▎ HGH-uuringud
Mis on HGH uurimistöö taust?
Äärmusliku kehaehituse juhtude vaatlused algasid 19. sajandi keskel. 1944. aastal eraldasid Li ja Evans kasvuhormooni (GH) veiste hüpofüüsist, kuigi selle mõju süsivesikute, lipiidide ja valkude metabolismile oli tol ajal vaid osaliselt mõistetav. 1950. aastate lõpus tegid Knobil ja kolleegid kindlaks GH liigispetsiifilisuse, leides, et primaatide puhul on efektiivne ainult primaatide GH. 1963. aastal avastas Šveitsi teadlane Fork Handle hüpofüüsi eemaldamisega patsiente ravides, et HGH-ga täiendamine taastab normaalsele tasemele sellised näitajad nagu põhiainevahetus, pannes aluse HGH vananemisvastastele uuringutele. Pärast kasvuhormooni geeni edukat kloonimist tekkis 1980. aastatel inimese rekombinantne kasvuhormoon (rhGH).
Millised on HGH toimemehhanismid?
Kasvu ja arengu edendamine
Mõju luudele: HGH stimuleerib osteoblastide aktiivsust, soodustades luude pikisuunalist kasvu. Lapsepõlves ja noorukieas on epifüüsiplaatide (kasvuplaatide) kõhrerakud HGH suhtes eriti tundlikud. Kasvuhormooni retseptoriga seondudes aktiveerib HGH rea rakusisest signaaliülekande radasid. See soodustab kondrotsüütide proliferatsiooni ja diferentseerumist, suurendab kõhre maatriksi sünteesi ja ladestumist ning võimaldab järelikult luu pidevat pikenemist. Normaalsetes kasvufaasides tagab piisav HGH tase lastel ühtlase pikkuse kasvu [1].
Mõju lihastele: HGH soodustab valkude sünteesi ja suurendab lihasmassi. See stimuleerib aminohapete omastamist lihasrakkudes, kiirendades aminohapete rakkudesse sisenemise protsessi, et pakkuda valgusünteesiks piisavalt toorainet. Samal ajal pärsib HGH lihasvalkude lagunemist, vähendades lihasvalkude kadu ja säilitades seeläbi lihasmassi ja -jõu [1].
Metaboolne regulatsioon
Glükoosi metabolismi reguleerimine: HGH mõju glükoosi metabolismile on keeruline. See võib vähendada perifeerse koe omastamist ja glükoosi kasutamist, tõstes vere glükoosisisaldust sarnaselt insuliiniantagonismiga. See juhtub seetõttu, et HGH inhibeerib teatud insuliini signaaliülekandeteid, vähendades raku insuliinitundlikkust. Seevastu HGH soodustab maksa glükogenolüüsi ja glükoneogeneesi, suurendades glükoosi tootmist [2].
Rasvade ainevahetuse reguleerimine: HGH soodustab lipolüüsi. See aktiveerib adipotsüütides hormoontundlikku lipaasi, hüdrolüüsides rasva glütserooliks ja rasvhapeteks, mis vabanevad vereringesse energia saamiseks. HGH vähendab ka rasvarakkude arvu ja mahtu, vähendades keha rasvasisaldust – eriti vistseraalset rasva sellistes piirkondades nagu kõht. See mehhanism muudab HGH tõhusaks kehakaalu reguleerimiseks ja metaboolse sündroomi parandamiseks. Slateri uuringud näitavad, et sobiv HGH lisamine võib aidata rasvunud patsientidel kaalust alla võtta ja parandada keharasva jaotumist [1].
Valgu metabolismi reguleerimine: HGH soodustab valkude sünteesi. Lisaks lihasvalkudele avaldatavale toimele stimuleerib see valkude sünteesi teistes kudedes ja organites, nagu maks ja neerud. See säilitab keha kudede ja elundite normaalse struktuuri ja funktsiooni, toetades kasvu ja paranemist. Selliste protsesside ajal nagu haavade paranemine ja operatsioonijärgne taastumine on HGH roll valgusünteesi edendamisel eriti oluline, kiirendades kahjustatud kudede paranemist ja taastumist [1].
Rakkude diferentseerumine ja regenereerimine: HGH mängib olulist rolli rakkude diferentseerumisel ja regenereerimisel. See soodustab erinevate rakutüüpide diferentseerumist, näiteks suunab luuüdi tüvirakke hematopoeetiliste rakkude diferentseerumise suunas, et säilitada normaalne vereproduktsioon. Kudede parandamise ajal stimuleerib HGH rakkude proliferatsiooni ja regeneratsiooni vigastuskohtades, kiirendades haavade paranemist. Pärast nahavigastusi soodustab HGH epidermise rakkude ja fibroblastide vohamist, hõlbustades rakuvälise maatriksi komponentide, näiteks kollageeni sünteesi, et kiirendada haava sulgumist ja minimeerida armide teket [1].
Toimemehhanism molekulaarsel tasandil: Molekulaarbioloogia vaatenurgast käivitab HGH seondumine kasvuhormooni retseptoriga (GHR) selle sihtraku pinnal. See seondumine kutsub esile GHR dimerisatsiooni, mis omakorda aktiveerib retseptoriga seotud türosiinkinaasi (JAK2). JAK2 fosforüülib GHR-il mitu türosiinijääki, pakkudes sidumissaite SH2 domeene sisaldavate signaalimolekulide jaoks. See aktiveerib allavoolu signaaliradade kaskaadi, sealhulgas JAK-STAT rada, PI3K-AKT rada ja MAPK rada. Need rajad reguleerivad erinevaid bioloogilisi protsesse, nagu rakkude proliferatsioon, diferentseerumine ja ainevahetus, vahendades lõpuks HGH erinevaid füsioloogilisi funktsioone [2].
