разрешено использовать GH при выращивании коров для производства говядины; см. статью о соматотропине крупного рогатого скота, кормлении крупного рогатого скота, молочном животноводстве и споре о говяжьем гормоне.
Использование GH в птицеводстве является незаконным в США. Точно так же куриное мясо, продаваемое в Австралии, не содержит гормонов.
Несколько компаний пытались получить версию GH для использования у свиней (свиной соматотропин), одобренную FDA, но все заявки были отозваны.
Идентификация, очистка и последующий синтез гормона роста связаны с Чох Хао Ли. Genentech впервые применил рекомбинантный гормон роста человека для терапии человека в 1981 году.
До его производства с помощью технологии рекомбинантной ДНК гормон роста, используемый для лечения дефицита, был извлечены из гипофиза трупов. Попытки создать полностью синтетический гормон роста потерпели неудачу. Ограниченные поставки гормона роста привели к тому, что терапия гормона роста была ограничена лечением идиопатического низкого роста. Очень ограниченные клинические исследования гормона роста, полученного от обезьяны Старого Света, макаки-резуса, были проведены Джоном С. Беком и его коллегами в Монреале в конце 1950-х годов. Исследование, опубликованное в 1957 году, которое проводилось на «13-летнем мужчине с хорошо документированным гипопитуитаризмом, вторичным по отношению к краниофиарингиоме», обнаружило, что: «Гормон роста человека и обезьяны привел к значительному увеличению накопления азота... ( и) наблюдалась задержка калия, фосфора, кальция и натрия... Наблюдалось увеличение массы тела в течение обоих периодов... Наблюдалось значительное увеличение экскреции альдостерона с мочой в течение обоих периодов введения препарата для роста. Гормона роста. Это было наиболее заметно у гормона роста человека.... Ухудшение кривой толерантности к глюкозе стало очевидным после 10 дней введения гормона роста человека. На пятый день введения обезьяньего роста не было обнаружено никаких изменений толерантности к глюкозе. гормон ». Другое исследование, опубликованное в 1958 г., проводилось на шести людях: по той же теме, что и статья в Science; 18-летний мужчина с отсталостью в естественном и сексуальном развитии и возрастом скелета от 13 до 14 лет; 15-летняя женщина с хорошо подтвержденным гипопитуитаризмом, вторичным по отношению к краниофарингиоме; 53-летняя женщина с карциномой груди и обширными метастазами в скелете; 68-летняя женщина с прогрессирующим постменопаузальным остеопорозом; и здоровый 24-летний студент-медик без каких-либо клинических или лабораторных доказательств системного заболевания.
В 1985 году необычные случаи болезни Крейтцфельдта – Якоба были обнаружены у людей, получивших труп. -производный гормон роста десять-пятнадцать лет назад. Исходя из предположения, что инфекционные прионы, вызывающие заболевание, передавались вместе с гормоном роста человека, полученным из трупа, гормон роста человека, полученный из трупа, был удален с рынка.
В 1985 году биосинтетический гормон роста человека заменил гормон роста человека, полученный из гипофиза. для терапевтического использования в США и других странах.
По состоянию на 2005 год рекомбинантные гормоны роста, доступные в США (и их производители), включали Nutropin (Genentech ), Humatrope (Lilly ), Genotropin (Pfizer ), Norditropin (Novo ) и Saizen (Merck Serono ). В 2006 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) одобрило версию rHGH под названием Omnitrope (Sandoz). Форма гормона роста с замедленным высвобождением, Nutropin Depot (Genentech и Alkermes) была одобрена FDA в 1999 году, что позволяет делать меньше инъекций (каждые 2 или 4 недели вместо ежедневных); однако производство этого продукта было прекращено Genentech / Alkermes в 2004 году по финансовым причинам (для производства Nutropin Depot требовалось значительно больше ресурсов, чем для производства остальной линии Nutropin).
СМИ, связанные с гормонами роста на Wikimedia Commons