Hormon wzrostu czyli właściwie somatotropina lub w skrócie GH (growth hormone) należy do ogromnej rodziny substancji czynnych o budowie polipeptydowej. Produkuje go duży konglomerat komórek kwasochłonnych na terenie tkanki ludzkiej bądź zwierzecej przysadki mózgowej w obrębie siodła tureckiego kości klinowej czaszki. Ten proces zależy od wielu powiązanych ze sobą ściśle czynników, jak przykładowo wiek, płeć, czy też warunki środowiskowe. Idea wyprodukowania syntetycznego hormonu wzrostu pojawiła się wraz z poznaniem przyczyn chorobowych u pacjentów z objawami niedoborowymi. Pierwszy przypadek określony jako deficyt somatotropiny został opisany w połowie dziewiętnastego stulecia. Od tej chwili poszukiwano efektywnej metody ekstrakcji ze zwłok ludzkich, a także produkcji przemysłowej GH. Identyfikacja, oczyszczenie, a następnie przetwórstwo związku chemicznego jest związane z postacią Choh Hao Li. Ten genetyk kliniczny i inżynier biomedyczny jako pierwszy zastosował rekombinowany hormon wzrostu w leczeniu cierpiących pacjentów już w 1981 roku.
Mechanizm działania hormonu wzrostu i wpływ na organizm człowieka
Wydzielanie hormonu wzrostu w przysadce jest ściśle regulowane przez jądra nerwowo – wydzielnicze na terenie podwzgórza. Komórki te uwalniają peptydy, takie jak substancję uwalniającą somatotropinę (GHRH lub somatoliberyna) oraz związek hamujący ten proces (GHIH lub somatostatyna). Wszystkie procesy są ze sobą powiązane, a także współtworzą specyficzną sieć oddziaływań zwaną HPS (hypothalamic – pituitary – somatotropic). Uwalnianie hormonu wzrostu w narządzie zależy przede wszystkim od równowagi wspomnianych dwóch peptydów, na którą z kolei wpływa wiele fizjologicznych stymulatorów i inhibitorów. Najlepszym tego przykładem są codzienne wahania stężeń, ponieważ prawie pięćdziesiąt procent wydzielania GH występuje jedynie podczas trzeciego oraz czwartego etapu snu NREM (non – rapid eye movement). Podsumowując, ułatwienie powstawania substancji zapewniają:
-
GHRH
-
grelina
-
androgeny
-
testosteron, a także steroidowy dehydroepiandrosteron (DHEA)
-
estrogenu
-
klonidyna lub lewodopa (L – DOPA)
-
agoniści nikotynowy
-
przejściowa hipoglikemia
-
głęboki, nieprzerwany sen
-
insulina
-
glukagon
-
niacyna (witamina B3)
-
okresowa głodówka
-
intensywny wysiłek fizyczny
Deprymująco na ten skomplikowany proces biochemiczny działają z kolei:
-
GHIH
-
sam hormon wzrostu w wyniku hamującego działania zjawiska sprzężenia zwrotnego ujemnego
-
hiperglikemia
-
glikokortykosteroidy endogenne lub egzogenne
-
fenotiazyny
-
dihydrotestosteron (DHT)
Najogólniej można określić działanie hormonu jako anaboliczne, czy też budujące. Podobnie jak większość innych związków białkowych, somatotropina działa poprzez interakcję z określonym receptorem na powierzchni docelowych komórek. Zwiększony wzrost w dzieciństwie jest najbardziej widocznym efektem GH. Przyrost wydaje się być stymulowany przez co najmniej dwa synergistyczne mechanizmy:
-
GH musi wiązać się docelowo do łączy organicznych aktywujących specjalny, transbłonowy szlak MAPK (mitogen – activated protein kinase), ponieważ substancje polipeptydowe nie rozpuszczają się naturalnie w tłuszczach i nie mogą przenikać przez bariery komórkowe. Poprzez wspomnianą drogę somatotropina bezpośrednio stymuluje podział oraz namnażanie chondrocytów chrząstki.
-
GH stymuluje również, poprzez szlak sygnałowy JAK – STAT (Janus kinases – signal transducer and activator of transcription proteins) produkcję insulinopodobnego czynnika wzrostu 1 (IGF – 1, wcześniej znanego jako somatomedyna C), wątrobowego hormonu homologicznego do proinsuliny. Dodatkowy produkt ten jest generowany w tkankach docelowych, co sprawia, że w sposób autokrynny działa stymulująco na osteoblast, a także aktywność chondrocytów w celu promowania wzrostu kości długich.
