Růstový hormon

Rozbalit box

Obsah boxu

Růstový hormon (GH z anglického Growth Hormone), známý také jako somatotropin nebo somatotropní hormon (STH), je peptidový hormon, který stimuluje růst, buněčnou reprodukci a regeneraci u lidí a dalších obratlovců. Jedná se o klíčový hormon pro správný tělesný vývoj během dětství a dospívání, ale jeho metabolické funkce jsou nezbytné po celý život. Je produkován somatotropními buňkami v předním laloku hypofýzy (adenohypofýza). Jeho produkce je řízena hypotalamem.

Poruchy v produkci růstového hormonu mohou vést k závažným zdravotním stavům. Jeho nedostatek v dětství způsobuje nanismus (trpaslictví), zatímco nadbytek vede ke gigantismu. U dospělých se nadprodukce projevuje jako akromegalie. Od 80. let 20. století se syntetický růstový hormon, vyráběný technologií rekombinantní DNA, používá k léčbě těchto stavů a dalších onemocnění. Je také zneužíván jako doping ve sportu.

📜 Historie objevu

Výzkum spojený s růstovým hormonem začal na přelomu 19. a 20. století, kdy si lékaři začali všímat souvislosti mezi poruchami hypofýzy a růstovými abnormalitami, jako je akromegalie. V roce 1921 Herbert McLean Evans a Joseph A. Long prokázali, že extrakty z hovězí hypofýzy mohou u krys vyvolat gigantismus, což byl první přímý důkaz existence látky podporující růst.

V roce 1944 se podařilo Choh Hao Limu a Evansovi izolovat a purifikovat hovězí růstový hormon. Lidský růstový hormon (hGH) byl izolován až v roce 1956 Mauricem Rabenem. Krátce poté začala léčba dětí s deficitem GH pomocí hormonu extrahovaného z hypofýz zemřelých dárců. Tato praxe byla však v roce 1985 celosvětově ukončena kvůli riziku přenosu Creutzfeldt-Jakobovy nemoci, smrtelného prionového onemocnění.

Tento problém vyřešil nástup genového inženýrství. V roce 1981 společnost Genentech úspěšně vyrobila syntetický lidský růstový hormon pomocí technologie rekombinantní DNA. Tento rekombinantní hGH (rhGH), známý jako somatropin, byl schválen pro lékařské použití v USA v roce 1985 a od té doby je standardem v léčbě nedostatku GH.

🧬 Struktura a syntéza

🔬 Chemická podstata

Lidský růstový hormon je protein tvořený jedním polypeptidovým řetězcem, který se skládá ze 191 aminokyselin. Jeho molekulová hmotnost je přibližně 22 124 daltonů. Struktura molekuly obsahuje čtyři alfa-helixy, které jsou nezbytné pro správnou interakci s receptorem pro růstový hormon (GHR).

GH patří do rodiny hormonů, která zahrnuje také prolaktin a lidský placentární laktogen (chorionsomatomammotropin). Tyto hormony mají podobnou strukturu a pravděpodobně se vyvinuly ze společného prekurzoru. V krevním oběhu se GH vyskytuje v několika formách (izofromách), přičemž dominantní je právě forma o velikosti 22 kDa.

🏭 Místo produkce

Růstový hormon je syntetizován, skladován a uvolňován specializovanými buňkami v adenohypofýze nazývanými somatotropní buňky (somatotropy). Tyto buňky tvoří přibližně 30–50 % všech buněk adenohypofýzy, což z GH činí nejhojněji produkovaný hormon této žlázy. Syntéza je řízena na genetické úrovni genem GH1, který se nachází na 17. chromozomu.

⚙️ Fyziologické funkce a mechanismus účinku

Účinky růstového hormonu jsou komplexní a lze je rozdělit na přímé a nepřímé.

📈 Přímé a nepřímé účinky

• Přímé účinky jsou výsledkem vazby GH přímo na receptory cílových buněk. Například v tukové tkáni se GH váže na receptory na adipocytech (tukových buňkách) a stimuluje štěpení triglyceridů (lipolýza), čímž se uvolňují mastné kyseliny do krve. GH má také anti-inzulinový efekt, snižuje vychytávání glukózy buňkami a zvyšuje její produkci v játrech.

