Химическая структура гормона роста

Гормон роста – соматропин является гормоном роста человека, и производится благодаря технологии рекомбинантной ДНК. По своей структуре он абсолютно ничем не различается с гипофизарным человеческим гормоном роста. Молекула соматотропина состоит из одной полипептидной цепи, которая, в свою очередь, содержит 190-191 аминокислотный остаток (мол. м. ок. 22 тыс.) с массой 22125 дальтонов. По своей химической структуре, физико-химическим и биологическим показателям соматотропин очень схож с пролактином и плацентарным лактогеном, что и стало причиной для объединения их в одно семейство. Принято считать, что во время эволюции, данные три гормона стали производными от одного предшественника.

На данный момент первичная структура человеческого соматотропина и некоторых разновидностей животных уже установлена. Соматотропины, принадлежащие к различным видам, имеют различия в последовательном расположении аминокислот, могут иметь четкую структурную гомологию между собой. Каждый из них содержит по одному остатку триптофана и по четыре остатка цистеина. Остатки цистеина принимают участие в процессе образования в молекуле двух дисульфидных мостиков, которые далее формируют 2 петли: 1-я большая – включает в себя центральный участок последовательности аминокислот (в соматотропине человека она занимает участок между цистеином-54 и цистеином-165), и 2-я малая (на С-концевом участке между цистеином-182 и цистеином-189). Молекула соматотропина с пространственной структурой упорядоченный характер. В полипептидной цепи соматотропина человека обнаружено 4a-спирали и 3 не регулярных участка.

В целом соматотропин человека имеет ряд различий от соматропинов животных на 34-35 % (соматотропины животных не проявляют активности при попадании в организм человека, а соматотропины человека наоборот становятся активными при попадании в кровь животного).

Историческая справка

Самый 1-й гормон роста человека, который планировалось использовать в медицине, был получен из экстракта гипофиза человека. Сейчас его называют трупный препарат ГР. Около 1 мг гормона роста (что составляет ежедневную дозировку) можно выделить из 1-го трупа. Первая терапия трупным ГР человека, завершившаяся успешно, была выполнена в 1958. Достаточно быстро после этого данный препарат стал доступен на рынке, и был в свободной продаже до 1985 года. Запрет FDA последовал лишь после того, как выявились случаи возникновения, вследствие его применения, болезни Крейтцфельдта-Якоба, которая являлась фатальным заболеванием головного мозга. Данное заболевание может быть передано от человека к человеку только при исключительных обстоятельствах (в основном это переливание крови или пересадка органов), также велика вероятность инфицирования ГР, полученного из инфицированных трупов. БКЯ имеет достаточно длительный инкубационный период, а потому 1-й диагноз удалось поставить лишь по прошествии от четырех до тридцати лет с момента терапии трупным ГР. По данным на 2004 год, известно о 26 пациентах в США, которые были инфицированы после получения трупного ГР.

Одобрение FDA 1-й искусственно синтезированный препарат ГР человека поучил в 1985 году. Во время процесса синтеза изготавливается чистый гормон, в котором отсутствуют биологические загрязнения, исключена возможность инфицирования БКЯ. Препарат, который одобрила FDA, носит название соматрем (протропин), в технологии его изготовления взята за основу специфика производства, которая была выполнена лабораторией Genentech в 1979 году. Препарат соматрем появился как раз в тот момент, когда трупный ГР уже был запрещен. Данный искусственный препарат имеет все характерные биологические свойства природного гормона, хоть и является в действительности вариацией белка ГР. Протропин стал 1-м искусственным ГР, который оказался коммерчески успешным.

В 1987 году, Kabi Vitrum (Швеция) напечатала методики, согласно которым возможно получить чистый искусственный соматропин с аналогичной последовательностью аминокислот эндогенного ГР. Также стало известно, что не совсем естественный по структуре соматрем способен вызвать значительно повышенный уровень реакций при помощи антител у больных, что может способствовать снижению эффективности лекарства. Соматропин стал известен и занял ведущую позицию несколько позже. Однако сегодня, несмотря на фурор, произведенный соматропином, соматрем продолжает по-прежнему продаваться.

