GH é uma proteína de 191 aminoácidos..O gene humano da hormona é um membro de uma família de genes consiste de cinco membros, que está no cromosoma17.
Este gene é expresso apenas nos somatotrofos da pituitária anterior, que são os produtores de GH. Uma vez sintetizadas no retículo endoplasmático, este é transportado para grânulos de secreção são libertados a um estímulo.
Estas células GH produzir são os mais numerosos da hipófise. Em ratos machos, eles constituem 30-40% das células da hipófise, enquanto que no sexo feminino esse valor é de 20-30%.
Cerca de metade da GH segregada, é transportado através da circulação em associação com proteínas que se ligam a ele (GHBP).
Todos os tecidos sensíveis têm receptores de GH (GH-R), em suas membranas celulares. Para a hormona de exercer o seu efeito é requerido para se juntar esses receptores, os quais quando activados, iniciam uma cascata de proteínas de fosfolarização intermédios, eventualmente, conduzindo à activação do núcleo de factores de transcrição e efeitos estimuladores sobre genes regulados por GH.
Tem uma meia vida no plasma de entre 15 e 20 min após a injecção intravenosa ou a secreção. Depois de uma injecção subcutânea ou intramuscular, os níveis sanguíneos de GH atingir um pico entre 1 e 3 horas após a injecção e caiu para níveis não detectáveis após 24 horas.
GH que circula no sangue é removida através de uma degradação mediada por receptores, principalmente no fígado e nos rins. Estes órgãos internalizar o complexo receptor de GH e degradação completa até aminoácidos. Apenas quantidades mínimas de GH aparecer na urina.
As maiores estímulos para secreção de GH em humanos estão sono, estresse e exercício.
GH estimula vários processos metabólicos em todas as células, mas um dos mais bem compreendida, a acção é a produção de IGF-I. GH estimula a expressão do gene de IGF-I em todos os tecidos. Na maior parte delas, o IGF-I exerce acções locais autócrinos e parácrinos, mas o fígado segrega activo de IGF-I em circulação.
Até recentemente que acreditava-se que este IGF-I foi responsável por muitas das acções da GH in vivo. Dados mais recentes mostram que o IGF-I circulante deverá ser considerado mais como um "marcador" da acção da GH no fígado, como um mecanismo pelo qual GH exerce os seus efeitos. Em este respeito, há é uma forte evidência para um papel central de IGF-I na manutenção da massa muscular esquelética e hipertrofia e tem sido postulado que a falta de IGF-I é uma das razões pelas quais a massa muscular esquelética perde e a força com a passagem de idade.
secreção de GH: pulsatilidade
a secreção espontânea de GH é pulsátil. Os intervalos entre pulsos variar entre espécies, e são de aproximadamente 2 horas. em seres humanos e 3 h. em ratos.
O padrão de secreção de GH é dependente da interacção finamente regulada de GHRH com o SS em somatotrofos, ou seja, tanto o SS e GHRH são necessários para a secreção pulsátil de GH.
O padrão de secreção de GH dimorfismo sexual; machos exibem maiores impulsos.
O padrão é influenciada por andrógenos e estrógenos: enquanto o primeiro regular a amplitude de pulso, o estrogênio, regular a secreção basal. Apesar de androgénios e estrogénios podem afectar a expressão do gene de GH pituitária nos seus efeitos sobre o ritmo ultradiano de secreção de GH, o que indica que o GHRH influência secreção e / ou SS.
Nos seres humanos, a secreção de GH pico é observado associados com o sono profundo (estágios III e IV) e 70% ocorre a secreção de GH durante a noite.
Um certo número de padrões observados dimorfismo sexual em enzimas, receptores e outras proteínas, que podem ser atribuídos a diferentes padrões de secreção de GH em machos e fêmeas
ações de GH
1 Anabolica : Somatropina encontra crítica para as actividades anabólicas homeostase metabólica.
A principal ação do GH para estimular a síntese de proteínas. É, pelo menos, tão potente como a testosterona e os seus efeitos são aditivos individuais ou eventualmente sinérgico. Além de estimular a síntese protéica, o GH simultaneamente mobilizados gordura por ação lipolítica direta.
