▎ HGH-onderzoek
Wat is de onderzoeksachtergrond van HGH?
Waarnemingen van gevallen van extreme lichaamslengte begonnen halverwege de 19e eeuw. In 1944 isoleerden Li en Evans groeihormoon (GH) uit de hypofyse van runderen, hoewel de effecten ervan op het koolhydraat-, lipiden- en eiwitmetabolisme destijds slechts gedeeltelijk bekend waren. Eind jaren vijftig stelden Knobil en collega's de soortspecificiteit van GH vast en ontdekten dat alleen GH van primaten effectief was bij primaten. In 1963 ontdekte de Zwitserse wetenschapper Fork Handle, terwijl hij patiënten behandelde waarbij de hypofyse was verwijderd, dat suppletie met HGH indicatoren zoals de basale stofwisseling tot normale niveaus herstelde, waarmee de basis werd gelegd voor onderzoek naar HGH-antiveroudering. Na de succesvolle klonering van het groeihormoongen ontstond in de jaren tachtig recombinant menselijk groeihormoon (rhGH).
Wat zijn de werkingsmechanismen van HGH?
Het bevorderen van groei en ontwikkeling
Effecten op botten: HGH stimuleert de osteoblastactiviteit en bevordert de longitudinale botgroei. Tijdens de kindertijd en de adolescentie zijn kraakbeencellen in de epifysaire platen (groeischijven) bijzonder gevoelig voor HGH. Door zich te binden aan de groeihormoonreceptor activeert HGH een reeks intracellulaire signaalroutes. Dit bevordert de proliferatie en differentiatie van chondrocyten, verhoogt de synthese en afzetting van de kraakbeenmatrix en maakt bijgevolg een continue botverlenging mogelijk. Tijdens normale groeifasen zorgen adequate HGH-niveaus bij kinderen voor een gestage toename van de lengte [1].
Effecten op spieren: HGH bevordert de eiwitsynthese en vergroot de spiermassa. Het stimuleert de opname van aminozuren door spiercellen, waardoor het proces wordt versneld waarbij aminozuren de cellen binnendringen en voldoende grondstoffen leveren voor de eiwitsynthese. Tegelijkertijd remt HGH de afbraak van spiereiwitten, waardoor het verlies van spiereiwitten wordt verminderd en daardoor de spiermassa en kracht behouden blijven [1].
Metabolische regulatie
Regulatie van glucosemetabolisme: De effecten van HGH op het glucosemetabolisme zijn complex. Het kan de opname van glucose in het perifere weefsel en het gebruik van glucose verminderen, waardoor de bloedglucosespiegels stijgen op een manier die vergelijkbaar is met insuline-antagonisme. Dit gebeurt omdat HGH bepaalde insulinesignaleringsroutes remt, waardoor de cellulaire insulinegevoeligheid afneemt. Omgekeerd bevordert HGH de glycogenolyse en gluconeogenese in de lever, waardoor de glucoseproductie toeneemt [2]..
Regulatie van vetmetabolisme: HGH bevordert de lipolyse. Het activeert hormoongevoelige lipase in de adipocyten, waardoor vet wordt gehydrolyseerd tot glycerol en vetzuren die in de bloedbaan vrijkomen voor energie. HGH vermindert ook het aantal en het volume van de vetcellen, waardoor het lichaamsvetgehalte afneemt, vooral het visceraal vet in gebieden zoals de buik. Dit mechanisme maakt HGH effectief voor gewichtsbeheersing en het verbeteren van het metabool syndroom. Uit het onderzoek van Slater blijkt dat de juiste HGH-suppletie zwaarlijvige patiënten kan helpen bij het afvallen en de verdeling van het lichaamsvet kan verbeteren [1].
Regulatie van eiwitmetabolisme: HGH bevordert de eiwitsynthese. Naast de effecten op spiereiwitten stimuleert het ook de eiwitsynthese in andere weefsels en organen, zoals de lever en de nieren. Hierdoor wordt de normale structuur en functie van lichaamsweefsels en organen behouden en wordt de groei en het herstel ondersteund. Tijdens processen zoals wondgenezing en postoperatief herstel is de rol van HGH bij het bevorderen van de eiwitsynthese bijzonder cruciaal, waardoor het herstel en de regeneratie van beschadigde weefsels wordt versneld [1].
Celdifferentiatie en regeneratie: HGH speelt een cruciale rol bij cellulaire differentiatie en regeneratie. Het bevordert de differentiatie van verschillende celtypen, zoals het begeleiden van beenmergstamcellen naar hematopoietische celdifferentiatie om de normale bloedproductie te behouden. Tijdens weefselherstel stimuleert HGH de celproliferatie en regeneratie op de plaatsen van letsel, waardoor de wondgenezing wordt versneld. Na huidbeschadiging bevordert HGH de proliferatie van epidermale cellen en fibroblasten, waardoor de synthese van extracellulaire matrixcomponenten zoals collageen wordt vergemakkelijkt om de wondsluiting te bespoedigen en littekenvorming te minimaliseren [1].
Werkingsmechanisme op moleculair niveau: Vanuit een moleculair biologisch perspectief initieert de binding van HGH aan de groeihormoonreceptor (GHR) op het doelceloppervlak de werking ervan. Deze binding induceert GHR-dimerisatie, die op zijn beurt receptor-geassocieerde tyrosinekinase (JAK2) activeert. JAK2 fosforyleert meerdere tyrosineresiduen op GHR, waardoor bindingsplaatsen worden gecreëerd voor signaalmoleculen die SH2-domeinen bevatten. Dit activeert een cascade van stroomafwaartse signaalroutes, waaronder de JAK-STAT-route, PI3K-AKT-route en MAPK-route. Deze routes reguleren diverse biologische processen zoals celproliferatie, differentiatie en metabolisme, en bemiddelen uiteindelijk de verschillende fysiologische functies van HGH [2]..