Samo dojrzewanie szkieletu to zaledwie ułamek działalności GH. Do innych, równie istotnych elementów działania należy:
-
retencja jonów wapnia
-
hipertrofia sarkomerów w mięśniach szkieletowych
-
promocja lipolizy
-
wsparcie syntezy białek, czy też konwersji T4 do T3
-
powiększanie się organów wewnętrznych, z wyłączeniem mózgowia
-
utrzymywanie homeostazy i funkcji wydzielniczej trzustki
-
inicjacja procesu glukoneogenezy na terenie hepatocytów
-
wzmocnienie układu odpornościowego
Metabolizm hormonu wzrostu
Hormon wzrostu jako lek osiąga maksymalną dostępność biologiczna po podaniu podskórnym i wynosi ona w przybliżeniu około 80% do sześciu godzin od iniekcji. Eliminowany jest głównie przez nerki, a także wątrobę, jego czas połowicznego rozpadu w organizmie człowieka trwa dwieście minut.
Medyczne wskazania oraz przeciwwskazania do rozpoczęcia kuracji hormonem wzrostu
Stosowanie hormonu wzrostu i tego przyczyny możemy podzielić najogólniej na dwie kategorie. Do pierwszej należą pacjenci dorośli, którzy stosują rekombinowaną somatotropinę w szerokopojętym niedoborze substancji. Wskazań w populacji dziecięcej jest znacznie więcej oraz są bardziej skomplikowane, na przykład:
-
leczenie somatotropinowej niedoczynności przysadki;
-
terapia zespołu Turnera;
-
likwidacja niedoborów wzrostu spowodowanych niewydolnością nerek;
-
korekcja wysokości, czy też budowy ciała (redukcja masy tkanki tłuszczowej) w przebiegu zespołu Pradera i Willego po uprzedniej, szczegółowej diagnostyce w poradni genetycznej;
-
terapia zaburzenia wzrostu wśród dzieci z tak zwanym upośledzeniem wzrastania wewnątrzmacicznego (SGA).
Lekarz specjalista powinien podejść szczególnie ostrożnie do pacjentów z grup ryzyka wystąpienia niepowodzenia kuracji. Takimi sytuacjami są stany bezpośredniego zagrożenia życia, czynny proces rozrostowy o charakterze nowotworowym lub nietolerancja substancji czynnej preparatu. Ponadto ważna jest ustawiczna kontrola funkcji metabolicznych, kondycji nerek, czy też stanu układu kostno – stawowego.
Działania niepożądane podczas stosowania hormonu wzrostu
Stosowanie jakiegokolwiek preparatu medycznego wiąże się z możliwością wystąpienia mniej lub bardziej częstych skutków ubocznych. W czasie długoterminowego zażywania hormonu wzrostu, pacjent może zauważyć:
-
fakt powstawania przeciwciał typu anty – GH;
-
uciążliwy, przewlekły ból w miejscu podania;
-
reakcje miejscowe typu specyficznej lipoatrofii;
-
retencję elektrolitów, jak na przykład sodu i wody;
-
przemijające obrzęki głównie kończyn dolnych w obrębie kostek
-
zespół cieśni kanału nadgarstka;
-
ginekomastię;
-
jatrogenne zapalenie trzustki;
-
niekontrolowany wzrost ilości znamion barwnikowych na skórze;
-
objawy neurologiczne charakteryzujące się bólami głowy lub uczuciem ucisku;
-
miejscowe miopatie;
-
łagodną hiperglikemia, glikozurię, które łatwo stosunkowo wyrównać odpowiednią dietą;
-
w niezmiernie rzadkich przypadkach wzrost ciśnienia śródczaszkowego ze współistniejącym obrzękiem tarczy nerwu wzrokowego, zaburzeniami widzenia, nudnościami, wymiotami.