Parece mais provável para estimular a síntese de proteínas através da mobilização dos transportadores de aminoácidos, de um modo análogo aos transportadores de glicose e insulina. O efeito de promoção de crescimento de GH requer inúmeros fatores, incluindo efetores nutricionais (principalmente proteínas), reguladores hormonais (Ex.: Insulina e hormônio da tireóide), fatores de tecidos específicos e fatores genéticos.Na verdade, quando STH é usado via erógena, como as necessidades do corpo de outros hormônios aumentam; (Tiróide, insulina, corticosteróides, gonadotrofinas, estrógenos), este produz um desequilíbrio real no sistema de regulação hormonal delicado.
2 Acção sobre o metabolismo de hidratos de carbono : exerce acções semelhantes ao da insulina, o que aumenta a absorção e utilização de glucose e aminoácidos durante as refeições. No entanto, os efeitos opostos exercida pela GH e a insulina, são de grande relevância fisiológica.
3 acção lipolítica que se opõe aos efeitos de insulina e lipogênicas mobiliza ácidos gordos para utilização como uma fonte de combustível durante o jejum.
4 estimula o crescimento de órgãos (por exemplo:. Coração e hipertrofia renal), a produção de hormona, o metabolismo, crescimento e maturação esqueletaria, e a função imunitária. Estes efeitos são mais facilmente visível durante o tratamento com somatostatina em seres humanos com deficiências na produção ou em animais com GH exógena. Para a expressão máxima, muitos desses efeitos requerem tecidos, em vez de, a exposição contínua a GH intermitente.
Entre outros efeitos, a GH estimula a produção de factor de crescimento semelhante a insulina I (IGF-I)
administração de GH aumenta a síntese de proteína, o que se reflecte num balanço positivo de azoto e uma diminuição da produção de ureia, e aumento da lipólise, o que resulta numa diminuição da gordura corporal.
Níveis de acordo com as fases de crescimento
Tem um papel limitado no crescimento fetal, mas é importante no período neonatal (os mais altos níveis de GH visto pouco antes do nascimento e durante o período pós-natal imediato) .também desempenha um papel importante no crescimento durante a adolescência. Ela estabiliza na idade adulta a decair nos últimos 35 anos.
Controle de lançamento: eixo cérebro-pituitária independente
Neste eixo, o hipotálamo produz dois hormônios principais: - hormona de libertação de hormona de crescimento (GHRH) e - somatostatina (SS, também conhecido como somatotropa liberação de hormônio inibir, SRIH). Esses hormônios têm efeitos opostos sobre a libertação de somatotropina: GHRH estimula a liberação do mesmo, enquanto a SS inibida.
As entradas neurais para o hipotálamo, permitir que o eixo respondem aos sonhos e ritmos ultradian, estresse físico e emocional, e aumento e diminuição do apetite.
A secreção desses dois hormônios do hipotálamo também responde a outros hormônios, incluindo esteróides sexuais, glicocorticóides e hormônio da tireóide.
Em resposta à GHRH, as células de somatotrofo encontrados na somatotropina de libertação pituitária anterior para a circulação sistémica.
Ao contrário da hipófise-tireóide-cérebro e cérebro-pituitária-adrenal, em que cada atividade de destino controlar ou tecido-alvo (por exemplo, da tiróide e do córtex adrenal. :), Cérebro-pituitária eixo controlar eixos somatotrofina ela não tem um único órgão alvo principal.
Em contraste, a GH libertada a partir da pituitária anterior região afecta directamente vários tecidos.
As células a partir de uma variedade de tecidos expressam receptores de GH sobre a sua superfície. Esta liga-se a estes receptores de cumprir o seu papel essencial no crescimento, regeneração de tecidos e homeostase metabólica.
Tal como acontece com outro eixo cérebro-pituitária, você precisa de um retorno (feedback) negativa para regulação adequada deste eixo: GH alimentado de volta ao hipotálamo para inibir a sua própria libertação.
do gene de GHRH está localizado no cromossoma 20, que codifica para um precursor de 108 aminoácidos (preproGHRH), que, após certas modificações, faz com que a forma biologicamente activa.
GH ou somatotropina é o mais importante regulador da expressão do gene de GHRH. Outros hormônios também afetam expressão. A testosterona, por exemplo, faz com que os níveis de GHRH são mais elevados em ratos e ratos machos que nas fêmeas. A administração também factor trófico semelhante a insulina (IGF-I) directamente no sistema nervoso central, mas não suprime os níveis de GHRH perifericamente.
