PAGLAGO NG HORMONE (SOMATOTROPIN): ISTRAKTURA, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang somatotropin (STH) o paglaki ng hormone (GH para sa maikli) ay medyo maliit na protina na ginawa sa antas ng adenohypophysis at kasangkot sa mga proseso ng pag-unlad, pahaba na paglaki ng organismo at kontrol ng iba't ibang mga proseso ng metaboliko.

Ito ay isang hindi glandotropic hormone. Ang mga glandotropic hormones ng pituitary ay nagsasagawa ng kanilang mga epekto sa pamamagitan ng pagbabago sa synthesis at pagpapakawala ng iba pang mga hormones na ginawa sa iba pang mga endocrine glandula sa paligid ng organismo.

Pagbabago ng hormon sa pituitary gland (Pinagmulan: Dubaele / Public domain, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga hormone ng Glandotropic ay, halimbawa, adrenocorticotropin (ACTH), gonadotropins (FSH at LH) at teroydeo na nagpapasigla ng hormone (TSH).

Ang mga non-glandotropic hormone, para sa kanilang bahagi, at kabilang sa mga prolactin at paglago ng hormone ay kasama, kumilos nang walang tulong ng anumang iba pang mga endocrine gland, dahil ginagawa nila ang kanilang mga aksyon nang direkta sa mga target na selula na ang mga aktibidad na kinokontrol nila.

Istraktura

Ang paglaki ng hormone ay medyo maliit na protina na nangyayari sa maraming isoform. Ang pangunahing isoform ay binubuo ng tungkol sa 191 amino acid, ay may bigat na molekular na 22 kDa, at nagmula sa isang mas matagal na preceptor peptide (pre-GH) ng 28 kDa, na kung saan ay din lihim ngunit may mga function na physiological.

Sa istraktura nito, ang somatotropin ay lumilitaw na evolutionarily na homologous sa prolactin at chorionic somatomamotropin (CS), ang huli na ginawa sa inunan. Ganito ang pagkakapareho na ang tatlo ay itinuturing na bumubuo ng isang hormonal na pamilya.

Tinatayang istraktura ng paglago ng hormone (Pinagmulan: Роман Беккер, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang pangalawang istraktura ng somatotropin ay nagpapakita ng 4 na nagpapatatag na alpha helice na may dalawang tulay ng disulfide, na ang pagsasaayos ay kinakailangan para sa pakikipag-ugnay ng hormon sa receptor nito.

Ang isang katotohanan na may kaugnayan sa istraktura, at karapat-dapat na mai-highlight, ay kinakatawan ng katotohanan na kahit na ang mga paglaki ng mga hormone ng iba't ibang mga species ay may kapansin-pansin na pagkakapareho sa mga tao, tanging ang huli, at ang mga primata, mga exert effects makabuluhan sa tao.

Mga Tampok

Ang mga pag-andar ng somatotropin ay karaniwang inilarawan bilang mga nauugnay sa pag-unlad at paglago ng organismo. Gayundin ang mga nauugnay sa metabolismo, na kinabibilangan ng mga pagbabago sa lipid at glucose na metabolismo na isinusulong ng hormone.

Ang mga pag-andar ng paglago, gayunpaman, ay maaari ding isaalang-alang na metabolic, dahil nagsasangkot sila ng mga anabolic function na nauugnay sa synt synthesis, na hindi ibubukod ang ilang iba pang mga pag-andar nang walang direktang kaugnayan sa metabolismo, tulad ng paglaganap ng cell.

Ang ilan sa mga pag-andar o pagkilos na ipinakita ng somatotropin ay pinatunayan ng hormon na ito nang direkta sa mga puting tisyu nito, ngunit marami sa kanila ang isinasagawa ng ilang iba pang mga sangkap na ang synthesis at paglabas ay pinasigla ng paglago ng hormone.

Synthesis ng IGF

Ang unang linya ng pagkilos ng somatotropin ay tiyak na synthesis ng mga sangkap na ito ay kilala bilang mga kadahilanan ng paglago ng tulad ng insulin (IGF), kung aling mga uri ng 1 at 2 ang natukoy.Ito ay itinalaga bilang IGF1 (ang pinakamahalaga ) at IGF2, ayon sa kanilang akronim sa Ingles.

Ang mga kadahilanan na ito ay una nang nakilala, at itinatakda pa rin, bilang mga tagapamagitan ng aktibidad ng somatotropin o somatomedins C (IGF1) at A (IGF2) o din bilang hindi napigilan na aktibidad na tulad ng insulin (NSILA). Ang mga ito ay synthesized ng maraming mga uri ng cell, ngunit ginawa lalo na sa atay.

