Toto je základní článek.Psychologicky významné odkazy naleznete zde:
Růstový hormon (GH nebo somatotropin) je polypeptidový hormon syntetizovaný a vylučovaný přední hypofýzou, který stimuluje růst a reprodukci buněk u lidí a dalších obratlovců.
Dva hypotalamické hormony, faktor uvolňující růstový hormon (GRF) a somatostatin, modulují jeho uvolňování z hypofýzy. GRF působí stimulačně; naproti tomu somatostatin
inhibuje uvolňování. Somatostatin se nachází také v extrahypotalamických oblastech a zřejmě působí jako neurotransmiter.
Tento článek popisuje fyziologii lidského růstového hormonu, stručně se zmiňuje o nemocech spojených s nedostatkem GH, nadbytkem GH (akromegalie a gigantismus hypofýzy), jakož i o léčbě GH a o šarlatánství s HGH. Každé z těchto témat je podrobněji zpracováno v samostatných článcích.
Růstový hormon (GH) se také nazývá somatropin a somatotropin (britsky: somatotrophin). hGH označuje lidský růstový hormon a je zkratkou pro lidský GH měřený v extraktech z lidské hypofýzy. V roce 1985 nahradil biosyntetický lidský růstový hormon v USA i jinde lidský růstový hormon získaný z hypofýzy pro terapeutické použití. Biosyntetický lidský růstový hormon, označovaný také jako rekombinantní lidský růstový hormon, se také nazývá somatropin a zkráceně rhGH. Od poloviny 90. let 20. století začala mít zkratka HGH paradoxní konotace a nyní se jen zřídkakdy vztahuje na skutečný GH používaný k indikovaným účelům. Podrobnější informace o léčbě GH a problematice HGH naleznete v článcích Léčba GH a Šarlatánství s hGH.
Růstový hormon má v těle řadu funkcí, z nichž nejzřetelnější je zvyšování výšky v dětství, a existuje několik onemocnění, která lze léčit terapeutickým použitím GH.
Geny pro lidský růstový hormon, známý jako růstový hormon 1, jsou lokalizovány v oblasti q22-24 chromozomu 17 a jsou úzce příbuzné genům pro lidský choriový somatomamotropin (známý také jako placentární laktogen). GH, lidský choriový somatomamotropin a prolaktin (PRL) jsou skupinou homologních hormonů s růst podporující a laktogenní aktivitou.
Hlavní izoforma lidského růstového hormonu je protein o 191 aminokyselinách a molekulové hmotnosti přibližně 22 000 daltonů. Struktura obsahuje čtyři šroubovice nezbytné pro funkční interakci s receptorem GH. GH je strukturně a zřejmě i evolučně homologní s prolaktinem a choriovým somatomamotropinem. Navzdory výrazným strukturním podobnostem mezi růstovými hormony různých druhů mají u člověka významné účinky pouze růstové hormony člověka a primátů.
V oběhu je několik molekulárních forem GH. Velká část růstového hormonu v cirkulaci je vázána na protein (growth hormone binding protein, GHBP), který je odvozen od receptoru růstového hormonu.
Peptidy uvolňované neurosekrečními jádry hypotalamu do portální žilní krve obklopující hypofýzu jsou hlavními regulátory sekrece GH somatotropy. Avšak přestože rovnováha těchto stimulačních a inhibičních peptidů určuje uvolňování GH, je tato rovnováha ovlivněna mnoha fyziologickými stimulátory a inhibitory sekrece GH.
Mezi stimulátory sekrece GH patří:
Mezi inhibitory sekrece GH patří:
Kromě kontroly endogenními procesy je nyní známo, že řada cizorodých látek (xenobiotik) ovlivňuje sekreci a funkci GH , což poukazuje na skutečnost, že osa GH-IGF je novým cílem některých chemických látek narušujících endokrinní systém ( viz endokrinní disruptor).
Většina fyziologicky důležité sekrece probíhá jako několik velkých pulzů nebo vrcholů uvolňování GH každý den. Plazmatická koncentrace GH se během těchto vrcholů může pohybovat od 5 do 35 ng/ml nebo více. Vrcholy obvykle trvají 10 až 30 minut, než se vrátí k bazálním hladinám. Největší a nejpředvídatelnější z těchto vrcholů GH nastává asi hodinu po nástupu spánku. Jinak existují velké rozdíly mezi jednotlivými dny a jednotlivci. Mezi vrcholy jsou bazální hladiny GH nízké, obvykle méně než 3 ng/ml po většinu dne a noci.
Množství a struktura sekrece GH se v průběhu života mění. Bazální hladiny jsou nejvyšší v raném dětství. Amplituda a frekvence vrcholů je největší během pubertálního růstového spurtu. Zdravé děti a dospívající mají v průměru asi 8 vrcholů za 24 hodin. Dospělí mají v průměru asi 5 vrcholů. Bazální hladiny a frekvence a amplituda vrcholů se v průběhu dospělosti snižují. Může mít také vliv/pomáhat růstu rakoviny tlustého střeva, plic a prsu.