• Nepřímé účinky jsou zprostředkovány především inzulinu podobný růstový faktor 1 (IGF-1), dříve známý jako somatomedin C. Většina IGF-1 je produkována v játrech v reakci na stimulaci růstovým hormonem. IGF-1 je zodpovědný za většinu růst podporujících (anabolických) účinků GH.

🦴 Vliv na růst

Nejznámější funkcí GH je stimulace tělesného růstu během dětství a dospívání. Tento účinek je primárně zprostředkován přes IGF-1.

• Růst kostí: IGF-1 stimuluje proliferaci a diferenciaci chondrocytů (buněk chrupavky) v růstových ploténkách (epifýzových štěrbinách) na koncích dlouhých kostí. To vede k prodlužování kostí a tím i k růstu do výšky. Po uzavření růstových štěrbin na konci puberty již další růst do výšky není možný.
• Růst svalů: GH a IGF-1 podporují vychytávání aminokyselin a syntézu proteinů ve svalové tkáni, což vede k nárůstu svalové hmoty (hypertrofie a hyperplazie).

💪 Metabolické účinky

I v dospělosti, kdy je růst ukončen, hraje GH důležitou roli v regulaci metabolismu.

• Metabolismus bílkovin: GH má silný anabolický účinek. Zvyšuje syntézu bílkovin a snižuje jejich odbourávání (katabolismus).
• Metabolismus tuků: GH podporuje lipolýzu, tedy rozklad uloženého tuku v tukové tkáni. To vede ke zvýšení hladiny volných mastných kyselin v krvi, které mohou být využity jako zdroj energie.
• Metabolismus sacharidů: GH působí proti účinkům inzulinu. Snižuje citlivost tkání na inzulin a zvyšuje produkci glukózy v játrech (glukoneogeneze). Tento tzv. diabetogenní efekt může při nadprodukci GH vést k hyperglykémii a v extrémních případech až k cukrovce.

⚖️ Regulace sekrece

Sekrece růstového hormonu není stálá, ale probíhá v pulsech, typicky každé 3 až 5 hodin. Největší pulsy se objevují přibližně hodinu po usnutí, během hlubokého spánku (stadium N3). Regulace je řízena složitou souhrou několika faktorů.

🧠 Hypotalamická kontrola

Hlavní řídící centrum se nachází v hypotalamu, který produkuje dva klíčové hormony: 1. Hormon uvolňující růstový hormon (GHRH): Stimuluje syntézu a uvolňování GH z hypofýzy. 2. Somatostatin (GHIH - Growth Hormone Inhibiting Hormone): Tlumí uvolňování GH.

Rovnováha mezi těmito dvěma hormony určuje pulzní charakter sekrece GH. Samotný GH a IGF-1 působí zpětnou vazbou na hypotalamus a hypofýzu, kde tlumí další produkci GH.

🍽️ Další faktory ovlivňující sekreci

• Stimulační faktory:

   *   Ghrelin: Hormon produkovaný v žaludku, známý jako "hormon hladu", silně stimuluje sekreci GH.
   *   Hluboký spánek.
   *   Fyzická zátěž a stres.
   *   Hypoglykémie (nízká hladina cukru v krvi).
   *   Vyšší hladina některých aminokyselin (např. arginin).

• Inhibiční faktory:

   *   Hyperglykémie (vysoká hladina cukru v krvi).
   *   Vysoká hladina volných mastných kyselin.
   *   Obezita.
   *   Emoční deprivace (u dětí).
   *   Stárnutí (sekrece GH s věkem přirozeně klesá).

🩺 Klinický význam a poruchy

📉 Nedostatek (Deficience)

• U dětí: Vede k poruše růstu, známé jako hypofyzární nanismus (trpaslictví). Děti mají normální tělesné proporce, ale jsou výrazně menšího vzrůstu. Inteligence není ovlivněna. Léčba spočívá v pravidelném podávání rekombinantního hGH.
• U dospělých: Projevuje se nespecifickými příznaky, jako je snížená svalová hmota a síla, zvýšené množství tělesného tuku (zejména v oblasti břicha), osteoporóza, únava, snížená vitalita a zhoršená kvalita života.