Ang mga pagkilos ng STH at IGF1 ay napaka magkakaibang. Ang ilan ay ipinagpapamalas ng bawat isa sa mga sangkap na ito nang nakapag-iisa, kung minsan ay magkakasabay at magkakasabay, at kung minsan ay kumikilos sila ng antagonistiko.

Pag-induksiyon ng paglaki

Ito ay isa sa pinakamahalagang pagkilos na isinusulong ng somatotropin, ngunit ginanap kasabay ng IGF1. Kahit na kapwa pinukaw ang paglaki ng maraming mga tisyu sa katawan, ang kanilang pinakatanyag na epekto ay sa paglaki ng kalansay.

Ang resulta na ito ay ginawa ng iba't ibang mga epekto na sapilitan ng hormone at IGF1. Kasama nila ang nadagdagan na pag-aalis ng protina sa pamamagitan ng mga chondrocytic at osteogen cells, ang mas mataas na rate ng pag-aanak ng mga cells na ito, at ang pag-convert ng mga chondrocytes sa mga osteogen cells; lahat ng ito ay humahantong sa pagdeposito ng bagong buto.

Sa panahon ng paglago at pag-unlad ng organismo, at bago ang pagsasara ng mga eponyo ng bony, ang mga bagong kartilago ay idineposito sa mga epiphyses na sinundan ng pagbabalik nito sa bagong buto, na kung saan ang mga diaphyses ay pinahaba at hiwalay ang mga epiphyses.

Ang progresibong pagkonsumo ng epiphyseal cartilage ay naubos ito at ang buto ay hindi maaaring magpatuloy na palaguin. Sa huli na pagbibinata, ang diaphysis at epiphysis pagkatapos ay piyus sa bawat dulo, at ang paglaki ng haba ng mahabang mga buto ay humina at sa wakas ay humihinto.

Ang ikalawang mekanismo ay maaaring ipaliwanag ang tumaas na kapal ng mga buto. Ang periosteal osteoblast ay naglalagay ng bagong buto sa matanda, at tinanggal ang mga osteoclast sa lumang buto. Kung ang rate ng pag-aalis ay lumampas sa rate ng pag-alis, tumataas ang kapal.

Habang ang paglaki ng hormone ay nagpapalabas ng matinding pagpapasigla sa mga osteoblast, sa ilalim ng mga epekto nito ang kapal ng mga buto ay maaaring magpatuloy na tumaas, bagaman ang kanilang haba ay hindi na nabago dahil sa pagsasara ng mga epiphyses.

Pagpapahusay ng pagpapalabas ng protina sa mga tisyu

Ang epekto na ito ay maaaring makamit ng iba't ibang mga mekanismo: nadagdagan ang transportasyon ng amino acid sa buong mga lamad ng cell, nadagdagan ang pagsasalin ng RNA sa antas ng ribosom, nadagdagan ang transkripsyon mula sa DNA hanggang RNA sa nucleus, at nabawasan protina at amino acid catabolism.

Iba pang metabolic aksyon

Sa mataba na tisyu, ang paglago ng hormone ay nagtataguyod ng lipolisis at paglabas ng mga fatty acid sa daloy ng dugo, at sa gayon ay pinatataas ang konsentrasyon nito sa mga likido sa katawan. Kasabay nito, pinapaboran ang pag-convert ng mga fatty acid sa acetyl coenzyme A at ang kanilang paggamit bilang isang mapagkukunan ng enerhiya sa lahat ng mga tisyu.

Ang pagpapasigla ng paggamit ng mga taba, kasama ang akumulasyon ng mga protina dahil sa epekto ng anabolic nito, ay humantong sa isang pagtaas sa sandalan ng tisyu.

Ang pagtaas ng pagpapakilos ng taba ay maaaring napakataas na ang atay ay gumagawa ng maraming halaga ng acetoacetic acid na humahantong sa ketosis at isang mataba na atay ay maaaring umunlad.

May kaugnayan sa metabolismo ng karbohidrat, ang mga epekto ng somatotropin ay kasama ang nabawasan na pagtaas ng glucose sa adipose at skeletal muscle tissue, nadagdagan ang hepatic glucose production, at pagtaas ng pagtatago ng insulin.

Ang lahat ng mga epektong ito ay tinatawag na diabetesogenic, at ang mataas na pagtatago ng hormone na pagtatago ay maaaring magparami ng mga kaguluhan sa metabolic na kasama ang di-umaasa sa diabetes na II na di-umaasa.

Iba pang mga pag-andar

Ang mga anabolic at mitogenic na pagkilos ng GH at IGF1 ay ipinakita rin sa paglago at pag-andar ng puso, atay, pali, teroydeo, teroy, at dila. Ang hormone ay maaaring mag-ambag sa pampalapot ng balat, pagpapasigla sa glandula ng pawis, at paglago ng buhok.

