Estrutura do hormônio do crescimento (somatotropina), funções

O Somatotropina (STH) O hormônio do crescimento em U (GH) é uma proteína relativamente pequena produzida no nível da adeno -hipofise e envolvida nos processos de desenvolvimento, crescimento longitudinal do organismo e no controle de vários processos metabólicos.

É um hormônio não -glaro. Os hormônios da glondotropas da hipófise se reúnem.

Modificação de hormônios na hipófise (fonte: dubaele / domínio público, via Wikimedia Commons)

Os hormônios da glandotropas são, por exemplo, adrenocortopina (ACTH), gonadotrofinas (FSH e LH) e hormônio estimulador da tireóide (TSH).

Os hormônios não -Glandropas, por outro lado, e entre os quais a prolactina e o hormônio do crescimento são incluídos, agem sem a disputa de qualquer outra glândula endócrina, uma vez que exercem suas ações diretamente nas células brancas cujas atividades regulam.

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Estrutura

O hormônio do crescimento é uma proteína relativamente pequena que ocorre em várias isoformas. A isoforma principal é composta por cerca de 191 aminoácidos, tem um peso molecular de 22 kDa e vem de um peptídeo precursor mais longo (pré-GH) de 28 kDa, que também é secretado, mas que não possui funções fisiológicas.

Em sua estrutura, a somatotropina parece ser homóloga à prolactina e somatomamamatotrofina coriônica (CS), produziu a última na placenta. Tal é a semelhança, que é considerada que os três formam uma família hormonal.

Estrutura aproximada do hormônio do crescimento (Fonte: рман б б б б б б б б б бod бods, via Wikimedia Commons)

A estrutura secundária da somatotropina mostra 4 hélices alfa estabilizadas com duas pontes dissulfeto, cuja configuração é necessária para a interação do hormônio com seu receptor.

Um fato em relação à estrutura e digno de ser destacado representa o fato de que, apesar do fato de que os hormônios do crescimento de diferentes espécies tenham notáveis ​​semelhanças com o humano, apenas o último e o dos primatas, exercem efeitos significativos em humanos.

Funções

As funções de somatotropina são geralmente descritas como as associadas ao desenvolvimento e crescimento do organismo. Também aqueles associados ao metabolismo, que incluem modificações no metabolismo lipídico e glicose promovidas pelo hormônio.

As funções de crescimento, no entanto, também podem ser consideradas metabólicas, pois elas implicam funções anabólicas associadas à síntese proteica, o que não exclui outras funções sem associação direta com o metabolismo, como a proliferação celular.

Algumas das funções ou ações implantadas pela somatotropina são exercidas por esse hormônio diretamente sobre seus tecidos brancos, mas muitos deles são executados por outras substâncias cuja síntese e liberação são estimuladas pelo hormônio do crescimento.

Síntese de IGF

A primeira linha de ação da somatotropina é precisamente a síntese dessas substâncias conhecidas como fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGF), dos quais os tipos 1 e 2 foram identificados. Eles são designados como IGF1 (os mais importantes) e IGF2, de acordo com sua sigla em inglês.

Esses fatores foram conhecidos inicialmente e ainda são designados, como mediadores de somatotrofina ou somatomedinas C (IGF1) e A (IGF2) ou também como uma atividade semelhante à insulina não supressível (NSILA). Eles são sintetizados por muitos tipos de células, mas ocorrem principalmente no fígado.

As ações do STH e do IGF1 são muito diversas. Alguns exercitam cada uma dessas substâncias de forma independente, às vezes em conjunto e sinérgica e outras em outras vezes em que agem antagônicas.

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Indução de crescimento

Esta é uma das ações mais importantes promovidas pela somatotropina, mas executadas em conjunto com o IGF1. Embora ambos induzam o crescimento de numerosos tecidos corporais, seu efeito mais proeminente é exercido no crescimento do esqueleto.

Este resultado final é produzido por vários efeitos induzidos pelo hormônio e pelo IGF1. Eles incluem o aumento do depósito de proteínas por células condrocíticas e osteogênicas, a maior taxa de reprodução dessas células e a conversão de condrócitos em células osteogênicas; Tudo isso leva ao novo depósito ósseo.

Durante o crescimento e desenvolvimento do organismo e antes do fechamento das epifises ósseas, a nova cartilagem é depositada em epifises seguidas de sua conversão em um novo osso, que aumenta a diafise e as epífises são separadas.

O consumo progressivo da cartilagem epifisária esgota -o e o osso não pode continuar crescendo. No final da adolescência, a diafise e as epífises e o crescimento no comprimento dos ossos longos são lento para cada extremidade e finalmente para.

