Struktur hormon pertumbuhan (somatotropin), fungsi

The Somatotropin (STH) U Hormon Pertumbuhan (GH) adalah protein yang agak kecil yang dihasilkan pada tahap adenohypophysis dan terlibat dalam proses pembangunan, pertumbuhan longitudinal organisma dan mengawal beberapa proses metabolik.

Ia adalah hormon bukan glaro. Hormon kelenjar glandotropas berkumpul.

Pengubahsuaian Hormon dalam Pituitari (Sumber: Dubaele / Domain Awam, melalui Wikimedia Commons)

Hormon Glandotropas, sebagai contoh, adrenokortopin (ACTH), gonadotropin (FSH dan LH) dan hormon merangsang tiroid (TSH).

Hormon bukan glandropas, sebaliknya, dan di antaranya hormon prolaktin dan pertumbuhan dimasukkan, bertindak tanpa pertandingan kelenjar endokrin yang lain, kerana mereka melakukan tindakan mereka secara langsung pada sel -sel putih yang mengawasi kegiatannya.

[TOC]

Struktur

Hormon Pertumbuhan adalah protein yang agak kecil yang berlaku di beberapa isoforms. Isoform utama terdiri daripada kira-kira 191 asid amino, mempunyai berat molekul 22 kDa dan berasal dari peptida prekursor yang lebih lama (pra-GH) sebanyak 28 kDa, yang juga dirembeskan tetapi tidak mempunyai fungsi fisiologi.

Dalam strukturnya, somatotropin seolah -olah homologated untuk prolaktin dan chorionic somatomamamototropin (CS), menghasilkan yang terakhir dalam plasenta. Begitulah persamaan, yang dianggap bahawa tiga bentuk keluarga hormon.

Struktur Hormon Pertumbuhan (Sumber: SUMBER: ORE, melalui Wikimedia Commons)

Struktur sekunder somatotropin menunjukkan 4 kipas alfa yang stabil dengan dua jambatan disulfida, yang konfigurasinya diperlukan untuk interaksi hormon dengan penerima.

Fakta yang berkaitan dengan struktur, dan layak ditonjolkan, mewakili hakikat bahawa walaupun hakikat bahawa hormon pertumbuhan spesies yang berlainan mempunyai persamaan yang luar biasa dengan manusia, hanya yang terakhir, dan primata, memberi kesan yang signifikan pada manusia.

Fungsi

Fungsi somatotropin biasanya digambarkan sebagai yang berkaitan dengan perkembangan dan pertumbuhan organisma. Juga yang berkaitan dengan metabolisme, yang termasuk pengubahsuaian dalam metabolisme lipid dan glukosa yang dipromosikan oleh hormon.

Fungsi pertumbuhan, bagaimanapun, juga boleh dianggap metabolik, kerana ia menyiratkan fungsi anabolik yang berkaitan dengan sintesis protein, yang tidak mengecualikan beberapa fungsi lain tanpa persatuan langsung dengan metabolisme seperti percambahan sel.

Beberapa fungsi atau tindakan yang dikerahkan oleh somatotropin dilaksanakan oleh hormon ini secara langsung ke atas tisu putihnya, tetapi banyak daripada mereka dilaksanakan oleh beberapa bahan lain yang sintesis dan pelepasan dirangsang oleh hormon pertumbuhan.

Sintesis IGF

Barisan pertama tindakan somatotropin adalah tepat sintesis bahan -bahan ini yang dikenali sebagai faktor pertumbuhan yang serupa dengan insulin (IGF), di mana jenis 1 dan 2 telah dikenalpasti. Mereka ditetapkan sebagai IGF1 (yang paling penting) dan IGF2, mengikut akronim dalam bahasa Inggeris.

Faktor -faktor ini pada mulanya diketahui, dan masih ditetapkan, sebagai mediator somatotropin atau somatomedins C (IGF1) dan A (IGF2) atau juga sebagai aktiviti yang serupa dengan insulin yang tidak boleh ditekan (NSILA). Mereka disintesis oleh banyak jenis sel, tetapi berlaku terutamanya di hati.