Sa mga bato, pinapataas nito ang glomerular rate ng pagsasala at ang synthesis ng calcitriol, na pinapaboran hindi lamang paglago, kundi pati na rin ang mineralization ng buto. Itinataguyod din nito ang erythropoiesis at fibrinogen synthesis at ang immune response sa pamamagitan ng pagpapasigla ng T lymphocytes at macrophage.

Mga tatanggap para sa somatotropin

Ang mga pagkilos ng somatotropin, kasama na ang pagtataguyod ng synthesis ng tulad ng paglaki ng mga kadahilanan ng paglago, ay pinagsama sa pamamagitan ng pagbubuklod nito sa mga tukoy na receptor na ipinahayag sa mga cell ng lamad.

Mayroong dalawang mga form ng mga receptor na ito, ang pangalawa kung saan ay isang maikli (truncated) na variant ng una; isang truncated form na pumipigil sa pag-andar ng mahabang receptor, at kung maging overexpressed ito ay makagawa ng insensitivity ng tisyu sa hormone.

Ang matagal na receptor ay binubuo ng 638 amino acid at may extracellular domain na 250, isang transmembrane alpha helix na mga 38, at isang intracellular domain ng 350 amino amino. Ang bawat molekulang somatotropin ay nagtatapos sa pagbubuklod sa dalawang molekula ng receptor at nagiging sanhi ng tinatawag na receptor dimerization.

Pinapagana ng dimerization na ito ang mga kinase ng protina ng JAK2 na matatagpuan sa mga intracellular na dulo ng bawat monomer ng receptor, at ang mga aktibong kinase na phosphorylate ng ibang mga substrate tulad ng STAT5 at ang somatotropin receptor mismo.

Ang Phosphorylated STAT5 na mga molekula ay sumasailalim din sa dimerization na gumagawa ng mga ito ng napaka tumpak na regulators ng expression ng gene at synt synthesis.

Produksyon

Ang Somatotropin ay synthesized sa antas ng mga somatotropic cells ng adenohypophysis. Ang mga cell na ito ay mahigpit na namantsahan ng mga acidic na sangkap, na ang dahilan kung bakit tinawag din silang acidophilic. Sama-sama ang mga ito ang pinaka-masaganang pangkat ng cell sa glandula dahil kinakatawan nila ang 50% ng kabuuang 5 iba't ibang uri.

Mayroong isang genetic complex ng 5 gen sa mahabang braso ng chromosome 17 na ang mga code para sa iba't ibang mga isoform ng paglaki ng hormone at chorionic somatomamotropin (hCS).

Ang isa sa mga ito ay hGH-N o normal, na kung saan ay sumasama sa pinakamaraming anyo ng paglaki ng tao na hormone, na kung saan ang 22 kDa na nabanggit at kumakatawan sa 75% ng kabuuang sirkulasyon na paglago ng hormone.

Ang messenger nitong RNA ay sumasailalim sa "splicing" upang makabuo ng isang mas maliit na anyo ng hormone, 20 kDa, na kulang sa mga residue ng amino acid 32-46 at mga account para sa 10%.

Ang isang pangalawang gene (hGH-V) ay ipinahayag lalo na sa inunan at nagsasama ng isang variant form ng hGH kung saan ang mga makabuluhang halaga lamang ang lumilitaw sa sirkulasyon sa panahon ng pagbubuntis. Ang iba pang mga 3 gen na naka-encode ng isoforms ng chorionic somatomamotropin ng tao.

Paglabas

Parehong synthesis at ang pagtatago o pagpapalaya ng paglago ng hormone ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagpapasigla at pagbawalan ng mga kadahilanan ng mga pag-andar na ito.

Ang mga nakakaimpluwensyang impluwensya

Ang pangunahing impluwensya ng humoral na nagpapasigla sa synthesis at pagtatago ng somatotropin ay kinabibilangan ng mga peptides GHRH (paglaki ng hormon na nagpapalabas ng hormone) at Ghrelin.

Ang paglaki ng hormone na naglalabas ng hormone (GHRH) ay isang hypothalamic peptide na umiiral sa dalawang variant ng 40 at 44 na amino acid ayon sa pagkakabanggit. Humahantong ito sa mga cell somatotrophic sa synthesis ng cAMP at ang pag-activate ng transcript factor PIT1 na tiyak para sa paglago ng hormone.

Ang Ghrelin ay isang endogenous na paglaki ng hormone secretagogue. Ito ay isang peptide ng tungkol sa 28 amino acid na synthesized sa antas ng hypothalamus at sa tiyan. Gumaganap ito ng synergistically sa GHRH na ang paglabas nito ay nagtataguyod, sa parehong oras na pinipigilan nito ang somatostatin. Gumagana ito sa pamamagitan ng mga receptor na nag-activate ng phospholipase C.