Wat zijn de toepassingen van HGH?
Toepassingen in bot en kraakbeen
Bevordering van botremodellering: rHGH speelt een cruciale rol bij botremodellering. Bot is een dynamisch weefsel dat een constante stofwisseling ondergaat, en rHGH neemt deel aan dit proces en stuurt het aan, waardoor de normale botstructuur en -functie behouden blijft [1].
Beïnvloeding van de differentiatie en regeneratie van kraakbeen: rHGH werkt niet alleen in op de botten, maar heeft ook een aanzienlijke invloed op de differentiatie en regeneratie van kraakbeen. Tijdens de groei en ontwikkeling zijn normale kraakbeendifferentiatie en -regeneratie cruciaal voor de groei van het skelet. rHGH bevordert de proliferatie en differentiatie van chondrocyten en beïnvloedt daardoor de botgroei en -ontwikkeling [1].
Toepassingen in groei en ontwikkeling
Behandeling van groeihormoondeficiëntie bij kinderen: Voor kinderen met een klein postuur als gevolg van groeihormoondeficiëntie is rHGH-substitutietherapie een essentiële behandeling. Het aanvullen met exogeen rHGH bevordert effectief de groei, waardoor kinderen een normaal lengteniveau kunnen bereiken. Volgens Gasco's onderzoek verhoogt het juiste gebruik van rHGH bij de behandeling van kinderen met groeihormoondeficiëntie de groeisnelheid aanzienlijk en verbetert de uiteindelijke lengte [3]..
Verbetering van de groei bij kinderen met een idiopathische kleine gestalte: Idiopathische kleine gestalte verwijst naar een groeistoornis waarbij de lengte meer dan 2 standaarddeviaties onder het gemiddelde ligt voor leeftijd, geslacht en etniciteit, zonder onderliggende ziekte. rHGH-therapie kan de groeisnelheid bij deze kinderen matig verhogen, waardoor hun lengte dichter bij het normale bereik komt.
Toepassingen in lichaamssamenstelling en metabolisme
Verbetering van de lichaamssamenstelling: Bij de behandeling van groeihormoondeficiëntie bij volwassenen heeft rHGH een positieve invloed op de lichaamssamenstelling. Het vergroot de spiermassa, vermindert de vetophoping en verhoogt de basale stofwisseling. Volwassenen met groeihormoondeficiëntie als gevolg van ziekte of andere oorzaken ervaren vaak verbeterde spierkracht, een verlaagd percentage lichaamsvet en een verbeterd algemeen fysiek uiterlijk en functioneren na rHGH-therapie [3].
Reguleren van metabolische functies: rHGH neemt deel aan het reguleren van het koolhydraat-, lipiden- en eiwitmetabolisme in het menselijk lichaam. Het bevordert de eiwitsynthese en helpt bij het behouden van normale fysiologische functies en weefselherstel. Het reguleert ook het lipidenmetabolisme door de lipolyse te bevorderen en de vetopslag te verminderen. Wat het koolhydraatmetabolisme betreft, kan rHGH weliswaar enige invloed uitoefenen op de bloedglucosespiegels, maar als het op de juiste manier wordt gebruikt, helpt het de glucosestabiliteit te behouden en is het werkzaam bij bepaalde specifieke stofwisselingsstoornissen.
Potentiële toepassingen in de cardiovasculaire gezondheid
Beïnvloeding van cardiovasculaire risicofactoren: Studies tonen aan dat rHGH-therapie bepaalde cardiovasculaire risicofactoren kan verbeteren. Het kan helpen de lipidenniveaus te verlagen, waardoor het risico op atherosclerose wordt verminderd; het kan ook de vasculaire endotheliale functie positief beïnvloeden, waardoor de normale vasodilatatie en contractie behouden blijft [3].
Conclusie
Als een essentieel menselijk hormoon speelt HGH een centrale rol bij de groei, ontwikkeling en metabolische regulatie. Het bevordert de botgroei en spiersynthese, reguleert het glucose-, lipiden- en eiwitmetabolisme en neemt deel aan de versterking van het immuunsysteem en weefselherstel.
Over de auteur
De bovengenoemde materialen zijn allemaal onderzocht, geredigeerd en samengesteld door Cocer Peptides.
Auteur van wetenschappelijk tijdschrift
Valentina Gasco is onderzoeker bij de afdeling Endocrinologie, Diabetes en Metabolisme, Afdeling Medische Wetenschappen, Universiteit van Turijn, Italië. Ze heeft zich beziggehouden met klinisch en translationeel onderzoek in de endocrinologie, met de nadruk op hypofyseaandoeningen, groeihormoondeficiëntie bij volwassenen (GHD) en aanverwante stofwisselingsziekten. Ze heeft uitgebreid gepubliceerd over onderwerpen als de behandeling van GHD bij volwassenen, groeihormoonsubstitutietherapie bij patiënten met hypofysetumoren en posttraumatisch hypopituïtarisme, waardoor ze waardevolle inzichten heeft opgeleverd voor de klinische praktijk en de ontwikkeling van richtlijnen, en ze heeft een erkende aanwezigheid in de internationale wetenschappelijke gemeenschap. Valentina Gasco wordt vermeld in de referentie van citaat [3].
