Struktur hormon pertumbuhan (somatotropin), fungsi

Itu Somatotropin (STH) U Hormon Pertumbuhan (GH) adalah protein yang relatif kecil yang diproduksi pada tingkat adenohypophysis dan terlibat dalam proses pengembangan, pertumbuhan longitudinal organisme dan dalam kontrol beberapa proses metabolisme.

Ini adalah hormon non -glaro. Hormon Glandotropas dari Hipofisis berkumpul.

Modifikasi Hormon di Hipofisis (Sumber: Dubaele / Public Domain, via Wikimedia Commons)

Hormon Glandotropas, misalnya, adrenokortopin (ACTH), gonadotropin (FSH dan LH) dan hormon stimulasi tiroid (TSH).

Hormon non -glandropas, di sisi lain, dan di antaranya prolaktin dan hormon pertumbuhan dimasukkan, bertindak tanpa kontes kelenjar endokrin lainnya, karena mereka mengerahkan tindakan mereka secara langsung pada sel -sel putih yang aktivitasnya mengatur yang diaturnya diatur.

[TOC]

Struktur

Hormon pertumbuhan adalah protein yang relatif kecil yang terjadi di beberapa isoform. Isoform utama terdiri dari sekitar 191 asam amino, memiliki berat molekul 22 kDa dan berasal dari peptida prekursor yang lebih panjang (pra-GH) 28 kDa, yang juga disekresikan tetapi tidak memiliki fungsi fisiologis.

Dalam strukturnya, somatotropin tampaknya dihomologis menjadi prolaktin dan korionik somatomamamotropin (CS), menghasilkan yang terakhir dalam plasenta. Begitulah kesamaannya, yang dianggap bahwa ketiganya membentuk keluarga hormonal.

Perkiraan struktur hormon pertumbuhan (sumber: роман еекер, melalui Wikimedia Commons)

Struktur sekunder somatotropin menunjukkan 4 baling -baling alfa distabilkan dengan dua jembatan disulfida, yang konfigurasinya diperlukan untuk interaksi hormon dengan penerima.

Fakta dalam kaitannya dengan struktur, dan layak disorot, mewakili fakta bahwa terlepas dari kenyataan bahwa hormon pertumbuhan dari spesies yang berbeda memiliki kesamaan yang luar biasa dengan manusia, hanya yang terakhir, dan primata, memberikan efek yang signifikan pada manusia.

Fungsi

Fungsi somatotropin biasanya digambarkan sebagai yang terkait dengan perkembangan dan pertumbuhan organisme. Juga yang terkait dengan metabolisme, yang meliputi modifikasi dalam metabolisme lipid dan glukosa yang dipromosikan oleh hormon.

Fungsi pertumbuhan, bagaimanapun, juga dapat dianggap metabolisme, karena mereka menyiratkan fungsi anabolik yang terkait dengan sintesis protein, yang tidak mengecualikan beberapa fungsi lain tanpa hubungan langsung dengan metabolisme seperti proliferasi sel.

Beberapa fungsi atau tindakan yang digunakan oleh somatotropin dilakukan oleh hormon ini langsung di atas jaringan putihnya, tetapi banyak dari mereka dieksekusi oleh beberapa zat lain yang sintesis dan pelepasannya dirangsang oleh hormon pertumbuhan.

Sintesis IGF

Garis pertama aksi somatotropin justru sintesis zat -zat ini yang dikenal sebagai faktor pertumbuhan yang mirip dengan insulin (IGF), di mana tipe 1 dan 2 telah diidentifikasi. Mereka ditetapkan sebagai IGF1 (yang paling penting) dan IGF2, menurut akronimnya dalam bahasa Inggris.

Faktor -faktor ini awalnya diketahui, dan masih ditetapkan, sebagai mediator somatotropin atau somatomedins C (IGF1) dan A (IGF2) atau juga sebagai aktivitas yang mirip dengan insulin yang tidak ditekan (NSILA). Mereka disintesis oleh banyak jenis sel, tetapi terjadi terutama di hati.