Um segundo mecanismo pode explicar o aumento da espessura óssea. Os osteoblastos do periosteium estão depositando um novo osso no antigo, e os osteoclastos estão eliminando o osso velho. Se a taxa de deposição exceder a eliminação, a espessura aumenta.

À medida que o hormônio do crescimento exerce intensa estimulação nos osteoblastos, sob seu efeito, a espessura dos ossos pode continuar aumentando, embora seu comprimento não seja mais modificado devido ao fechamento das epifises.

Promoção de depósito de proteínas em tecidos

Esse efeito pode ser alcançado através de diferentes mecanismos: o aumento no transporte de aminoácidos através das membranas celulares, o aumento da tradução do RNA no nível dos ribossomos, o aumento da transcrição do DNA para o RNA no núcleo e uma redução na proteína e aminoácido catabolismo.

Outras ações metabólicas

No tecido graxo, o hormônio do crescimento promove a lipólise e a liberação de ácidos graxos para a torrente circulatória, o que aumenta sua concentração nos fluidos corporais. Ao mesmo tempo, favorece em todos os tecidos a conversão de ácidos graxos na acetil coenzima A e seu uso como fonte de energia.

A estimulação do uso de gorduras, juntamente com o acúmulo de proteínas devido ao seu efeito anabólico, leva a um aumento no tecido magro.

O aumento da mobilização de gorduras pode ser tão alto que o fígado produz grandes quantidades de ácido acetoacético que levam à cetose e um fígado gordo pode ser gerado.

Em relação ao metabolismo dos carboidratos, os efeitos da somatotropina incluem a diminuição da coleta de glicose em adiposo e tecido muscular muscular, aumento da produção de fígado de glicose e aumento da secreção de insulina.

Todos esses efeitos são chamados de diabetógenos, e a secreção de hormônio de alto crescimento pode reproduzir alterações metabólicas que acompanham o diabetes tipo II dependente de não -insulina.

Outras funções

As ações anabólicas e mitogênicas do GH e do IGF1 também se manifestam no crescimento e na função do coração, o fígado, o baço, da tireóide, do timo e da língua. O hormônio pode contribuir para o espessamento da pele, para a estimulação das glândulas sudoríparas e o crescimento do cabelo.

Nos rins, a taxa de filtração glomerular e a síntese de calcitriol aumentam, o que favorece não apenas o crescimento, mas também a mineralização óssea. Também promove a eritropoiese e a síntese de fibrinogênio e a resposta imune por estimulação de linfócitos T e macrófagos.

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Receptores para somatotrofina

As ações da somatotropina, incluindo a promoção da síntese de fatores de crescimento semelhantes à insulina, são mediadas por meio de sua união com receptores específicos expressos em membranas de células brancas.

Existem duas formas desses receptores, a segunda das quais é uma variante curta (truncada) do primeiro; Forma truncada que inibe a função do receptor longo e que, se for expresso, produziria insensibilidade tecidual ao hormônio.

O receptor longo é composto por 638 aminoácidos e possui um domínio extracelular de 250, um domínio transmembranal alfa de cerca de 38 e um domínio intracelular de 350 aminoácidos. Cada molécula de somatotropina acaba se juntando a duas moléculas de receptor e produzindo o que é chamado de dimerização do receptor.

Esta dimerização ativa uma proteína JAK2 quinase localizada nas extremidades intracelulares de cada monômero do receptor e essas quinase ativas fosforilam outros substratos, como o STAT5 e o próprio receptor de somatotropina.

As moléculas STAT5 fosforiladas também sofrem uma dimerização que os torna reguladores muito precisos da expressão gênica e da síntese de proteínas.

Produção

A somatotropina é sintetizada no nível das células de Somatotropas da adeno -hipofóvia. Essas células são tingidas intensamente com substâncias ácidas, de modo que também são chamadas de acidófilos. Eles estão juntos o grupo celular mais abundante da glândula, pois representam 50% do total de 5 tipos diferentes.

Existe um complexo genético de 5 genes no braço longo do cromossomo humano 17 que codifica as diferentes isoformas do hormônio do crescimento e o somatomamototropina coriônica humana (HCS).

Um deles é o HGH-N normal, que codifica a forma mais abundante de hormônio do crescimento humano que é o acima mencionado de 22 kDa e representa 75% do hormônio total do crescimento circulante.

Seu RNA mensageiro é submetido a "Cut e Splicing" Para produzir uma forma menor do hormônio, de 20 kDa, que não possui resíduos de aminoácidos de 32 a 46 e representa 10%.

