Механизм действия
Рецептор гормона роста — трансмембранный белок, относящийся к суперсемейству рецепторов с тирозинкиназной активностью. Согласно данным большинства исследователей при взаимодействии с одной молекулой гормона происходит объединение двух молекул рецептора (димеризация), после чего рецептор активируется, и его внутриклеточный домен фосфорилирует сам рецептор и основной белок-мишень:
JAK-STAT сигнального пути. Янус-киназа (JAK-2) передаёт сигнал несколькими путями — через белки STAT (signal transducer and activator of transcription, передатчик сигнала и активатор транскрипции) - активирует транскрипцию ряда генов, через белок IRS (субстрат инсулинового рецептора) осуществляется влияние на транспорт глюкозы в клетки и др. Значительная часть его эффектов опосредуется инсулиноподобными факторами роста, главным образом IGF-1 (insulin–like growth factor-1) - ранее его называли соматомедином С. Может выступать аутокринным/паракринным фактором). JAK-2 может также непосредственно активировать другие рецепторы, например, рецептор фактора роста эпидермиса (EGF) чем, видимо, объясняется митогенное действие гормона роста. Часть эффектов связана с увеличением количества молекул аденилатциклазы в цитоплазматической мембране и инозитол три фосфата (IP3) в цитозоле.
MAPK-ERK сигнального пути (MAPK, киназа белка активируемая митогеном; ERK, киназа, регулируемая внеклеточным сигналом, extracellular-signal-regulated kinase). Благодаря активации этого внутриклеточного сигнального пути соматотропин стимулирует рост и развитие хондроицитов и хрящевой ткани.
Существенную роль в эффектах гормона играют соматомедины (ростовые факторы), вырабатываемые в печени после воздействия на нее СТГ.
Мишени и эффекты
Соматотропин оказывает мощное анаболическое и анти-катаболическое действие, усиливает синтез белка и тормозит его распад, а также способствует снижению отложения подкожного жира, усилению сгорания жира и увеличению соотношения мышечной массы к жировой. Мишенью являются костная, хрящевая, мышечная, жировая ткани и печень. Необходим для функционирования клеток островков поджелудочной железы. Гормон стимулирует общий рост клетки-мишени, но не ее дифференцировку. Относится к препаратам-допингам с 2004 года (Олимпийские игры в Афинах, Греция).
Нуклеиновый обмен: Активирует синтез РНК и ДНК.
Белковый обмен: Анаболический эффект. Вызывает положительный азотистый баланс, повышает транспорт аминокислот в печень, мышечную, хрящевую и костную ткани, активирует все стадии биосинтеза белка. У детей стимулирует образование хондроитинсульфата в костной ткани, способствует росту всех органов исключая мозг. Стимулирует иммунную систему.
Углеводный обмен: является одним из контринсулярных гормонов, антагонистов инсулина по действию на углеводный обмен. Подавляет поглощение глюкозы в периферических тканях, переключает их метаболизм на использование жирных кислот, стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз в печени, что вызывает гипергликемию. В мышцах подавляет гликолиз и стимулирует синтез гликогена.
Жировой обмен: Активирует липолиз, накопление жирных кислот в крови и, при недостатке инсулина, кетогенез.
Минеральный обмен: Стимулирует гидроксилирование и активацию витамина В в почках. Формирует положительный баланс ионов Mg2+, Ca2+, Na+, К+, Cl–, SO42–, фосфатов. Способствует удержанию кальция, а также укрепляет и усиливает минерализацию костей.