Struktura rastnega hormona (somatotropin), funkcije

The Somatotropin (Sth) U rastni hormon (GH) je razmeroma majhen beljakovine, ki nastanejo na ravni adenohipofize in sodelujejo v razvojnih procesih, vzdolžni rasti organizma in pri nadzoru več presnovnih procesov.

To je hormon, ki ne. Hormoni glandotropas zbirajo hipofizo.

Sprememba hormonov v hipofizi (vir: Dubaele / Public Domain, prek Wikimedia Commons)

Glandotropas hormoni so na primer adrenokortopin (ACT), gonadotropini (FSH in LH) in stimulacijski hormon (TSH).

Na drugi strani hormoni, ki niso Gglandropas, in med katerimi sta vključena prolaktin in rastni hormon.

[TOC]

Struktura

Rastni hormon je razmeroma majhen beljakovine, ki se pojavljajo v več izoformah. Glavna izoforma je sestavljena iz približno 191 aminokislin, ima 22 kDa molekulsko maso in izvira iz daljšega predhodnika peptida (pred-GH) 28 kDa, ki se prav tako izloča.

Zdi se, da je v svoji strukturi somatotropin homologiran za prolaktin in horionski somatomamamamamamamamototropin (CS). Takšna je podobnost, za katero velja, da tri tvorijo hormonsko družino.

Približna struktura rastnega hormona (vir: ROMAN BEKER, prek Wikimedia Commons)

Sekundarna struktura somatotropina prikazuje 4 alfa propelerje, stabilizirane z dvema disulfidnima mostoma, katerih konfiguracija je potrebna za interakcijo hormona s sprejemnikom.

Dejstvo v zvezi s strukturo in vredno poudarjanja, predstavlja dejstvo, da kljub dejstvu, da imajo rastni hormoni različnih vrst izjemne podobnosti s človekom, le slednjim in primatom, imajo učinke, pomembne pri ljudeh.

Funkcije

Funkcije somatotropina so običajno opisane kot tiste, povezane z razvojem in rastjo organizma. Tudi tisti, povezani s presnovo, ki vključujejo modifikacije v presnovi lipidov in glukozo, ki jo spodbuja hormon.

Rastne funkcije pa se lahko štejejo tudi za presnovne, saj nakazujejo anabolične funkcije, povezane s sintezo beljakovin, ki ne izključujejo nekaterih drugih funkcij brez neposredne povezave s presnovo, kot je celično proliferacijo.

Nekatere funkcije ali dejanja, ki jih uporablja somatotropin.

Sinteza IGF

Prva vrstica somatotropinskega delovanja je natančno sinteza teh snovi, ki so znane kot rastni faktorji, podobni insulinu (IGF), od katerih sta bila identificirana tipa 1 in 2. V skladu z kratico v angleščini so označeni kot IGF1 (najpomembnejši) in IGF2.

Ti dejavniki so bili sprva znani in so še vedno označeni kot mediatorji somatotropina ali somatomedinov C (IGF1) in A (IGF2) ali tudi kot dejavnost, podobna inzulinu, ki ni mogoče podrejati (NSILA). Sintetizirajo jih številne vrste celic, vendar se pojavljajo predvsem v jetrih.

Dejanja STH in IGF1 so zelo raznolika. Nekateri izvajajo vsako od teh snovi samostojno, včasih v povezavi in ​​sinergistično, nekaj drugih pa delujejo antagonsko.

Vam lahko služi: elektroforeza: temelj, tehnika, za kaj je, primeri

Indukcija rasti

To je eno najpomembnejših dejanj, ki jih je spodbujal somatotropin, vendar je bil izveden v povezavi z IGF1. Čeprav oba povzročata rast številnih telesnih tkiv, je njihov najpomembnejši učinek na rast okostnega.

Ta končni rezultat prinaša več učinkov, ki jih povzročajo hormon in IGF1. Vključujejo povečanje nahajališča beljakovin s hondrocitnimi in osteogenimi celicami, najvišjo hitrost razmnoževanja teh celic in pretvorbo hondrocitov v osteogene celice; Vse to vodi do novega nahajališča kosti.

Med rastjo in razvojem organizma in pred zaprtjem kostnih epifiz se v epifizah odloži nov hrustanec, ki mu sledi pretvorba v novo kost, ki podaljša diafizo in epifize ločijo.

Progresivna poraba epifiznega hrustanca ga izčrpa in kost ne more še naprej rasti. Na koncu adolescence se diafiza in epifiza in rast dolge dolžine kosti upočasnijo na vsak konec in se končno ustavijo.

Drugi mehanizem lahko razloži povečanje debeline kosti. Osteoblasti periosteima odlagajo novo kost na staro, osteoklasti pa odpravljajo staro kost. Če hitrost odlaganja preseže izločanje, se debelina poveča.

Ker rastni hormon izvaja intenzivno stimulacijo na osteoblastih, se lahko pod njegovim učinkom debelina kosti še naprej povečuje, čeprav njegova dolžina ni več spremenjena zaradi zapiranja epifiz.