Фармакологическое действие (по данным производителя)

Препарат воздействует на пластинки эпифиза трубчатых костей, а также оказывает стимулирующий эффект на процесс роста костей скелета. Запускает процесс активации по синтезу хондроитин сульфата и коллагена, увеличивает процесс выведения гидроксипролина, влияет на рост массы тела. Выступает в качестве регулятора белкового обмена: отвечает за стимуляцию процесса транспортировки аминокислот в клетку и выработку белка. Способствует росту числа и размера мышечных клеток, гепатоцитов, клеток вилочковой, щитовидной железы, надпочечников и половых желез. Оказывает мобилизирующий эффект на жиры: уменьшает содержание холестерина и увеличивает ТГ, снижается объем и % жировой ткани. Удерживает Na+, K+, фосфор и воду в организме (не дает выводиться); оказывает анаболическое (стимуляция транспортировки аминокислот в клетку и выработка белка), гипергликемическое действие (подавление процесса по высвобождению инсулина). Увеличение выведения Ca2+ почками достаточно компенсируется высоким его всасыванием в ЖКТ. Терапевтический эффект длится от 12 до 48 ч.

Свойства гормона роста

1. Анаболическое воздействие – способствует росту мышц
2. Антикатаболическое воздействие – задерживает процесс разрушения мышц
3. Снижает аппетит (рост наблюдается благодаря оптимизации потребления организмом жиров, белков и углеводов)
4. Снижает размер жировой прослойки
5. Улучшает использование энергии
6. Улучшает процесс заживления ран
7. Обладает омолаживающим эффектом
8. Оказывает стимуляцию повторного роста внутренних органов ( если они атрофировались с возрастом)
9. Стимулирует процесс роста костей и способствует увеличению роста в молодом возрасте до 26 лет (пока не закрыты зоны роста)
10. Укрепляет кости
11. Увеличивает содержание глюкозы в крови
12. Способствует укреплению иммунитета

Интересно, что часть эффектов препарата вызывается непосредственно самим ГР(он крепится к рецепторам тканей мышц, костей, а также к рецепторам жировой ткани, и способствует поддержанию анаболизма и липолиза (сжигание жира). ГР также напрямую влияет на увеличение выработки глюкозы (глюконеогенез) в печени, и может вызывать резистентность к инсулину, одновременно блокируя его активность в клетках-мишенях), но основная часть его эффектов контролируется инсулиноподобным фактором роста IGF-1 (когда-то он назывался соматомедином С), выработка которого происходит под воздействием соматотропина в печени. Почти все эффекты ГР, используемые в спорте, связаны с действием IGF-1.

Применение гормона роста

Длительность курса составляет не менее 3-4 месяцев. Дозировка гормона составляет 10-20 ЕД/сут, прием меньших дозировок бесполезен в случае, когда действительно требуется нарастить массу мышц при помощи употребления ГР (для женского организма возможна дозировка 4-8 ЕД из-зи более высокой врождённой чувствительности к ГР).

Стоит помнить о том, что рецепторы достаточно быстро могут привыкнуть к соматотропину, что снизит чувствительность организм к гормону, а потому долгое (от 6 мес. и выше) применение ГР бесполезно.

Длительность отдыха от препарата должна равняться длине курса т.е если курс длится три месяца, следовательно и отдых должен быть не менее трех месяцев, чтобы успела максимально восстановиться чувствительность к гормону.

Для усиления влияния гормонов роста часто применяются стероиды, инсулин и гормоны щитовидной железы (трийодтиронин).

Для того чтобы усилить воздействие ГР рекомендуется прием инсулина, так же он понадобится для понижения содержания уровня глюкозы в крови, который может колебаться во время приема ГР.

Нахождение соматотропного гормона в организме в избытке может спровоцировать усиление работы поджелудочной железы, что приведет к истощению её резервов, и, далее, к развитию сахарного диабета. Обращает ваше внимание на то, что заболеть им становится возможным лишь при весьма длительном курсе ГР. Практически сведена к нулю вероятность того, что курс продолжительностью 3-4 месяца сможет вызвать такой эффект.