Um segundo gene (HGH-V) é expresso principalmente na placenta e codifica uma forma variante de HGH, das quais apenas quantidades significativas aparecem na circulação durante a gravidez. Os outros 3 genes codificam isoformas de somatomamototrofina humana.

Liberar

Tanto a síntese quanto a secreção ou liberação do hormônio do crescimento são reguladas por fatores estimulantes e inibitórios de tais funções.

Influências estimulantes

Entre as principais influências humorísticas da síntese estimulante e a secreção de somatotrofina são peptídeos de GHRH (hormônio do crescimento do crescimento) e grelina).

O hormônio do crescimento hormônio libertador (GHRH) é um peptídeo hipotalâmico que existe em duas variantes de 40 e 44 aminoácidos, respectivamente. Ele conduz nas células Somatotropas para a síntese de AMPC e a ativação do fator de transcrição específico do Pit1 para o hormônio do crescimento.

A grelina é um endógeno do hormônio do crescimento do hormônio do crescimento. É um peptídeo de cerca de 28 aminoácidos sintetizados no hipotálamo e no nível do estômago. Ele age sinergístico com o GHRH cuja liberação promove, enquanto inibe a somatostatina. Atos por meio de receptores que ativam a fosfolipase C.

Alguns parâmetros metabólicos, como hipoglicemia, baixos níveis de ácidos graxos livres no sangue e altas concentrações de aminoácidos são estímulos importantes para a secreção do hormônio do crescimento.

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Outros fatores estimulantes que contam são estresse agudo, sobrecarga corporal, dor, esteróides sexuais (puberdade), dopamina, estimulação de receptores α2, acetilcolina, galanina, serotonina e β-endorfina.

Influências inibitórias

Entre eles estão somatostatina ou inibidor de hormônio da liberação do hormônio do crescimento (GHRIH) e feedback negativo.

A somatostatina é um peptídeo hipotalâmico de 14 aminoácidos que inibe a secreção, mas não a síntese, do hormônio do crescimento. Uma variante longa, 28 aminoácidos, é sintetizada no trato gastrointestinal. Ambas as variantes se ligam ao mesmo receptor e inibem a síntese de AMP cíclico.

Quanto ao feedback negativo, o GH liberado, através de uma ação auto -social, inibe sua própria liberação adicional. O IGF1 inibe o hipotálamo ao hormônio do crescimento do hormônio do crescimento e estimula a somatostatina, enquanto inibe a síntese de GH na hipófise.

Alguns parâmetros metabólicos, como hiperglicemia, altos níveis plasmáticos de ácidos graxos livres e baixos níveis de aminoácidos são inibidores da secreção de somatotropina.

Os inibidores também são frios, estresse crônico, adiposidade, progesterona, hormônios da tireóide, déficits ou excessos de cortisol e estimulação de receptores adrenérgicos β2 β2.

Dose

O uso terapêutico do hormônio do crescimento biossintetizado é indicado para o tratamento daqueles que sofrem em que uma deficiência em sua secreção foi revelada, no anão da hipófise e em crianças de baixo tamanho pela síndrome de Turner.

A administração é feita na forma de uma solução injetável reconstruída de uma estrada que contém um liofilizado com 40 u.Yo. do hormônio biossintético, e ao qual os 2 ml de companheiros de solução de cloreto de sódio a 0,9 % são adicionados.

Na deficiência de hormônio do crescimento em crianças, é recomendado entre 0,07 e 0,1 u.Yo./kg peso corporal por dia. Na síndrome de Turner 0,14 u.Yo./kg peso corporal por dia. Para deficiência de hormônio do crescimento em adultos: 0,018 a 0,036 u.Yo./kg peso corporal por dia.

Efeitos

A administração terapêutica do hormônio do crescimento pode ser acompanhada por alguns efeitos colaterais adversos, como a hipersensibilidade manifestada através da urticária generalizada, hipoglicemia em jejum, inflamação no local da injeção e dor de cabeça do passageiro.

O desenvolvimento de uma certa hipertensão intracraniana benigna foi descrita, mais frequente em crianças e menos em adultos.

Em relação ao metabolismo de carboidratos, o desenvolvimento de diabetes mellitus foi relatado em pacientes que receberam tratamento com hormônio do crescimento.

Em relação ao sistema muscular esquelético, há evidências de miosite inflamatória com mialgia e fraqueza muscular, produzida não pelo hormônio, mas talvez pelo metacresol usado como conservador na fórmula.

Casos de ginecomastia, anemia e pancreatite aguda foram relatados.

Referências

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