Tindakan STH dan IGF1 sangat beragam. Beberapa menggunakan masing -masing zat ini secara mandiri, kadang -kadang dalam hubungannya dan secara sinergis dan beberapa kali mereka bertindak secara antagonis.

Dapat melayani Anda: elektroforesis: fondasi, teknik, untuk apa, contohnya

Induksi pertumbuhan

Ini adalah salah satu tindakan terpenting yang dipromosikan oleh somatotropin, tetapi dieksekusi bersama dengan IGF1. Meskipun keduanya menginduksi pertumbuhan berbagai jaringan tubuh, efeknya yang paling menonjol diberikan pada pertumbuhan kerangka.

Hasil akhir ini dihasilkan oleh beberapa efek yang disebabkan oleh hormon dan IGF1. Mereka termasuk peningkatan deposit protein oleh sel -sel kondrositik dan osteogenik, laju reproduksi tertinggi dari sel -sel ini dan konversi kondrosit menjadi sel osteogenik; Yang semuanya mengarah ke deposit tulang baru.

Selama pertumbuhan dan perkembangan organisme, dan sebelum penutupan epifisis tulang, tulang rawan baru diendapkan dalam epifisis diikuti dengan konversi menjadi tulang baru, yang memperpanjang diafisis dan epifisis dipisahkan.

Konsumsi progresif dari tulang rawan epifisis melelahkannya dan tulang tidak dapat terus tumbuh. Pada akhir masa remaja, diafisis dan epifisis dan pertumbuhan panjang tulang panjang diperlambat di setiap ujungnya dan akhirnya berhenti.

Mekanisme kedua dapat menjelaskan peningkatan ketebalan tulang. Osteoblas dari periosteium menyimpan tulang baru pada yang lama, dan osteoklas menghilangkan tulang lama. Jika laju deposisi melebihi eliminasi, ketebalan meningkat.

Karena hormon pertumbuhan melakukan stimulasi intens pada osteoblas, di bawah efeknya ketebalan tulang dapat terus meningkat, meskipun panjangnya tidak lagi dimodifikasi karena penutupan epifisis.

Promosi deposit protein dalam jaringan

Efek ini dapat dicapai melalui mekanisme yang berbeda: peningkatan pengangkutan asam amino melalui membran sel, peningkatan terjemahan RNA pada tingkat ribosom, peningkatan transkripsi DNA ke RNA dalam nukleus dan pengurangan protein dan asam amino amino katabolisme.

Tindakan metabolisme lainnya

Dalam jaringan lemak, hormon pertumbuhan meningkatkan lipolisis dan pelepasan asam lemak ke torrent peredaran darah, yang meningkatkan konsentrasi dalam cairan tubuh. Pada saat yang sama itu mendukung di semua jaringan konversi asam lemak dalam asetil koenzim A dan penggunaannya sebagai sumber energi.

Stimulasi penggunaan lemak, bersama dengan akumulasi protein karena efek anaboliknya, menyebabkan peningkatan jaringan tanpa lemak.

Peningkatan mobilisasi lemak bisa sangat tinggi sehingga hati menghasilkan sejumlah besar asam asetoasetat yang menyebabkan ketosis dan hati berlemak dapat dihasilkan.

Sehubungan dengan metabolisme karbohidrat, efek somatotropin termasuk penurunan pengumpulan glukosa pada adiposa dan jaringan otot otot, peningkatan produksi hati glukosa dan peningkatan sekresi insulin.

Semua efek ini disebut diabetogen, dan sekresi hormon pertumbuhan tinggi dapat mereproduksi perubahan metabolisme yang menyertai diabetes tipe II yang tidak tergantung non -insulin.

Fungsi lainnya

Tindakan anabolik dan mitogenik GH dan IGF1 juga dimanifestasikan dalam pertumbuhan dan fungsi jantung, hati, limpa, tiroid, thymus dan lidah. Hormon dapat berkontribusi pada penebalan kulit, untuk stimulasi kelenjar keringat dan pertumbuhan rambut.

