Ormone della crescita (somatotropina)

L’ormone della crescita è un ormone proteico di circa 190 aminoacidi che viene sintetizzato e secreto da cellule chiamate somatotrofi dell’ipofisi anteriore. È uno dei principali partecipanti al controllo di diversi processi fisiologici complessi, tra cui la crescita e il metabolismo. L’ormone della crescita è anche di notevole interesse come farmaco utilizzato sia nell’uomo che negli animali.

Effetti fisiologici dell’ormone della crescita

Un concetto fondamentale per comprendere l’attività dell’ormone della crescita è che ha due distinti tipi di effetti:

  • Gli effetti diretti sono il risultato dell’ormone della crescita che lega il suo recettore alle cellule bersaglio. Le cellule adipose (adipociti), ad esempio, hanno recettori per l’ormone della crescita e l’ormone della crescita le stimola a scomporre i trigliceridi e sopprime la loro capacità di assorbire e accumulare i lipidi circolanti.
  • Gli effetti indiretti sono mediati principalmente da un fattore di crescita insulino-simile I (IGF-I) , un ormone che viene secreto dal fegato e da altri tessuti in risposta all’ormone della crescita. La maggior parte degli effetti di promozione della crescita dell’ormone della crescita è in realtà dovuta all’IGF-I che agisce sulle sue cellule bersaglio.

Tenendo presente questa distinzione, possiamo discutere due ruoli principali dell’ormone della crescita e del suo servitore IGF-I in fisiologia.Effetti sulla crescita

La crescita è un processo molto complesso e richiede l’azione coordinata di diversi ormoni. Il ruolo principale dell’ormone della crescita nello stimolare la crescita corporea è stimolare il fegato e altri tessuti a secernere IGF-I. L’IGF-I stimola la proliferazione dei condrociti (cellule della cartilagine), con conseguente crescita ossea. L’ormone della crescita sembra avere un effetto diretto sulla crescita ossea stimolando la differenziazione dei condrociti.

L’IGF-I sembra anche essere l’attore chiave nella crescita muscolare. Stimola sia la differenziazione che la proliferazione dei mioblasti. Stimola anche l’assorbimento degli aminoacidi e la sintesi proteica nei muscoli e in altri tessuti.Effetti metabolici

L’ormone della crescita ha importanti effetti sul metabolismo di proteine, lipidi e carboidrati. In alcuni casi è stato chiaramente dimostrato un effetto diretto dell’ormone della crescita, in altri si ritiene che l’IGF-I sia il mediatore critico e in alcuni casi sembra che siano in gioco sia effetti diretti che indiretti.

  • Metabolismo proteico: In generale, l’ormone della crescita stimola l’anabolismo proteico in molti tessuti. Questo effetto riflette un aumento dell’assorbimento di aminoacidi, un aumento della sintesi proteica e una diminuzione dell’ossidazione delle proteine.
  • Metabolismo dei grassi: l’ ormone della crescita migliora l’utilizzo dei grassi stimolando la degradazione dei trigliceridi e l’ossidazione negli adipociti.
  • Metabolismo dei carboidrati: l’ ormone della crescita fa parte di una batteria di ormoni che serve a mantenere la glicemia entro un intervallo normale. Si dice spesso che l’ormone della crescita abbia attività anti-insulina, perché sopprime la capacità dell’insulina di stimolare l’assorbimento del glucosio nei tessuti periferici e di aumentare la sintesi del glucosio nel fegato. Paradossalmente, la somministrazione dell’ormone della crescita stimola la secrezione di insulina, portando all’iperinsulinemia.

Controllo della secrezione dell’ormone della crescita

La produzione dell’ormone della crescita è modulata da molti fattori, tra cui lo stress, l’esercizio, l’alimentazione, il sonno e lo stesso ormone della crescita. Tuttavia, i suoi principali controllori sono due ormoni ipotalamici e un ormone dello stomaco:

  • L’ormone di rilascio dell’ormone della crescita (GHRH) è un peptide ipotalamico che stimola sia la sintesi che la secrezione dell’ormone della crescita.
  • La somatostatina (SS) è un peptide prodotto da diversi tessuti del corpo, compreso l’ipotalamo. La somatostatina inibisce il rilascio dell’ormone della crescita in risposta al GHRH e ad altri fattori stimolatori come la bassa concentrazione di glucosio nel sangue.
  • La grelina è un ormone peptidico secreto dallo stomaco. La grelina si lega ai recettori sui somatotrofi e stimola potentemente la secrezione dell’ormone della crescita.

Anche la secrezione dell’ormone della crescita fa parte di un ciclo di feedback negativo che coinvolge IGF-I. Alti livelli ematici di IGF-I portano a una diminuzione della secrezione dell’ormone della crescita non solo sopprimendo direttamente il somatotropo, ma stimolando il rilascio di somatostatina dall’ipotalamo.

