Биохимические функции

Действие соматотропина включает три компонента:

• создание оптимального уровня субстратов для роста (углеводов, жиров, аминокислот, минеральных веществ и др.);

• стимуляцию синтеза факторов роста;

• прямое действие на ткани, в которых имеются рецепторы соматотропина.

Экспериментальные и клинические исследования этих компонентов физиологического действия соматотропина проводились в научных центрах многих стран. Ниже приводятся основные данные этих исследований:

• наиболее важной функцией экзогенного соматотропина является увеличение соматического роста у гипофизарных детей. Он стимулирует рост скелета и мягких тканей и оказывает выраженный метаболический эффект в каждодневном гомеостатическом функционировании;

• соматотропин перемещает окислительный метаболизм в сторону использования жирных кислот, экономя гликоген и белок для анаболических процессов и роста;

• общая продукция инсулина за сутки заметно увеличивается при использовании СТГ, а возросший уровень чувствительности к инсулину ферментных систем приводит к стимулированию биосинтеза белка;

• СТГ стимулирует мобилизацию липидов из жировых депо, обеспечивая уменьшение периферийных запасов жира, снижая респираторный коэффициент и увеличивая количество свободных жирных кислот в плазме крови;

• СТГ стимулирует рост хрящей;

• соматотропин значительно стимулирует биосинтез белка, но тип белка существенно отличается от того, который синтезируется за счет мышечной работы;

• мышечная гипертрофия, достигаемая с помощью СТГ, представляется главным образом итогом формирования коллагена, а не сократительных протеинов;

• СТГ, возможно, эффективен при катаболических изменениях, вызванных возрастными процессами и изнуряющими болезнями, при прямых и секундарных остеопорозах, а также для ускоренного заживления переломов костей;

Действие гормона Рецептор гормона роста и механизм его 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 — янус-киназу (JAK-2). Дальнейшая передача сигнала идет несколькими путями — через белки STAT янус-киназа активирует транскрипцию ряда генов, через белок IRS (субстрат инсулинового рецептора) осуществляется влияние на транспорт глюкозы в клетки и др. JAK-2 может также непосредственно активировать другие рецепторы, например, рецептор эпидермального фактора роста, чем, видимо, объясняется митогенное действие гормона роста.

Механизм действия соматотропина

СТГ не действует прямо на клетку. Он переносится кровью в печень где превращается в соматомедины. То что СТГ не действует прямо на гормон было доказано на опыте, когда изолированную хрящевую ткань перфузировали раствором, который содержал большое количество СТГ и не наблюдали никакого ее роста. При помещении ее в нормальную сыворотку крови ее клетки росли. Потом были найдены соматомедины, которые непосредственно вызывают эффект роста.

Секретируемый аденогипофизом соматотропин оказывает эффект на рост, стимулируя транспорт в клетку аминокислот и синтез белка. Эффект соматотропина опосредуется сомато-мединами или инсулиноподобны-ми факторами роста (ИПФ-1, в большей степени, и ИПФ-2), образуемыми в печени. Механизм действия соматотропина на клетки-эффекторы заключается в его связывании с двумя молекулами мембранных рецепторов, активации тирозинкиназы — протеинкиназы С, фосфорилировании и активации цитоплазматических белков. Гормон-рецепторный комплекс активирует и мембранную фосфолипазу С, что ведет к образованию диацилглицерола, мобилизации внутриклеточного кальция и активации протеинкиназы С. Следствием является фосфорилирование и активация цитоплазматических белков, стимулирование транскрипции генов и синтез новых белков.

Связывание соматотропина с одной из двух молекул специфического мембранного рецептора вызывает активацию ассоциированной с ней тирозин-киназы, что ведет к фосфорилированию и активации митогенактивируе-мой протеинкиназы (МАПК), вызывающей транскрипцию генов и синтез новых белков. Вторая молекула рецептора после связывания с соматотропином через G-белок активирует мембранную фосфолипазу С, ускорение метаболизма фосфоинозитидов ведет к образованию диацилглицерола, мобилизации внутриклеточного кальция, активации протеинкиназы С. Последняя вызывает фосфорилирование белков, активацию ферментов и метаболические эффекты, в том числе активирует транспорт аминокислот в клетку. Протеинкиназа С также вызывает фосфорилирование и активацию МАПК и других индукторов транскрипции генов, способствуя синтезу белка.

Специфические рецепторы к гормону имеются на клетках жировой, мышечной, хрящевой и лимфоидной ткани, клетках печени, поджелудочной железы, кишечника, половых органов, мозга, легких, сердца и почек.