Реферат на тему:
-
Вступ
- 1 Гени гормону росту і його ізоформи
- 2 Дія гормону росту на органи і тканини
- 3 Рецептор гормону росту і механізм його дії
- 4 Секреція гормону росту
- 4.1 Добові ритми секреції
- 4.2 Вікові зміни секреції
- 4.3 Концентрація в крові
- 5 Регуляція секреції гормону росту
- 6 Взаємодія з іншими гормонами
- 7 Дія гормону росту на головний мозок
- 8 Гормон росту і старіння
- 9 Патології, пов'язані з гормоном росту
- 9.1 Надлишок
- 9.2 Недолік
- 10 Терапевтичне використання гормону росту
- 10.1 Використання в лікуванні порушень росту у дітей
- 10.2 Використання для лікування нервових розладів
- 10.3 Використання для профілактики старечих захворювань
- 10.4 Використання в спорті
Гормон росту (соматотропний гормон. СТГ. Соматотропин. Соматропін) - один з гормонів передньої долі гіпофіза. Відноситься до пептидним гормонам.
1. Гени гормону росту і його ізоформи
П'ять генів гормону росту розташовані в сусідніх локусах хромосоми 17, мають високу ступінь гомології і, мабуть, виникли в результаті дуплікації предкового гена. Два з них дають дві основні ізоформи гормону росту, одна з яких синтезується в основному в гіпофізі, а інша - в клітинах синцитіотрофобласту плаценти. Альтернативний сплайсинг збільшує число изоформ і передбачає можливість їх спеціалізації у впливі на різні тканини. У крові присутні кілька ізоформ, основна з яких містить 191 амінокислоту і має молекулярну масу 22 124 Д.
2. Дія гормону росту на органи і тканини
Гормоном росту соматотропін називають за те, що у дітей і підлітків, а також молодих людей з ще не закрилися зонами зростання в кістках він викликає виражене прискорення лінійного (в довжину) зростання, в основному за рахунок росту довгих трубчастих кісток кінцівок. Соматотропин надає потужний анаболічний і анти-катаболічних дія, підсилює синтез білка і гальмує його розпад, а також сприяє зниженню відкладення підшкірного жиру, посилення згоряння жиру і збільшення співвідношення м'язової маси до жирової. Крім того, соматотропін бере участь в регуляції вуглеводного обміну - він викликає виражене підвищення рівня глюкози в крові і є одним з контрінсулярнихгормонів, антагоністів інсуліну за дією на вуглеводний обмін. Описано також його дію на острівкові клітини підшлункової залози, імуностимулюючий ефект, посилення поглинання кальцію кістковою тканиною і ін. Багато ефекти гормон росту викликає безпосередньо, але значна частина його ефектів опосередковується інсуліноподібний фактор росту, головним чином IGF-1 (раніше його називали соматомедину С) , який виробляється під дією гормону росту в печінці і стимулює зростання більшості внутрішніх органів. Додаткові кількості IGF-1 (Insulin-like growth factor) синтезуються в тканинах-мішенях.
3. Рецептор гормону росту і механізм його дії
Рецептор гормону росту - трансмембранний білок, що відноситься до суперсімейство рецепторів з тірозінкіназной активністю. Згідно з даними більшості дослідників при взаємодії з однією молекулою гормону відбувається об'єднання двох молекул рецептора (димеризація), після чого рецептор активується, і його внутрішньоклітинний домен фосфорилирует сам рецептор і основний білок-мішень - янус-киназу (JAK-2). Подальша передача сигналу йде кількома шляхами - через білки STAT янус-кіназа активує транскрипцію ряду генів, через білок IRS (субстрат інсулінового рецептора) здійснюється вплив на транспорт глюкози в клітини і ін. JAK-2 може також безпосередньо активувати інші рецептори, наприклад, рецептор епідермального фактора росту, ніж, мабуть, пояснюється мітогенний дію гормону росту.
4. Секреція гормону росту
4.1. Добові ритми секреції
Секреція гормону росту, як і багатьох інших гормонів, відбувається періодично і має кілька піків протягом доби (зазвичай пік секреції настає через кожні 3-5 годин). Найбільш високий і передбачуваний пік спостерігається вночі, приблизно через годину-дві після засинання.
4.2. Вікові зміни секреції
Найбільша концентрація соматотропіну в плазмі крові - 4-6 місяць внутрішньоутробного розвитку. Вона приблизно в 100 разів вище ніж у дорослого. Потім, секреція поступово знижується з віком. Вона мінімальна у літніх і старих, у яких знижується як базовий рівень, так і частота і амплітуда піків секреції. Базовий рівень гормону росту максимальний в ранньому дитинстві, амплітуда піків секреції максимальна у підлітків в період інтенсивного лінійного росту і статевого дозрівання.
4.3. Концентрація в крові
Базова концентрація гормону росту в крові становить 1-5 нг / мл, під час піків може підвищуватися до 10-20 і навіть 45 нг / мл. Велика частина циркулюючого в крові гормону росту пов'язані з транспортним білком гормону росту (growth hormone binding protein, GHBP), який представляє собою частковий транскрипт того ж гена, який кодує рецептор гормону росту.