Tindakan STH dan IGF1 sangat pelbagai. Ada yang menjalankan setiap bahan ini secara bebas, kadang -kadang bersempena dan bersineristik dan beberapa kali mereka bertindak antagoni.

Boleh melayani anda: elektroforesis: asas, teknik, apa itu, contohnya

Induksi pertumbuhan

Ini adalah salah satu tindakan terpenting yang dipromosikan oleh somatotropin, tetapi dilaksanakan bersama dengan IGF1. Walaupun kedua -duanya mendorong pertumbuhan tisu badan yang banyak, kesannya yang paling menonjol dikenakan ke atas pertumbuhan kerangka.

Hasil akhir ini dihasilkan oleh beberapa kesan yang disebabkan oleh hormon dan IGF1. Mereka termasuk peningkatan deposit protein oleh sel -sel chondrocytic dan osteogenik, kadar pembiakan tertinggi sel -sel ini dan penukaran kondrois ke dalam sel osteogenik; Semuanya membawa kepada deposit tulang baru.

Semasa pertumbuhan dan perkembangan organisma, dan sebelum penutupan epiphyses tulang, tulang rawan baru disimpan dalam epiphyses diikuti dengan penukarannya ke dalam tulang baru, yang memanjangkan diafisis dan epiphyses dipisahkan.

Penggunaan tulang rawan epiphyseal yang progresif dan tulang tidak dapat terus berkembang. Pada akhir remaja, diafisis dan epiphyses dan pertumbuhan panjang tulang panjang perlahan ke setiap hujung dan akhirnya berhenti.

Mekanisme kedua dapat menjelaskan peningkatan ketebalan tulang. Osteoblas periosteium mendepositkan tulang baru pada yang lama, dan osteoklas menghilangkan tulang lama. Sekiranya kadar pemendapan melebihi penghapusan ketebalan meningkat.

Oleh kerana hormon pertumbuhan menjalankan rangsangan sengit pada osteoblas, di bawah kesannya ketebalan tulang dapat terus meningkat, walaupun panjangnya tidak lagi diubah suai kerana penutupan epiphyses.

Promosi deposit protein dalam tisu

Kesan ini dapat dicapai melalui mekanisme yang berbeza: peningkatan pengangkutan asid amino melalui membran sel, peningkatan terjemahan RNA pada tahap ribosom, peningkatan transkripsi DNA ke RNA dalam nukleus dan pengurangan protein dan asid amino katabolisme.

Tindakan metabolik lain

Dalam tisu lemak, hormon pertumbuhan menggalakkan lipolisis dan pembebasan asid lemak ke torrent peredaran, yang meningkatkan kepekatannya dalam cecair badan. Pada masa yang sama ia nikmat dalam semua tisu penukaran asid lemak dalam asetil coenzyme A dan penggunaannya sebagai sumber tenaga.

Rangsangan penggunaan lemak, bersama -sama dengan pengumpulan protein kerana kesan anabolik mereka, membawa kepada peningkatan tisu kurus.

Peningkatan mobilisasi lemak boleh begitu tinggi sehingga hati menghasilkan sejumlah besar asid acetoacetic yang membawa kepada ketosis dan hati berlemak dapat dihasilkan.

Berhubung dengan metabolisme karbohidrat, kesan somatotropin termasuk penurunan koleksi glukosa dalam tisu otot adiposa dan otot, peningkatan pengeluaran hati glukosa dan peningkatan rembesan insulin.

Semua kesan ini dipanggil diabetogen, dan rembesan hormon pertumbuhan yang tinggi dapat menghasilkan semula perubahan metabolik yang mengiringi diabetes jenis II yang tidak bergantung kepada bukan insulin.

Fungsi lain

Tindakan anabolik dan mitogenik GH dan IGF1 juga ditunjukkan dalam pertumbuhan dan fungsi jantung, hati, limpa, tiroid, timus dan lidah. Hormon boleh menyumbang kepada penebalan kulit, kepada rangsangan kelenjar peluh dan pertumbuhan rambut.

Di dalam buah pinggang kadar penapisan glomerular dan sintesis kalkitriel meningkat, yang nikmat bukan sahaja pertumbuhan, tetapi juga mineralisasi tulang. Ia juga menggalakkan sintesis erythropoiesis dan fibrinogen dan tindak balas imun dengan rangsangan limfosit T dan makrofag.