O maior local de produção é o hipotálamo GHRH basomedial.
regulação dos genes GHRH: sinais de metabólicos
Quatro anormalidades metabólicas tem sido associado com alterações na expressão do gene de GHRH: 1) diabetes, 2) obesidade genética, 3) a toxicidade de etanol e 4) a privação de proteína. Em ratos diabéticos, os níveis de GHRH são diminuídos os níveis normais e pode ser restaurada por meio do tratamento com doses de insulina suficientes para permitir a reaquisição de peso corporal, apesar de não restaurar a euglicemia e normalizando os níveis de somatostatina ( SS). obesidade genética em ratos, também GHRH níveis são reduzidos, mas como os níveis de GH também são reduzidos, essa mudança é downregulation independente por somatotropina. Alterações semelhantes ocorrem em ratos intoxicados com etanol. A deficiência de proteína, e mais especificamente, a deficiência de um aminoácido, histidina, leva a uma diminuição nos níveis de GHRH. Em roedores, cada um destes distúrbios está associada com a diminuição da secreção de somatotropina. Contudo, em humanos, a diabetes e a desnutrição de proteínas em somatotropina aumentou a secreção;Por conseguinte, a regulação metabólica é diferente dependendo das espécies.
neurotransmissores
secreção de GHRH é pulsátil e é suprimida (como também é GH secreção) por hipoglicemia induzida por insulina e privação de proteína.
secreção de GHRH é estimulada por sistemas b-adrenérgico, dopaminérgico e serotonérgico.
Outros sistemas de neurotransmissores e agentes metabolicamente activas, por exemplo, estimular (aminoácidos) ou inibem (por exemplo glucose, ácidos gordos) a secreção de GH, ainda que não se sabe se estes efeitos ocorrer através de alterações da secreção de GHRH, ou SS ambos.
Os estudos in vitro também têm revelado um efeito inibidor de IGF-I e SS.
GHRH medições realizadas em seres humanos são indirectos (GH é medido em vez de GHRH), porque o acesso ao sangue portal é complicado.
Somatostatina (SS)
A SS é gene humano no cromossoma 3, que codifica um precursor de ácido amino 116 (preproSS). SS neurônios produtores, ao contrário daqueles que produzem GHRH, eles estão localizados em toda a extensão do CNS, mas principalmente no hipotálamo anterior, e participe de muitas outras maneiras não relacionadas com GH.
Regulamento de somatostatina
O principal órgão regulador é a somatotropina (GH).
Tal como acontece com o GHRH, SS níveis mais velhos estão em ratos do sexo masculino do que no sexo feminino e são aumentados pela acção de testosterona. Também administração directa no SNC, aumenta a expressão do gene SS.
sinais metabólicos também regulam a expressão deste gene. níveis de hipoglicemia e hiperglicemia aumento de SS. Em animais com diabetes, níveis de SS são aumentadas.
Sabe-se também que a GH, o IGF-I e de GHRH estimular a libertação de SS. Muitos neuropéptidos incluindo hormona libertadora da tirotropina, GHRH, secretina, glucagon e neurotensina, estimular a secreção de SS quando administrados directamente no sistema nervoso central.
Os efeitos inibidores de SS sobre a síntese e a proliferação de somatotrofos GH é aparentemente devido à modulação da acção de GHRH.
Outras hormonas e substratos metabólicos que afectam a secreção de GH
Hormona da tiróide, glucocorticóides, andrógenos, estrógenos e outros substratos metabólicos influenciar a secreção de GH. Os principais efeitos da hormona da tiróide na hipófise ocorrer, causando o aumento da expressão do gene GH e consequente síntese de GH.
Os hormônios glicocorticóides contribuir para a regulação da secreção da pituitária e hipotálamo. No pituitária, e como a hormona da tiróide, contribuir para o aumento da expressão do gene de GH.
Os efeitos de esteróides sexuais são complexos. No pituitária, andrógenos aumentar a expressão do gene GH, enquanto que a diminuição de estrogénio. Portanto, as mulheres têm uma menor concentração de GH pituitária em machos.
combustíveis metabólicos exercem o seu efeito principal ao nível do hipotálamo. Privação de proteínas tem sido desde há muito reconhecido para diminuir a secreção de GH.
Alterações no metabolismo da glicose também afeta profundamente a secreção de GH; hiperglicemia aumenta a secreção de GH e a insulina induzida hipoglicemia, os aumentos nos seres humanos. As alterações na concentração no plasma de ácidos gordos livres ou não esterificado (NEFA), também pode afectar a secreção de GH. NEFA aumenta, suprimir a liberação de GH e diminui o aumento. Elevações na NEFA soro, bloqueia os efeitos da GHRH na liberação de GH.
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