Ang ilang mga metabolic na mga parameter tulad ng hypoglycemia, mababang antas ng mga libreng fatty acid sa dugo, at ang mataas na konsentrasyon ng mga amino acid ay mahalagang pampasigla para sa pagtatago ng paglago ng hormone.

Ang iba pang mga kadahilanan na nagpapasigla ay nagbibilang ng talamak na stress, body strain, sakit, sex steroid (puberty), dopamine, α2 receptor stimulation, acetylcholine, galanin, serotonin, at β-endorphin.

Mga impluwensyang nasa loob

Kabilang dito ang somatostatin o paglago ng paglabas ng hormone ng inhibitor hormone (GHRIH) at negatibong puna.

Ang Somatostatin ay isang 14 amino acid hypothalamic peptide na pumipigil sa pagtatago, ngunit hindi ang synthesis, ng paglago ng hormone. Ang isang mahabang variant, ng 28 amino acid, ay synthesized sa gastrointestinal tract. Ang parehong mga variant ay nagbubuklod sa parehong receptor at pinipigilan ang cyclic AMP synthesis.

Tungkol sa negatibong feedback, pinakawalan GH, sa pamamagitan ng pagkilos ng autocrine, pinipigilan ang sariling kasunod na paglabas. Pinipigilan ng IGF1 ang paglago ng hormone na naglalabas ng hormone sa hypothalamus at pinasisigla ang somatostatin, habang pinipigilan nito ang synthesia ng GH sa pituitary.

Ang ilang mga metabolic na mga parameter tulad ng hyperglycemia, mataas na antas ng plasma ng mga libreng fatty acid, at mababang antas ng mga amino acid ay mga inhibitor ng somatotropin pagtatago.

Ang mga inhibitor ay malamig din, talamak na stress, adiposity, progesterone, kakulangan sa teroydeo, kakulangan ng cortisol o labis na labis, at β2 adrenergic receptor stimulation.

Dosis

Ang therapeutic na paggamit ng biosynthesized na paglaki ng hormone ay ipinahiwatig para sa paggamot ng mga kundisyon kung saan ipinakita ang isang kakulangan sa pagtatago nito, sa pituitary dwarfism at sa mga maikling bata dahil sa Turner syndrome.

Ang pangangasiwa ay ginawa sa anyo ng isang injectable solution na itinayo mula sa isang vial na naglalaman ng isang lyophilisate na may 40 IU ng biosynthetic hormone, at kung saan ang kasamang 2 ml ng 0.9% na sodium chloride solution ay idinagdag.

Sa paglaki ng kakulangan ng hormone sa mga bata, sa pagitan ng 0.07 at 0.1 IU / kg ng timbang ng katawan bawat araw ay inirerekomenda. Sa Turner syndrome 0.14 IU / kg ng timbang ng katawan bawat araw. Para sa kakulangan ng paglaki ng hormone sa mga may sapat na gulang: 0.018 hanggang 0,036 IU / kg ng timbang ng katawan bawat araw.

I-edit ang mga epekto

Ang therapeutic administration ng paglaki ng hormone ay maaaring sinamahan ng ilang mga masamang epekto tulad ng over hypersensitivity sa pamamagitan ng pangkalahatang urticaria, pag-aayuno hypoglycemia, pamamaga sa injection site, at pansamantalang sakit ng ulo.

Ang pagbuo ng isang tiyak na benign intracranial hypertension ay inilarawan, mas madalas sa mga bata at mas mababa sa mga matatanda.

Tungkol sa metabolismo ng karbohidrat, ang pag-unlad ng diabetes mellitus ay naiulat sa mga pasyente na tumatanggap ng paggamot sa paglago ng hormone.

May kaugnayan sa musculoskeletal system mayroong katibayan ng nagpapaalab na myositis na may myalgia at kahinaan ng kalamnan, na hindi ginawa ng hormon, ngunit marahil sa metacresol na ginamit bilang isang pang-imbak sa pormula.

Ang gynecomastia, anemia, at talamak na pancreatitis ay naiulat na.

Mga Sanggunian

1. Ganong WF: Ang Pituitary Gland, ika-25 ed. New York, Edukasyon ng McGraw-Hill, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Pituitary Hormones at Kanilang Kontrol ng Hypothalamus, sa Textbook of Medical Physiology, ika-13 ed, AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Verrey F: Hormone, sa Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, ika-31 ed, RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010
4. Voigt K: Endokrines System, sa Physiologie, ika-6 ed; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Widmaier EP, Raph H at Strang KT: Ang Endocrine System. Ang Hypothalamus at Pituitary Gland, sa Human Physiology ng Vander: Ang Mga Mekanismo ng Pag-andar ng Katawan, ika-13 ed; EP Windmaier et al (eds). New York, McGraw-Hill, 2014.