Boleh melayani anda: Tisu epitel: Ciri -ciri, keterangan, fungsi, jenis

Reseptor untuk somatotropin

Tindakan somatotropin, termasuk promosi sintesis faktor pertumbuhan yang serupa dengan insulin, dimediasi melalui kesatuan mereka dengan reseptor tertentu yang dinyatakan dalam membran sel putih.

Terdapat dua bentuk reseptor ini, yang kedua adalah varian pendek (dipotong) yang pertama; Bentuk yang dipotong yang menghalang fungsi penerima panjang, dan jika terlalu banyak dinyatakan ia akan menghasilkan ketidakpekaan tisu ke hormon.

Penerima panjang terdiri daripada 638 asid amino dan mempunyai domain ekstraselular 250, domain transmembra alpha kira -kira 38 dan domain intraselular 350 asid amino. Setiap molekul somatotropin akhirnya menyertai dua molekul penerima dan menghasilkan apa yang disebut dimerisasi reseptor.

Dimerization ini mengaktifkan protein kinase JAK2 yang terletak di hujung intrasel setiap monomer penerima dan fosforat kinase aktif ini substrat lain seperti STAT5 dan reseptor somatotropin itu sendiri.

Molekul stat5 fosforilasi juga mengalami dimerisasi yang menjadikan mereka pengawal selia gen dan sintesis protein yang sangat tepat.

Pengeluaran

Somatotropin disintesis pada tahap sel somatotropas adenohypophysis. Sel -sel ini dicelup dengan bahan -bahan berasid sehingga ia juga disebut acidophils. Mereka bersama kumpulan sel paling banyak kelenjar kerana mereka mewakili 50% daripada jumlah 5 jenis yang berbeza.

Terdapat kompleks genetik 5 gen dalam lengan panjang kromosom manusia 17 yang mengkodekan untuk isoforms yang berbeza dari hormon pertumbuhan dan somatomamototropin chorionic manusia (HCS).

Salah satu daripada mereka adalah HGH-N biasa, yang mengkodekan bentuk hormon pertumbuhan manusia yang paling banyak yang disebutkan di atas 22 kDa dan mewakili 75% daripada jumlah hormon pertumbuhan beredar.

RNA utusannya tertakluk kepada "Potong dan Splicing" untuk menghasilkan bentuk hormon yang lebih kecil, 20 kDa, yang tidak mempunyai sisa asid amino dari 32 hingga 46 dan mewakili 10%.

Gen kedua (HGH-V) dinyatakan terutamanya dalam plasenta dan mengkodekan bentuk variasi HGH yang hanya jumlah yang ketara muncul dalam peredaran semasa kehamilan. 3 gen lain menyandarkan isoforms manusia somatomamototropin.

Pembebasan

Kedua -dua sintesis dan rembesan atau pelepasan hormon pertumbuhan dikawal oleh faktor merangsang dan menghalang fungsi tersebut.

Merangsang pengaruh

Antara pengaruh lucu utama yang merangsang sintesis dan rembesan somatotropin adalah peptida GHRH (hormon pertumbuhan yang melepaskan hormon) dan ghrelin.

Hormon Pertumbuhan Membebaskan Hormon (GHRH) adalah peptida hipotalamus yang wujud dalam dua varian 40 dan 44 asid amino masing -masing. Ia dijalankan di sel somatotropas ke sintesis AMPC dan pengaktifan faktor transkripsi PIT1 tertentu untuk hormon pertumbuhan.

Ghrelin adalah endogen hormon pertumbuhan hormon pertumbuhan. Ia adalah peptida kira -kira 28 asid amino yang disintesis pada tahap hipotalamus dan perut. Ia bertindak sinergi dengan GHRH yang pembebasannya mempromosikan, sambil menghalang somatostatin. Bertindak melalui reseptor yang mengaktifkan fosfolipase c.

Beberapa parameter metabolik seperti hipoglikemia, tahap rendah asid lemak bebas dalam darah dan kepekatan asid amino yang tinggi adalah rangsangan penting untuk rembesan hormon pertumbuhan.

