Соматотропин — гормон роста¶

Соматотропин (синонимы: гормон роста, соматотропный гормон, ГР, GH, hGH) — пептидный гормон, синтезируемый передней долей гипофиза (аденогипофизом) в базофильных клетках — соматотрофах. Состоит из одной полипептидной цепи из 191 аминокислоты с двумя дисульфидными мостиками. Молекулярная масса — около 22 кДа. Основная биологическая функция — стимуляция роста костей, хрящей и мягких тканей, а также регуляция обмена веществ.

¶Структура и синтез

Ген человека, кодирующий соматотропин (GH1), расположен на коротком плече хромосомы 17q22-24 и состоит из пяти экзонов. В гипофизе соматотропин синтезируется примерно в 50 % всех клеток передней доли. Секреция носит импульсный (пульсирующий) характер: пик выброса приходится на ранние фазы глубокого сна, а также на физическую нагрузку, гипогликемию и действие некоторых аминокислот (аргинина). Базовый уровень гормона в течение суток колеблется, максимальная концентрация наблюдается в подростковом возрасте и постепенно снижается после 30–40 лет.

В крови соматотропин циркулирует в свободной форме и в комплексе с белком-переносчиком (ССГР, IGFBP-3), что увеличивает период полураспада гормона до нескольких минут. Около 50 % секретируемого гормона деградирует в печени уже при первом прохождении через неё.

¶Механизм действия

Соматотропин действует через рецептор гормона роста (GHR), относящийся к классу цитокиновых рецепторов типа I. При связывании гормона с внеклеточным доменом рецептора происходит активация JAK-STAT сигнального каскада, прежде всего пути JAK2/STAT5. В результате в гепатоцитах и других клетках запускается продукция инсулиноподобного фактора роста-1 (ИПФР-1, IGF-1) — основного опосредованного посредника действия соматотропина.

Выделяют две группы эффектов гормона:

• Прямые — липолиз в жировой ткани, повышение уровня свободных жирных кислот, гипергликемия (антиинсулиновое действие), синтез белка в мышцах.
• Опосредованные (через ИПФР-1) — стимуляция хондрогенеза и остеогенеза, удлинение длинных костей, увеличение мышечной массы, рост внутренних органов.

¶Регуляция секреции

Секреция соматотропина контролируется гипоталамусом через два основных пептида:

Дополнительно на секрецию влияют грелин (желудочный пептид, агонист рецептора GHSR), инсулин, глюкокортикоиды, эстрогены и тиреоидные гормоны. Отрицательная обратная связь осуществляется через ИПФР-1 и сам соматотропин.

¶Клиническое значение

¶Недостаточность гормона роста

Дефицит соматотропина у детей приводит к гипофизарному нанизму — замедлению линейного роста при сохранном пропорциональном телосложении. У взрослых проявляется снижением мышечной массы, повышением жировой массы, ухудшением липидного профиля, снижением плотности костей и качеством жизни. Причинами могут быть врождённые мутации гена GH1, повреждения гипофиза, синдромы Шихана, Шерешевского — Тёрнера.

¶Избыток гормона

Избыточная продукция соматотропина, как правило, обусловлена аденомой гипофиза (соматотрофиномой). У детей и подростков это приводит к гигантизму, у взрослых — к акромегалии: утолщению кистей, стоп, надбровных дуг, увеличению внутренних органов (макросомии), нарушениям углеводного обмена и артериальной гипертензии. Лечение включает трансфеноидальную аденомэктомию, аналоги соматостатина (октреотид), агонисты дофамина (каберголин) и моноклональные антитела к рецептору ГР (пегвисомант).

¶Медицинское применение

Рекомбинантный соматотропин (соматропин) производится методом генной инженерии с 1985 года и применяется при:

• подтверждённой недостаточности ГР у детей и взрослых;
• синдроме Прадера — Вилли, синдроме Тёрнер, хронической почечной недостаточности;
• СПИД-ассоциированной кахексии (в некоторых протоколах).

Соматотропин входит в список допинговых веществ, запрещённых Всемирным антидопинговым агентством (WADA). Его применение в спорте без медицинских показаний преследуется как допинговое нарушение.

¶Соматотропин у животных

В сельском хозяйстве рекомбинантный соматотропин (например, бовинный — rBST) использовался для повышения удоев молока у крупного рогатого скота. В России, Евросоюзе и ряде других стран применение рBST в животноводстве запрещено из-за опасений, связанных с влиянием на здоровье животных и потенциальным риском для потребителей.

¶История

Открытие соматотропина связано с работами Эванса и Лонга (1921), показавшими гиперплазию гипофиза и рост тела у крыс после введения экстрактов передней доли. В 1944 году Ли и Эванс выделили гормон роста из гипофиза. Первую структуру гормона определили Чо, Пирсон и Вилькен в 1956 году. С 1958 по 1985 год терапия использовала гипофизный ГР, извлечённый из трупов, что было прекращено после описания случаев болезни Крейтцфельдта — Якоба. С 1985 года применяется исключительно рекомбинантный соматотропин.

¶Источники

• Справочник по клинической эндокринологии
• Williams Textbook of Endocrinology
• Генетика человека (под ред. И. И. Поповой)
• Клинические рекомендации РАОЭ «Недостаточность гормона роста у взрослых»