Účinky růstového hormonu na tělesné tkáně lze obecně označit jako anabolické (budující). Stejně jako většina ostatních bílkovinných hormonů působí GH interakcí se specifickým receptorem na povrchu buněk.
Stimulace nárůstu výšky v dětství je nejznámějším účinkem GH a zdá se, že je stimulována nejméně dvěma mechanismy.
Kromě zvyšování výšky u dětí a dospívajících má růstový hormon na organismus mnoho dalších účinků:
Nejčastějším onemocněním s nadbytkem GH je nádor hypofýzy tvořený somatotrofními buňkami přední hypofýzy. Tyto somatotrofní adenomy jsou benigní, rostou pomalu a postupně produkují stále více GH. Po léta jsou hlavními klinickými problémy problémy nadbytku GH. Nakonec se adenom může zvětšit natolik, že způsobuje bolesti hlavy, zhoršuje vidění tlakem na optické nervy nebo způsobuje nedostatek jiných hypofyzárních hormonů jejich vytěsněním.
Dlouhodobý nadbytek GH zesiluje kosti čelisti, prstů na rukou a nohou. Výsledná těžkost čelisti a zvýšená tloušťka prstů se označuje jako akromegalie. Mezi doprovodné problémy může patřit tlak na nervy (např. syndrom karpálního tunelu), svalová slabost, inzulinová rezistence nebo dokonce vzácná forma cukrovky 2. typu a snížená sexuální funkce.
Nádory vylučující GH jsou obvykle rozpoznány v páté dekádě života. Je velmi vzácné, aby se takový nádor objevil v dětství, ale pokud se tak stane, může nadměrné množství GH způsobit nadměrný růst, tradičně označovaný jako gigantismus hypofýzy.
Obvyklou léčbou nádorů produkujících GH je chirurgické odstranění. Za určitých okolností lze ke zmenšení nádoru nebo zablokování jeho funkce použít cílené ozařování nebo antagonistu GH, jako je bromokriptin nebo oktreotid.
Následky nedostatku růstového hormonu se liší v závislosti na věku, ve kterém se projeví. U dětí jsou hlavními projevy nedostatku GH porucha růstu a malý vzrůst. Může také způsobit sexuální nezralost. U dospělých jsou účinky nedostatku jemnější a mohou zahrnovat nedostatek síly, energie a kostní hmoty a také zvýšené kardiovaskulární riziko.
Existuje mnoho příčin nedostatku GH, včetně mutací specifických genů, vrozených malformací hypotalamu a/nebo hypofýzy a poškození hypofýzy v důsledku úrazu, operace nebo nemoci.
Diagnostika nedostatku GH zahrnuje několikastupňový diagnostický proces, který obvykle vrcholí stimulačním testem (testy) GH, jehož cílem je zjistit, zda hypofýza pacienta uvolní puls GH, když je vyprovokována různými podněty.
Nedostatek se léčí suplementací externího GH. Veškerý v současnosti používaný GH je biosyntetickou verzí lidského GH, vyrobenou technologií rekombinantní DNA. Protože GH je velká molekula bílkoviny, musí být aplikován podkožně, aby se dostal do krevního oběhu (od roku 1985, kdy se začal vyrábět syntetický GH, se již injekce nemusí dostávat do svalové hmoty). Pokud má pacient dlouhodobý nedostatek GH, je přínos léčby často dramatický a vedlejší účinky léčby jsou vzácné. Zvýšení růstu v dětství může mít za následek dramatické zlepšení výšky v dospělosti.
GH se používá jako substituční léčba u dospělých s nedostatkem GH buď v dětství (po ukončení růstové fáze), nebo v dospělosti (obvykle v důsledku získaného nádoru hypofýzy). Přínosy u těchto pacientů se různí, zahrnují snížení tukové hmoty, zvýšení svalové hmoty, zvýšení hustoty kostí, zlepšení lipidového profilu, snížení kardiovaskulárních rizikových faktorů a zlepšení psychosociální pohody.
Léčba nesouvisející s nedostatkem
GH lze použít k léčbě stavů, které způsobují malý vzrůst, ale nesouvisejí s nedostatkem GH, i když výsledky nejsou tak dramatické ve srovnání s malým vzrůstem způsobeným pouze nedostatkem GH. Příklady dalších příčin malého vzrůstu často léčených pomocí GH jsou Turnerův syndrom, chronické selhání ledvin, Prader-Williho syndrom, nitroděložní růstová retardace a těžký idiopatický malý vzrůst. U těchto stavů jsou k výraznému urychlení růstu zapotřebí vyšší („farmakologické“) dávky, které vytvářejí hladiny v krvi výrazně vyšší než fyziologické. Navzdory vyšším dávkám jsou nežádoucí účinky během léčby vzácné a liší se jen málo v závislosti na léčeném stavu.