Anche l’ormone della crescita retroagisce per inibire la secrezione di GHRH e probabilmente ha un effetto inibitorio diretto (autocrino) sulla secrezione del somatotropo.

L’integrazione di tutti i fattori che influenzano la sintesi e la secrezione dell’ormone della crescita porta a uno schema di rilascio pulsatile. Le concentrazioni basali dell’ormone della crescita nel sangue sono molto basse. Nei bambini e nei giovani adulti, il periodo più intenso di rilascio dell’ormone della crescita è poco dopo l’inizio del sonno profondo.

Stati patologici

Gli stati sia di deficit che di eccesso dell’ormone della crescita forniscono testimonianze molto visibili del ruolo di questo ormone nella fisiologia normale. Tali disturbi possono riflettere lesioni nell’ipotalamo, nell’ipofisi o nelle cellule bersaglio. Uno stato di carenza può derivare non solo da una carenza nella produzione dell’ormone, ma nella risposta della cellula bersaglio all’ormone.

Clinicamente, la carenza dell’ormone della crescita oi difetti nel suo legame al recettore sono visti come ritardo della crescita o nanismo. La manifestazione del deficit dell’ormone della crescita dipende dall’età di esordio del disturbo e può derivare da una malattia ereditaria o acquisita.

L’effetto dell’eccessiva secrezione dell’ormone della crescita dipende anche molto dall’età di esordio ed è visto come due disturbi distintivi:

  • Il gigantismo è il risultato di un’eccessiva secrezione dell’ormone della crescita che inizia nei bambini piccoli o negli adolescenti. È una malattia molto rara, di solito derivante da un tumore dei somatotropi. Uno dei giganti più famosi era un uomo di nome Robert Wadlow . Pesava 8,5 libbre alla nascita, ma a 5 anni di età era di 105 libbre e alto 5 piedi e 4 pollici. Robert ha raggiunto un peso adulto di 490 libbre e 8 piedi e 11 pollici di altezza. Morì all’età di 22 anni.
  • L’acromegalia deriva da un’eccessiva secrezione di ormone della crescita negli adulti, solitamente il risultato di tumori ipofisari benigni. L’insorgenza di questo disturbo è tipicamente indesiderata, e si verifica nell’arco di diversi anni. I segni clinici di acromegalia includono crescita eccessiva delle estremità, gonfiore dei tessuti molli, anomalie nella struttura della mascella e malattie cardiache. L’ormone della crescita eccessivo e l’IGF-I portano anche a una serie di disordini metabolici, inclusa l’iperglicemia.

Usi farmaceutici e biotecnologici dell’ormone della crescita

Negli anni passati, l’ormone della crescita purificato dall’ipofisi di cadavere umano veniva usato per trattare i bambini con grave ritardo della crescita. Più recentemente, la fornitura virtualmente illimitata di ormone della crescita prodotto utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante ha portato a diverse altre applicazioni per le popolazioni umane e animali.

L’ormone della crescita umano è comunemente usato per trattare i bambini di bassa statura patologicamente. Si teme che questa pratica venga estesa al trattamento di bambini essenzialmente normali – la cosiddetta “terapia di potenziamento” o ormone della crescita su richiesta. Allo stesso modo, l’ormone della crescita è stato utilizzato da alcuni per migliorare le prestazioni atletiche. Sebbene la terapia con l’ormone della crescita sia generalmente sicura, non è sicura come nessuna terapia e comporta rischi per la salute imprevedibili. I genitori che richiedono la terapia con l’ormone della crescita per i bambini di statura essenzialmente normale sono chiaramente fuorviati.

Il ruolo dell’ormone della crescita nell’invecchiamento normale rimane poco compreso, ma alcuni dei sintomi estetici dell’invecchiamento sembrano essere suscettibili di terapia con l’ormone della crescita. Si tratta di un’area di ricerca attiva e nel prossimo futuro emergeranno senza dubbio ulteriori informazioni e raccomandazioni su rischi e benefici.

L’ormone della crescita è attualmente approvato e commercializzato per aumentare la produzione di latte nei bovini da latte. Non c’è dubbio che la somministrazione di somatotropina bovina alle vacche in lattazione determini un aumento della produzione di latte e, a seconda del modo in cui vengono gestite le vacche, può essere una terapia economicamente valida. Tuttavia, questo trattamento genera numerose controversie, anche tra gli allevatori. Una cosa che appare chiara è che bere latte di bovini trattati con ormone della crescita bovino non rappresenta un rischio per la salute umana.

Un’altra applicazione dell’ormone della crescita nell’agricoltura animale è il trattamento dei suini in accrescimento con l’ormone della crescita suino. È stato dimostrato che tale trattamento stimola in modo significativo la crescita muscolare e riduce la deposizione di grasso.

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Original Page By : Richard.Bowen, Aggiornato 2018. Invia commenti a Richard.Bowen@colostate.edu