Millised on HGH rakendused?
Rakendused luus ja kõhres
Luude ümberkujunemise edendamine: rHGH mängib luude remodelleerumisel otsustavat rolli. Luu on dünaamiline kude, mis läbib pidevat ainevahetust ning rHGH osaleb selles protsessis ja juhib seda, aidates säilitada luude normaalset struktuuri ja funktsiooni [1].
Kõhre diferentseerumise ja regeneratsiooni mõjutamine: rHGH mitte ainult ei toimi luudele, vaid mõjutab oluliselt ka kõhre diferentseerumist ja regeneratsiooni. Kasvu ja arengu ajal on kõhre normaalne diferentseerumine ja taastumine skeleti kasvu jaoks üliolulised. rHGH soodustab kondrotsüütide proliferatsiooni ja diferentseerumist, mõjutades seeläbi luude kasvu ja arengut [1].
Rakendused kasvus ja arengus
Laste kasvuhormooni puudulikkuse ravi: kasvuhormooni puudulikkuse tõttu lühikest kasvu lastele on rHGH asendusravi ülitähtis ravi. Eksogeense rHGH lisamine soodustab tõhusalt kasvu, aidates lastel saavutada normaalset kasvu. Gasco uuringute kohaselt suurendab rHGH nõuetekohane kasutamine kasvuhormooni puudulikkusega laste ravis oluliselt nende pikkuse kasvu ja parandab lõplikku pikkust [3].
Idiopaatilise lühikese kasvuga laste kasvu parandamine: Idiopaatiline lühike kasv viitab kasvuhäirele, mille puhul pikkus on vanuse, soo ja rahvuse keskmisest enam kui 2 standardhälbe võrra madalam, ilma põhihaiguseta. rHGH-ravi võib nende laste kasvukiirust mõõdukalt suurendada, viies nende pikkuse normaalsele vahemikule lähemale.
Rakendused kehaehituses ja ainevahetuses
Keha koostise parandamine: täiskasvanute kasvuhormooni puudulikkuse ravimisel mõjutab rHGH positiivselt keha koostist. See suurendab lihasmassi, vähendab rasva kogunemist ja tõstab põhiainevahetust. Täiskasvanutel, kellel on haigusest või muudest põhjustest tingitud kasvuhormooni vaegus, kogevad pärast rHGH-ravi sageli suurenenud lihasjõud, vähenenud keharasvaprotsent ning paranenud üldine füüsiline välimus ja funktsioon [3].
Metaboolsete funktsioonide reguleerimine: rHGH osaleb süsivesikute, lipiidide ja valkude metabolismi reguleerimises inimkehas. See soodustab valkude sünteesi, aidates säilitada normaalseid füsioloogilisi funktsioone ja kudede paranemist. Samuti reguleerib see lipiidide metabolismi, soodustades lipolüüsi ja vähendades rasva ladestumist. Seoses süsivesikute ainevahetusega võib rHGH küll teatud määral mõjutada vere glükoosisisaldust, kuid õigel kasutamisel aitab see säilitada glükoosi stabiilsust ja näitab tõhusust teatud spetsiifiliste ainevahetushäirete korral.
Võimalikud rakendused südame-veresoonkonna tervises
Kardiovaskulaarsete riskifaktorite mõjutamine: Uuringud näitavad, et rHGH-ravi võib parandada teatud kardiovaskulaarseid riskitegureid. See võib aidata vähendada lipiidide taset, vähendades ateroskleroosi riski; see võib samuti positiivselt mõjutada veresoonte endoteeli funktsiooni, säilitades normaalse vasodilatatsiooni ja kontraktsiooni [3].
Järeldus
Inimese elutähtsa hormoonina mängib HGH keskset rolli kasvus, arengus ja ainevahetuse reguleerimises. See soodustab luude kasvu ja lihassünteesi, reguleerib glükoosi, lipiidide ja valkude ainevahetust ning osaleb immuunsüsteemi tugevdamises ja kudede parandamises.
Autori kohta
Kõik ülalmainitud materjalid on uurinud, toimetanud ja koostanud Cocer Peptides.
Teadusajakirja autor
Valentina Gasco on Itaalia Torino ülikooli meditsiiniteaduste osakonna endokrinoloogia, diabeedi ja ainevahetuse osakonna teadur. Ta on tegelenud endokrinoloogia kliiniliste ja translatiivsete uuringutega, keskendudes hüpofüüsi häiretele, täiskasvanute kasvuhormooni puudulikkusele (GHD) ja sellega seotud ainevahetushaigustele. Ta on avaldanud ulatuslikke publikatsioone sellistel teemadel nagu täiskasvanute GHD juhtimine, kasvuhormooni asendusravi hüpofüüsi kasvajatega patsientidel ja posttraumaatiline hüpopituitarism, pakkudes väärtuslikke teadmisi kliinilise praktika ja juhiste väljatöötamise kohta ning omab tunnustatud kohalolekut rahvusvahelises teadusringkonnas. Valentina Gasco on loetletud tsitaadi viites [3].