Léčba GH zlepšuje svalovou sílu a mírně snižuje množství tělesného tuku u Prader-Williho syndromu, což jsou významné problémy, které přesahují potřebu zvýšit výšku. GH je také užitečný při udržování svalové hmoty při chřadnutí v důsledku AIDS. GH lze také použít u pacientů se syndromem krátkého střeva, aby se snížila potřeba intravenózní celkové parenterální výživy.
Mezi sporná použití patří
Tvrzení o GH jako léčbě proti stárnutí se datují do roku 1990, kdy New England Journal of Medicine zveřejnil studii, v níž byl GH použit k léčbě 12 mužů starších 60 let. V závěru studie byl u všech mužů zjištěn statisticky významný nárůst svalové hmoty a kostních minerálů, zatímco u kontrolní skupiny nikoli. Autoři studie poznamenali, že se jednalo o změny, ke kterým by přirozeně docházelo v průběhu 10 až 20 let stárnutí. Přestože autoři v žádném okamžiku netvrdili, že GH zvrátil samotný proces stárnutí, jejich výsledky byly nesprávně interpretovány tak, že GH je účinným prostředkem proti stárnutí.
Průzkum klinických studií na toto téma zveřejněný na začátku roku 2007 na Stanfordské univerzitě ukázal, že aplikace GH zdravým starším pacientům zvýšila svalovou hmotu přibližně o 2 kg a o stejnou hodnotu snížila množství tělesného tuku. To však byly jediné pozitivní účinky užívání GH. Nebyly ovlivněny žádné další kritické faktory, jako je hustota kostí, hladina cholesterolu, měření lipidů, maximální spotřeba kyslíku nebo jakýkoli jiný faktor, který by svědčil o zvýšené kondici. Výzkumníci také nezjistili žádný nárůst svalové síly, což je vedlo k domněnce, že GH pouze umožnil tělu ukládat více vody ve svalech, nikoliv zvýšit svalový růst. To by vysvětlovalo nárůst svalové hmoty. Pravidelná aplikace GH však vykazovala několik negativních vedlejších účinků, jako jsou otoky kloubů, bolesti kloubů, syndrom karpálního tunelu a zvýšené riziko cukrovky.
Existují teoretické obavy, že léčba GH může zvýšit riziko vzniku diabetu, zejména u osob s jinými predispozicemi, které jsou léčeny vyššími dávkami. Jeden průzkum dospělých, kteří byli v dětství léčeni náhradním kadaverózním GH (který se od roku 1985 nikde na světě nepoužívá), ukázal mírně zvýšený výskyt rakoviny tlustého střeva, ale souvislost s léčbou GH nebyla prokázána.
Identifikace, purifikace a pozdější syntéza růstového hormonu je spojena s Choh Hao Li. Společnost Genentech byla v roce 1981 průkopníkem prvního použití rekombinantního lidského růstového hormonu pro léčbu lidí.
GnRH – TRH – Dopamin – CRH – GHRH/Somatostatin – hormon koncentrující melanin
α (FSH FSHB, LH LHB, TSH TSHB, CGA) – prolaktin – POMC (CLIP, ACTH, MSH, endorfiny, lipotropin) – GH
Kůra nadledvin: aldosteron – kortizol – DHEA Dřeň nadledvin: adrenalin – noradrenalin
Štítná žláza: hormon štítné žlázy (T3 a T4) – kalcitonin Příštítná tělíska: PTH
Testis: testosteron – AMH – inhibin
Vaječníky: estradiol – progesteron – aktivin a inhibin – relaxin (těhotenství)
Placenta: hCG – HPL – estrogen – progesteron
Pankreas: glukagon – inzulín – amylin – somatostatin – pankreatický polypeptid
Thymus: Thymosin (Thymosin α1, Thymosin beta) – Thymopoietin – Thymulin
Trávicí soustava: Žaludek: gastrin – ghrelin – dvanáctník: Játra/ostatní: CCK – inkretiny (GIP, GLP-1) – sekretin – motilin – VIP – Ileum: enteroglukagon -peptid YY – Játra/ostatní: Játra/játra/játra: inzulinu podobný růstový faktor (IGF-1, IGF-2)
Tuková tkáň: leptin – adiponektin – rezistin
Ledviny: JGA (renin) – peritubulární buňky (EPO) – kalcitriol – prostaglandin
Srdce: Natriuretický peptid (ANP, BNP)
noco (d)/cong/tumr, sysi/epon
proc, lék (A10/H1/H2/H3/H5)
NGF, BDNF, NT-3 odvozené od cíle