5. Регуляція секреції гормону росту
Головні регулятори секреції гормону росту - пептидні гормони гіпоталамуса (соматостатин і соматолиберин), які виділяються нейросекреторну клітинами гіпоталамуса в портальні вени гіпофіза і діють безпосередньо на соматотропи. Однак на баланс цих гормонів і на секрецію гормону росту впливає безліч фізіологічних факторів. Стимулюють секрецію гормону росту:
- соматолиберин
- грелін
- сон
- фізичні вправи
- споживання великої кількості білків з їжею
- збільшення секреції андрогенів в пубертатний період (у самців в сім'яниках, а у самок в корі надниркових залоз)
- амінокислота аргінін
- гіпоглікемія
При гіпоглікемії рівень соматотропіну в крові різко підвищується - це один з природних фізіологічних механізмів швидкої корекції гіпоглікемії.
Пригнічують секрецію гормону росту:
На секрецію гормону росту впливають також деякі ксенобіотики.
6. Взаємодія з іншими гормонами
Для прояви анаболічного дії соматотропіну на синтез білка і лінійний ріст організму присутність інсуліну необхідно - під час відсутності інсуліну або при його зниженому рівні соматотропин не робить анаболічного дії. Відносно синтезу білка соматотропин і інсулін діють не антагоністично, як на вуглеводний обмін, а синергично. Мабуть, саме відсутністю або недостатністю підсилює дії інсуліну на чутливість клітин до анаболическому ефекту соматотропіну пояснюється поганою лінійне зростання і відставання у фізичному розвитку дітей з діабетом I типу, особливо помітне при недостатності дози інсуліну (недостатньою компенсації діабету).
Для прояви анаболічного і жиросжигающего дії соматотропіну на клітини необхідно, крім того, присутність статевих гормонів і гормонів щитовидної залози. Це пояснює затримку лінійного росту і відставання фізичного розвитку дітей та підлітків з гіпогонадизмом (недостатністю статевих гормонів) і з гіпотиреозом (недостатністю щитовидної залози).
Антагоністичну дію по відношенню до впливу соматотропіну на синтез білка, згорання жиру і на лінійний ріст надають глюкокортикоїди, зокрема кортизол.
7. Дія гормону росту на головний мозок
Соматотропин надає модулюючий дію на деякі функції ЦНС, будучи не тільки ендокринних гормоном, але і нейропептидів, тобто медіаторну білком, які беруть участь в регуляції діяльності ЦНС. За деякими даними, гормон росту може долати гематоенцефалічний бар'єр. Показано, що гормон росту виробляється і всередині мозку, в гіпокампі. Його рівень у гіпокампі зростає у самок при підвищенні рівня естрогену в крові, у самок і самців зростає при гострому стресі і знижується при підвищенні рівня IGF-1 (який також виробляється в мозку). Рецептори гормону росту виявлені в різних відділах головного мозку і в спинному мозку. Показано, що «пульсуючий» ритм секреції гормону росту регулюється спеціальним пептидом, GHRP, рецептори до якого є в гіпоталамусі і гіпокампі. В цілому передбачається участь гормону росту в процесах навчання (підтверджені дослідами на гризунах) і регуляції гомеостазу, в тому числі споживання їжі.
8. Гормон росту і старіння
9. Патології, пов'язані з гормоном росту
9.1. надлишок
У дорослих патологічне підвищення рівня соматотропіну або тривале введення екзогенного соматотропіну в дозах, характерних для зростаючого організму, призводить до потовщення кісток і огрубіння рис обличчя, збільшення розмірів мови - акромегалії. Супутні ускладнення - здавлювання нервів (тунельний синдром), зменшення сили м'язів, підвищення інсуліноустойчівості тканин. Звичайна причина акромегалії - аденома передньої долі гіпофіза. Зазвичай аденоми виникають в зрілому віці, але при рідкісних випадках їх виникнення в дитинстві спостерігається гіпофізарний гігантизм.
9.2. недолік
10. Терапевтичне використання гормону росту
10.1. Використання в лікуванні порушень росту у дітей
Люди в наш час стимулюють ріст дітей шляхом щоденного введення екстракту гіпофіза. У чистому вигляді гормон був виділений тільки в 1970-і рр. спочатку з гіпофіза бика, потім коні і людини. Даний гормон впливає не на якусь одну залозу, а на весь організм. На сьогодні це найбільш поширений спосіб боротьби з хворобою, званої «гипофизарная карликовість».
10.2. Використання для лікування нервових розладів
У деяких роботах показано, що соматотропин покращує пам'ять і пізнавальні функції, особливо у хворих з гіпофізарний нанізм (недостатністю соматотропной функції гіпофіза), і що введення соматотропіну може покращувати настрій і самопочуття хворих з низьким рівнем соматотропіну в крові - не тільки хворих з клінічно вираженою гіпофізарний нанізм, але і, наприклад, депресивних хворих. Разом з тим надмірно високий рівень соматотропіну в крові, що спостерігається при акромегалії, також викликає депресію і інші порушення діяльності ЦНС. У той же час дані про вплив гормону росту на пізнавальні функції людини суперечливі.
10.3. Використання для профілактики старечих захворювань
10.4. Використання в спорті
На початку препарати гормону росту почали застосовуватися для медичних цілей, в той же час даний гормон набув широкого поширення в спорті. Це було пов'язано з його здатністю сприяти збільшенню м'язової маси і зниження жирової при активних заняттях.
У 1989 році гормон росту був офіційно заборонений Олімпійським комітетом. Але незважаючи на це, і те, що використання соматотропіну в атлетичних цілях в багатьох країнах вважається незаконним, останнім часом продажі препарату збільшилися в кілька разів. В більшості своїй, гормон росту застосовується спортсменами-бодибилдерами, які комбінують його з іншими анаболічними препаратами.