📈 Nadbytek (Exces)

Nadprodukce GH je téměř vždy způsobena nezhoubným nádorem (adenomem) hypofýzy.

• U dětí (před uzavřením růstových štěrbin): Vede k gigantismu, stavu charakterizovanému extrémně vysokým vzrůstem (nad 2,5 metru).
• U dospělých (po uzavření růstových štěrbin): Vzniká akromegalie. Jelikož kosti již nemohou růst do délky, dochází k jejich hrubnutí a zvětšování okrajových částí těla – rukou, nohou, čelisti, nosu a nadočnicových oblouků. Dochází také ke zvětšování vnitřních orgánů (sleziny, jater, srdce) a k metabolickým komplikacím, jako je diabetes mellitus a hypertenze.

💊 Terapeutické a jiné využití

🏥 Léčba

Rekombinantní lidský růstový hormon (rhGH) je schválen pro léčbu několika stavů:

• Deficit GH u dětí i dospělých.
• Turnerův syndrom: Genetické onemocnění u dívek spojené s nízkým vzrůstem.
• Prader-Willi syndrom: Genetické onemocnění způsobující svalovou slabost a obezitu.
• Chronické selhání ledvin u dětí.
• Děti narozené malé na svůj gestační věk (SGA), které nedoženou růstové zpoždění.
• Syndrom krátkého střeva.

🏋️ Zneužívání ve sportu

Pro své anabolické a lipolytické účinky je růstový hormon zneužíván sportovci jako dopingová látka. Věří, že zvyšuje svalovou hmotu, sílu a urychluje regeneraci. Jeho detekce je obtížná, protože syntetický rhGH je téměř identický s přirozeně produkovaným hormonem. Dlouhodobé užívání vysokých dávek může vést k vedlejším účinkům podobným akromegalii, včetně rizika cukrovky, srdečních onemocnění a rakoviny.

⏳ Anti-aging

Růstový hormon je někdy propagován jako "elixír mládí" na klinikách zaměřených na anti-aging medicínu. Argumentem je, že doplnění klesajících hladin GH ve stáří může zvrátit některé projevy stárnutí, jako je úbytek svalů a nárůst tuku. Vědecké důkazy pro tato tvrzení jsou však slabé a nejednoznačné. Dlouhodobé podávání GH zdravým starším jedincům je spojeno s rizikem vedlejších účinků, jako jsou bolesti kloubů, edémy a zvýšené riziko diabetu.

💡 Pro laiky

• Co je růstový hormon?

Představte si ho jako hlavního "manažera růstu" v těle, zejména v dětství. Je to chemický posel, který dává tělu pokyn, aby rostlo do výšky a sílilo.

• Jak funguje?

Růstový hormon sám o sobě přímo "nestaví" kosti a svaly. Místo toho putuje do jater, kde funguje jako příkaz pro výrobu další látky, zvané IGF-1. A právě IGF-1 je ten pravý "stavební dělník", který přímo říká kostem, aby se prodlužovaly, a svalům, aby rostly.

• Je důležitý i pro dospělé?

Ano, velmi. I když už nerosteme do výšky, růstový hormon funguje jako "údržbář" našeho těla. Pomáhá udržovat svaly silné, spalovat tuk, udržuje hustotu kostí a podílí se na celkové regeneraci a vitalitě.

• Co se stane, když ho je málo nebo moc?

   *   **Málo v dětství:** Dítě roste velmi pomalu a nedosáhne normální výšky (nanismus).
   *   **Moc v dětství:** Dítě roste extrémně rychle a je obrovské (gigantismus).
   *   **Moc v dospělosti:** Protože kosti už nemohou růst do délky, začnou se zvětšovat a hrubnout ruce, nohy, čelist a nos (akromegalie).

Šablona:Aktualizováno