Dalam ginjal, laju filtrasi glomerulus dan sintesis kalsitriol meningkat, yang mendukung tidak hanya pertumbuhan, tetapi juga mineralisasi tulang. Ini juga mempromosikan eritropoiesis dan sintesis fibrinogen dan respons imun dengan stimulasi limfosit T dan makrofag.

Dapat melayani Anda: Jaringan Epitel: Karakteristik, Deskripsi, Fungsi, Jenis

Reseptor untuk somatotropin

Tindakan somatotropin, termasuk promosi sintesis faktor pertumbuhan yang mirip dengan insulin, dimediasi melalui penyatuannya dengan reseptor spesifik yang diekspresikan dalam membran sel putih.

Ada dua bentuk reseptor ini, yang kedua adalah varian pendek (terpotong) yang pertama; Bentuk terpotong yang menghambat fungsi penerima yang panjang, dan jika diekspresikan berlebihan itu akan menghasilkan ketidakpekaan jaringan terhadap hormon.

Penerima yang panjang terdiri dari 638 asam amino dan memiliki domain ekstraseluler 250, domain transmembraal alfa sekitar 38 dan domain intraseluler dari 350 asam amino. Setiap molekul somatotropin akhirnya bergabung dengan dua molekul penerima dan menghasilkan apa yang disebut dimerisasi reseptor.

Dimerisasi ini mengaktifkan protein jak2 kinase yang terletak di ujung intraseluler dari masing -masing monomer penerima dan kinase aktif ini memfosforilasi substrat lain seperti STAT5 dan reseptor somatotropin itu sendiri.

Molekul STAT5 terfosforilasi juga menderita dimerisasi yang menjadikannya regulator ekspresi gen dan sintesis protein yang sangat tepat.

Produksi

Somatotropin disintesis pada tingkat sel adenohypophysis somatotropas. Sel -sel ini dicat secara intens dengan zat asam sehingga mereka juga disebut acidophils. Mereka bersama -sama merupakan kelompok sel kelenjar yang paling melimpah karena mereka mewakili 50% dari total 5 jenis yang berbeda.

Ada kompleks genetik dari 5 gen dalam lengan panjang kromosom manusia 17 yang mengkodekan isoform yang berbeda dari hormon pertumbuhan dan somatomamototropin korionik manusia (HCS).

Salah satunya adalah HGH-N normal, yang mengkodekan bentuk hormon pertumbuhan manusia yang paling berlimpah yang merupakan 22 kDa yang disebutkan di atas dan mewakili 75% dari total hormon pertumbuhan yang bersirkulasi.

RNA utusannya menjadi sasaran "Potong dan Penyambungan" Untuk menghasilkan bentuk hormon yang lebih kecil, 20 kDa, yang tidak memiliki limbah asam amino dari 32 hingga 46 dan mewakili 10%.

Gen kedua (HGH-V) diekspresikan terutama dalam plasenta dan mengkodekan bentuk varian HGH yang hanya jumlah yang signifikan yang muncul dalam sirkulasi selama kehamilan. 3 gen lainnya mengkode isoform somatomamototropin manusia.

Melepaskan

Baik sintesis dan sekresi atau pelepasan hormon pertumbuhan diatur oleh faktor stimulasi dan penghambatan fungsi tersebut.

Pengaruh merangsang

Di antara pengaruh humor utama yang merangsang sintesis dan sekresi somatotropin adalah peptida GHRH (hormon hormon pertumbuhan) dan ghrelin.

Hormon pertumbuhan hormon pembebasan (GHRH) adalah peptida hipotalamus yang masing -masing ada dalam dua varian asam amino 40 dan 44. Ini melakukan dalam sel somatotropas ke sintesis AMPC dan aktivasi faktor transkripsi pit1 spesifik untuk hormon pertumbuhan.

Ghrelin adalah endogen hormon pertumbuhan hormon pertumbuhan. Ini adalah peptida sekitar 28 asam amino yang disintesis pada hipotalamus dan tingkat lambung. Ini bertindak secara sinergis dengan GHRH yang rilisnya dipromosikan, sambil menghambat somatostatin. Bertindak melalui reseptor yang mengaktifkan fosfolipase C.