Ponadto istnieją w dostępnej literaturze medycznej nieliczne doniesienia, których autorzy wskazują na możliwy związek między leczeniem somatotropinowej niedoczynności przysadki mózgowej a występowaniem niektórych nowotworów. Zwraca się również uwagę na zależność między stężeniem somatomedyn a częstością występowania raka piersi, czy gruczołu krokowego u mężczyzn. Nie udowodniono rzekomego związku przyczynowego między terapią hormonem wzrostu i częstszym występowaniem limfoproliferacji u dzieci. Przedawkowanie leku, choć bardzo rzadkie może się objawiać początkowo hipoglikemią, a następnie cechami cukrzycy. Długotrwałe niekontrolowane podawanie leku może prowadzić do wyindukowania gigantyzmu lub akromegalii (przyrost masy ciała, obrzmienie tkanek miękkich, zmiana barwy głosu, powiększenie rąk, stóp, twarzoczaszki i mięśni języka, pogrubienie rysów, nadmierne owłosienie, nadciśnienie tętnicze, kardiomiopatia przerostowa, niewydolność serca, zaburzenia rytmu, wady zastawkowe, choroba niedokrwienna, udar mózgu, obturacyjny bezdech senny, rozedma płuc, rozstrzenie oskrzeli, a także inne zmiany we wszystkich układach).
Stosowanie hormonu wzrostu po za medycznymi wskazaniami
Rozwój świadomości pacjentów i ich rodzin doprowadził do powstania setek często nieprawdziwych poglądów na działanie hormonu wzrostu w postaci rekombinowanej. Przez te blisko czterdzieści lat nieustannego stosowania, badania, rozwijania, a także katalogowania informacji zwrotnych od specjalistów koordynujących procesy terapeutyczne na całym świecie, przemysł doprowadził do odkrycia dodatkowych czynników, które uatrakcyjniły produkt dla różnych grup teoretycznie zdrowych ludzi. Sportowcy rozpoczęli proceder wykorzystywania somatotropiny dla nieuczciwych celów już na początku lat osiemdziesiątych. Specjalista – endokrynolog, profesor Robert Kerr zdradził w wywiadzie po wielu latach, że pod jego okiem co najmniej kilkudziesięciu medalistów Igrzysk Olimpijskich w amerykańskim Los Angeles zażywało GH. W 1989 roku CIO (Comité International Olympique) wprowadził listę zabronionych substancji wzbogaconą o ten związek, którego bodaj najbardziej rozpoznawalnym użytkownikiem okazał się kanadyjski sprinter, niesłuszny rekordzista świata w biegu na 100 metrów Ben Johnson. Znacznie mniej wiadomo o faktach związanych z dopingiem za pomocą IGF – 1.
W codziennym życiu oraz bardziej amatorskim sporcie chęć użycia somatotropiny jest związana z kilkoma hipotezami mającymi niepodważalne źródło w fizjologicznym sposobie działania hormonu wzrostu. Przykładowo istnieje przekonanie o zbawiennym wpływie syntetycznego GH na znamienny wzrost siły mięśniowej. Póki co nie ma wiarygodnych, zrandomizowanych badań klinicznych na dużych grupach uczestników pozwalających na potwierdzenie tego stwierdzenia. Faktem jest naturalny wzrost długości i objętości tkanki, lecz nie wiadomo, czy ma to istotne znaczenie w osiąganiu lepszych rezultatów podczas zawodów. Kolejna przesłanka dotyczy opóźnienia procesów starzenia się organizmu. Choć czysto teoretycznie mogłoby to brzmieć jak prawda, jednakże kilka słabej jakości eksperymentów nie potwierdziło tych prawdziwie sensacyjnych doniesień. Dlatego chcąc być rzetelnym konsumentem, nie można przejść całkiem obojętnie wobec jednoczesnych kilku doniesień o powodzeniu kuracji tym związkiem chemicznym oraz zauważalnych efektach głównie ze strony dermatologicznej. Najbardziej godną przyjrzenia się hipotezą jest zdanie o pozytywnym wpływie hormonu wzrostu na proces rekonwalescencji po doznanym urazie lub obszernym zabiegu operacyjnym (ortopedia, kardiochirurgia). Obiecujące wyniki wstępne zachęcają naukowców i lekarzy do podejmowania licznych badań nad tą kwestią. Być może w niedalekiej przyszłości, po ocenie merytorycznej rezultatów poczynań odkrywców będzie można z całą pewnością stwierdzić współcześnie jedynie przypuszczalne fakty.
W dzisiejszych czasach w sprzedaży funkcjonują dziesiątki różnorakich preparatów z załączonym hormonem wzrostu, często w postaci mieszanek ze sterydami anabolicznymi. Stosują go zawodnicy sportów kulturystycznych, fitnessu, lecz także osoby rozpoczynające swoją przygodę na siłowni lub pragnące nienaturalnie przyspieszyć fizjologiczne procesy metaboliczne wewnątrz organizmu.