Spodbujanje beljakovinskih nahajališč v tkivih

Ta učinek je mogoče doseči z različnimi mehanizmi: povečanje transport aminokislin skozi celične membrane, povečanje prevajanja RNA na ravni ribosomov, povečanje transkripcije DNK na RNA v jedru in zmanjšanje beljakovin in aminokisline Katabolizem.

Druga presnovna dejanja

V maščobnem tkivu rastni hormon spodbuja lipolizo in sproščanje maščobnih kislin na krvni hudourniški hudourniški hudourniki, kar poveča njegovo koncentracijo v telesnih tekočinah. Hkrati v vseh tkivih daje prednost pretvorbi maščobnih kislin v acetil koencimu A in njeno uporabo kot vir energije.

Stimulacija uporabe maščob, skupaj z kopičenjem beljakovin zaradi anaboličnega učinka, privede do povečanja vitkega tkiva.

Povečanje mobilizacije maščob je lahko tako visoko, da jetra proizvajajo velike količine acetoocetne kisline, ki vodijo do ketoze in maščobna jetra.

V zvezi s presnovo ogljikovih hidratov učinki somatotropina vključujejo zmanjšanje zbiranja glukoze v maščobnem in mišičnem mišičnem tkivu, povečano proizvodnjo glukoznih jeter in povečano izločanje insulina.

Vsi ti učinki se imenujejo diabetogeni, izločanje z visokim rastnim hormonom.

Druge funkcije

Anabolična in mitogena dejanja GH in IGF1 se kažejo tudi v rasti in funkciji srca, jeter, vranice, ščitnice, timusa in jezika. Hormon lahko prispeva k zgoščevanju kože, k stimulaciji znojnih žlez in rasti las.

V ledvicah hitrost glomerularne filtracije in sinteza kalcitriola se povečata, kar je dano samo rasti, ampak tudi mineralizacijo kosti. Prav tako spodbuja sintezo eritropoeze in fibrinogena in imunskega odziva s stimulacijo T limfocitov in makrofagov.

Vam lahko služi: epitelijsko tkivo: značilnosti, opis, funkcije, vrste

Receptorji za somatotropin

Dejanja somatotropina, vključno s spodbujanjem sinteze rastnih faktorjev, podobnih insulinu.

Obstajata dve obliki teh receptorjev, od katerih je druga kratka (okrnjena) varianta prve; Okrnjena oblika, ki zavira funkcijo dolgega sprejemnika, in če bi pretirano izražala, bi povzročila neobčutljivost tkiva na hormon.

Dolgi sprejemnik je sestavljen iz 638 aminokislin in ima zunajcelično domeno 250, alfa transmembraalsko domeno približno 38 in znotrajcelično domeno 350 aminokislin. Vsaka molekula somatotropina se pridruži dvema molekulama sprejemnika in proizvaja tako imenovano dimerizacijo receptorja.

Ta dimerizacija aktivira JAK2 kinazni protein, ki se nahaja na medceličnih koncih vsakega monomera sprejemnika in te aktivne kinaze fosforilira druge substrate, kot sta STAT5 in sam somatotropinski receptor.

Fosforilirane molekule STAT5 trpijo tudi dimerizacijo, zaradi katere so zelo natančni regulatorji genske ekspresije in sinteze beljakovin.

Proizvodnja

Somatotropin se sintetizira na ravni celic adenohipofize somatotropas. Te celice intenzivno barvamo s kislimi snovmi, zato jih imenujemo tudi acidofili. Skupaj sta najpogostejša celična skupina žleze, saj predstavljajo 50% od skupno 5 različnih vrst.

V dolgi roki človeškega kromosoma 17 obstaja genetski kompleks 5 genov, ki kodira za različne izoforme rastnega hormona in človeški horionski somatomamototropin (HC).

Eden od njih je običajni HGH-N, ki kodira najpogostejšo obliko človeškega rastnega hormona, ki je že omenjena 22 kDa in predstavlja 75% celotnega krožnega rastnega hormona.

Njegova sporočilna RNA je podvržena "Rezanje in spajanje" Da bi ustvarili manjšo obliko hormona, 20 kDa, ki nima aminokislinskih odpadkov od 32 do 46 in predstavlja 10%.

Drugi gen (HGH-V) je izražen predvsem v posteljici in kodira variantno obliko HGH, od katere se v obtoku med nosečnostjo pojavijo le pomembne količine. Ostali 3 geni kodirajo izoforme somatomamototropina človeka.

Izpustitev

Tako sinteza kot izločanje ali sproščanje rastnega hormona regulirata s spodbudnimi in zaviralnimi dejavniki takšnih funkcij.

Spodbudni vplivi

Med glavnimi šaljivimi vplivi, ki spodbujajo sintezo in izločanje somatotropina, so peptidi GHRH (rastni hormon, ki sproščajo hormon) in grelin.