Boleh melayani anda: 12 peringkat pembangunan manusia dan ciri -cirinya

Faktor merangsang lain yang dikira adalah tekanan akut, beban badan, kesakitan, steroid seks (baligh), dopamin, rangsangan reseptor α2, acetylcholine, galanine, serotonin dan β-endorphine.

Pengaruh penghalang

Antaranya ialah perencat somatostatin atau hormon pelepasan hormon pertumbuhan (GHRIH) dan maklum balas negatif.

Somatostatin adalah peptida hipotalamik sebanyak 14 asid amino yang menghalang rembesan, tetapi bukan sintesis, hormon pertumbuhan. Varian yang panjang, 28 asid amino, disintesis dalam saluran gastrousus. Kedua -dua varian mengikat kepada penerima yang sama dan menghalang sintesis amp kitaran.

Bagi maklum balas negatif, GH yang dikeluarkan, melalui tindakan sosial, menghalang pelepasan selanjutnya sendiri. IGF1 menghalang hipotalamus ke hormon pertumbuhan hormon pertumbuhan dan merangsang somatostatin, sementara menghalang sintesis GH dalam pituitari.

Beberapa parameter metabolik seperti hiperglikemia, tahap plasma tinggi asid lemak bebas dan paras asid amino yang rendah adalah perencat rembesan somatotropin.

Inhibitor juga sejuk, tekanan kronik, adipositas, progesteron, hormon tiroid, defisit atau kelebihan kortisol dan rangsangan reseptor adrenergik β2 β2.

Dos

Penggunaan terapeutik hormon pertumbuhan biosynthesized ditunjukkan untuk rawatan penderitaan di mana kekurangan dalam rembesannya telah diturunkan, dalam kerdil pituitari dan pada kanak -kanak yang rendah oleh sindrom Turner.

Pentadbiran dibuat dalam bentuk penyelesaian suntikan yang dibina semula dari jalan yang mengandungi lyophilized dengan 40 u.Yo. dari hormon biosintetik, dan yang mana 2 ml sahabat 0.9 % larutan natrium klorida ditambah.

Dalam kekurangan hormon pertumbuhan pada kanak -kanak, disyorkan antara 0.07 dan 0.1 u.Yo./kg berat badan sehari. Dalam sindrom turner 0.14 u.Yo./kg berat badan sehari. Untuk kekurangan hormon pertumbuhan pada orang dewasa: 0.018 hingga 0.036 U.Yo./kg berat badan sehari.

Kesan

Pentadbiran terapeutik hormon pertumbuhan boleh disertai dengan beberapa kesan cagaran yang buruk seperti hipersensitiviti yang nyata melalui urtikaria umum, hipoglikemia berpuasa, keradangan di tapak suntikan dan sakit kepala penumpang.

Perkembangan hipertensi intrakranial yang jinak telah diterangkan, lebih kerap pada kanak -kanak dan kurang pada orang dewasa.

Mengenai metabolisme karbohidrat, perkembangan diabetes mellitus telah dilaporkan pada pesakit yang menerima rawatan dengan hormon pertumbuhan.

Berhubung dengan sistem otot rangka terdapat bukti myositis keradangan dengan myalgia dan kelemahan otot, yang tidak dihasilkan oleh hormon, tetapi mungkin oleh metacresol yang digunakan sebagai konservatif dalam formula.

Kes -kes ginekomastia, anemia dan pankreatitis akut telah dilaporkan.

Rujukan

1. Ganong WF: Kelenjar pituitari, ed ke -25. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Hormon pituitari dan kawalan mereka oleh hipotalamus, di Buku teks fisiologi perubatan, Ed ke -13, AC Guyton, Je Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Verrey F: Hormon, IN Physiologie des Menschen Mite Pathophysiologie, 31 ed, RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010
4. Voigt K: Sistem Endokrines, dalam Physiologie, ed 6; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Widmaier EP, Raph H dan Strang KT: Sistem Endokrin. Hipotalamus dan kelenjar pituitari, dalam fisiologi manusia Vander: mekanisme fungsi badan, ed ke -13; EP Windmaier et al (eds). New York, McGraw-Hill, 2014.