Beberapa parameter metabolisme seperti hipoglikemia, kadar rendah asam lemak bebas dalam darah dan konsentrasi asam amino tinggi adalah rangsangan penting untuk sekresi hormon pertumbuhan.

Dapat melayani Anda: 12 tahap perkembangan manusia dan karakteristiknya

Faktor stimulasi lain yang dihitung adalah stres akut, kelebihan tubuh, nyeri, steroid seks (pubertas), dopamin, stimulasi reseptor α2, asetilkolin, galanin, serotonin dan β-endorfin.

Pengaruh penghambatan

Di antaranya adalah somatostatin atau hormon penghambat pelepasan hormon pertumbuhan (GHRIH) dan umpan balik negatif.

Somatostatin adalah peptida hipotalamus dari 14 asam amino yang menghambat sekresi, tetapi bukan sintesis, dari hormon pertumbuhan. Varian panjang, 28 asam amino, disintesis dalam saluran pencernaan. Kedua varian berikatan dengan penerima yang sama dan menghambat sintesis AMP siklik.

Adapun umpan balik negatif, GH yang dirilis, melalui tindakan sosial, menghambat pelepasan lebih lanjut sendiri. IGF1 menghambat hipotalamus pada hormon pertumbuhan hormon pertumbuhan dan merangsang somatostatin, sementara menghambat sintesis GH di hipofisis.

Beberapa parameter metabolik seperti hiperglikemia, kadar plasma asam lemak bebas yang tinggi dan kadar asam amino rendah adalah inhibitor sekresi somatotropin.

Inhibitor juga dingin, stres kronis, adipositas, progesteron, hormon tiroid, defisit atau kelebihan kortisol dan stimulasi reseptor adrenergik β2 β2.

Dosis

Penggunaan terapeutik hormon pertumbuhan biosintesis diindikasikan untuk pengobatan penderitaan di mana kekurangan dalam sekresi telah terungkap, pada kerdil hipofisis dan pada anak -anak berukuran rendah oleh sindrom Turner Turner.

Administrasi dibuat dalam bentuk solusi suntik yang dibangun kembali dari jalan yang berisi lyophilized dengan 40 u.yo. dari hormon biosintesis, dan yang ditambahkan 2 mL teman larutan natrium klorida 0,9 %.

Dalam kekurangan hormon pertumbuhan pada anak -anak, direkomendasikan antara 0,07 dan 0,1 U.yo./kg berat badan per hari. Dalam sindrom turner 0,14 u.yo./kg berat badan per hari. Untuk defisiensi hormon pertumbuhan pada orang dewasa: 0,018 hingga 0,036 U.yo./kg berat badan per hari.

Efek

Pemberian terapeutik hormon pertumbuhan dapat disertai dengan beberapa efek kolateral yang merugikan seperti hipersensitivitas nyata melalui urtikaria umum, hipoglikemia puasa, peradangan di lokasi injeksi dan sakit kepala penumpang.

Perkembangan hipertensi intrakranial jinak tertentu telah dijelaskan, lebih sering pada anak -anak dan lebih sedikit pada orang dewasa.

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

Sehubungan dengan sistem otot rangka ada bukti miositis inflamasi dengan mialgia dan kelemahan otot, yang diproduksi bukan oleh hormon, tetapi mungkin oleh metacresol yang digunakan sebagai konservatif dalam formula.

Kasus ginekomastia, anemia dan pankreatitis akut telah dilaporkan.

Referensi

1. Ganong WF: Kelenjar Hipofisis, ed ke -25. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Hormon Hipofisis dan Kontrolnya oleh Hipotalamus, Dalam Buku Teks Fisiologi Medis, Ed 13th Ed, 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, di Physiologie, edisi ke -6; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Widmaier EP, Raph H dan Strang KT: Sistem Endokrin. Hipotalamus dan kelenjar hipofisis, dalam fisiologi manusia Vander: mekanisme fungsi tubuh, edisi ke -13; EP Windmaier et al (eds). New York, McGraw-Hill, 2014.