Osvobodilni hormon za rastni hormon (GHRH) je hipotalamični peptid, ki obstaja v dveh različicah 40 oziroma 44 aminokislin. V celicah somatotropasa se izvaja do sinteze AMPC in do aktivacije specifičnega transkripcijskega faktorja PIT1 za rastni hormon.

Ghrelin je endogen rastnega hormona rastnega hormona. To je peptid približno 28 aminokislin, sintetiziranih na ravni hipotalamusa in želodca. Deluje sinergistično z GHRH, katerega izdaja spodbuja, hkrati pa zavira somatostatin. Deluje prek receptorjev, ki aktivirajo fosfolipazo C.

Nekateri presnovni parametri, kot so hipoglikemija, nizka raven prostih maščobnih kislin v krvi in ​​visoke koncentracije aminokislin, so pomembni dražljaj za izločanje rastnega hormona.

Vam lahko služi: 12 stopenj človeškega razvoja in njegove značilnosti

Drugi spodbudni dejavniki, ki štejejo, so akutni stres, telesna preobremenitev, bolečina, spolni steroidi (puberteta), dopamin, stimulacija α2 receptorjev, acetilholin, galanin, serotonin in β-endorfin.

Inhibicijski vplivi

Med njimi so somatostatin ali zaviralec hormona za sproščanje rastnega hormona (GhriH) in negativne povratne informacije.

Somatostatin je hipotalamični peptid 14 aminokislin, ki zavira izločanje, ne pa sinteze rastnega hormona. Dolga varianta, 28 aminokislin, se sintetizira v prebavilih. Obe različici se vežeta na isti sprejemnik in zavirata ciklično sintezo AMP.

Kar zadeva negativne povratne informacije, je GH sprostil s samosocialnim dejanjem, zavira lastno nadaljnjo sproščanje. IGF1 zavira hipotalamus na rastni hormon rastnega hormona in spodbuja somatostatin, medtem ko zavira sintezo GH v hipofizi.

Nekateri presnovni parametri, kot so hiperglikemija, visoke ravni plazme prostih maščobnih kislin in nizke aminokisline, so zaviralci izločanja somatotropina.

Zaviralci so tudi hladni, kronični stres, adipoznost, progesteron, ščitnični hormoni, primanjkljaji ali kortizolski presežki in stimulacija adrenergičnih receptorjev β2 β2.

Odmerek

Terapevtska uporaba biosintetiziranega rastnega hormona je indicirana za zdravljenje tistih trpljenja, v katerem se je pri hipofiznem pritlikavem in pri otrokih z nizko velikostjo razkril pomanjkanje njegovega izločanja.

Uprava je narejena v obliki injekcijske raztopine, obnovljene s ceste, ki vsebuje liofilizirano s 40 U.Yo. biosintetskega hormona in do katerega se dodajo 2 ml spremljevalcev 0,9 % raztopine natrijevega klorida.

Pri pomanjkanju rastnega hormona pri otrocih priporoča med 0,07 in 0,1 U.Yo./kg telesna teža na dan. V Turnerjevem sindromu 0,14 u.Yo./kg telesna teža na dan. Za pomanjkanje rastnega hormona pri odraslih: 0,018 do 0,036 U.Yo./kg telesna teža na dan.

Učinki

Terapevtsko dajanje rastnega hormona lahko spremljajo nekateri neželeni učinki kolaterala, kot so manifestna preobčutljivost s pomočjo splošne urtikarije, hipoglikemije na tešče, vnetje na mestu injiciranja in glavobola potnikov potniki.

Opisan je razvoj določene benigne intrakranialne hipertenzije, pogosteje pri otrocih in manj pri odraslih.

Kar zadeva presnovo ogljikovih hidratov, so poročali o razvoju diabetesa mellitusa pri bolnikih, ki so se zdravili z rastnim hormonom.

V zvezi s sistemom skeletnih mišic obstajajo dokazi o vnetnem miozitisu z mialgijo in mišično šibkostjo, ki ga ne proizvaja hormon, ampak morda metakresol, ki se uporablja kot konservativec v formuli.

Poročali so o primerih ginekomastije, anemije in akutnega pankreatitisa.

Reference

1. Ganong WF: Hipofiza, 25. izd. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Hipofiza in njihov nadzor nad hipotalamusom, v Učbenik medicinske fiziologije, 13. ed, Ac Guyton, Je Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Verrey F: hormon, v Physiologie des menschen pršica patofiziologija, 31. izd., RF Schmidt in sod. (Eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010
4. Voigt K: Endokrines sistem, v Physiologie, 6. izd; R Klinke in sod. (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Widmaier EP, Raph H in Strang KT: Endokrini sistem. Hipotalamus in hipofiza v Vanderjevi človeški fiziologiji: mehanizmi telesne funkcije, 13. izd; EP Windmaier in sod. (Eds). New York, McGraw-Hill, 2014.