Инсулин принимается для снижения нагрузки на поджелудочную железу, наибольший эффект достигается при инъекциях перед каждым приемом пищи в диапазоне 5-10 ЕД. Альтернативным вариантом может быть прием инсулина быстрого действия в дозировке по 10ЕД в день. Не забываем о том, что прием инсулина гораздо увеличивает анаболическое воздействие гормонов роста.

Спортсмены предпочитают включать в курс гормоны щитовидной железы из-за того, что воздействие значительных дозировок соматотропина на функцию железы (снижается выработка тироидных гормонов). Влияние на щитовидную железу проявляется в увеличение ее размеров.

Из-за этого эффекта и необходимо контролировать функциональное состояние щитовидной железы при приеме гормона роста в больших количествах и тироидных препаратов.

Начинать курс лучше с приема не более чем с 25 мкг в день, и повышать до 50 мкг по прошествии 7-10 дней.

Побочные действия гормона роста

Головная боль, повышенная утомляемость или слабость, эпифизеолиз головки бедренной кости (хромота, болевые ощущения в области бедра и колена), периферические отеки в начале лечения, артралгия, миалгия, рост внутричерепного давления (сильные периодичные головные боли, тошнота, рвота, нарушение зрения, отек диска зрительного нерва (чаще всего встречается в первые 8 нед. лечения, наиболее вероятно возникновение у пациентов с синдромом Шерешевского-Тернера), панкреатит (боли в области живота, тошнота, рвота), отит среднего уха и нарушение слуха (у пациентов с синдромом Шерешевского-Тернера), гинекомастия, миалгия, артралгия, туннельный синдром, задержка жидкости, периферические отеки, лейкемоидные реакции, ускорение роста существовавшего ранее невуса (возможна малигнизация). Прогрессирование имеющегося сколиоза (у пациентов очень быстрым ростом). Аллергические кожные реакции: сыпь, зуд. Реакции непосредственно в месте инъекции: болезненные ощущения, онемение, гиперемия, припухлость, липоатрофия, зуд. У незначительного % пациентов формируются антитела к СТГ со снижением его эффективности.

Рост концентрации в крови неорганического фосфата, паратиреоидного гормона и активности ЩФ.

Симптомы передозировки: разовая передозировка проявляется гипогликемией с дальнейшей гипергликемией, реже – глюкозурия. Длительный прием избыточных доз влечет за собой акромегалию и/или гигантизм, гипотиреоз, снижение содержания кортизола в сыворотке крови. Лечение: полная отмена гормона, симптоматическое лечение.

Соматропин имеет репутацию спорного препарата в сфере бодибилдинга и тяжелой атлетики. Основным дискуссионным вопросом является точное определение уровня потенциальной пользы. Несмотря на то, что исследования с ВИЧ + больными, в основном «за» идею потенциально сильных анаболических и антикатаболических свойств, однако, исследования, добившиеся подобных эффектов у здоровых взрослых и спортсменов, увы, не известны. В 1980-х годах о ГР ходило множество мифов. В то время считалось, что он есть самое мощное из доступных анаболических веществ. Сейчас рекомбинантный гормон роста человека стал еще более доступным. Значительное количество ученых сейчас уже согласны с тем, что соматотропин действительно помогает сжигать жир. Гормон способен к поддержанию роста мышечной массы, силы, повышению спортивных результатов, да и последствия его приема значительно, мягче, нежели после ААС. Высокоразвитым спортсменам соматотропин поможет сдвинуть рост дальше, нежели это было бы возможно при употреблении только ААС.

Показания к лекарственному применению

В качестве заместительной терапии детям, страдающим дефицитом эндогенного СТГ (гипофизарный нанизм), в т.ч. на фоне ХПН, синдрома Прадера-Вилли; синдром Шерешевского-Тернера; в качестве заместительной терапии при выраженном дефиците СТГ у взрослых. Встречаются сообщения об применении соматропина для симптоматического лечения таких заболеваний (показания не утверждены): квашиоркор, остеопороз, кахексия или значительная потеря массы тела у больных СПИДом.

Противопоказания к медицинскому применению

Гиперчувствительность, опухоли головного мозга, злокачественные опухоли любой локализации (может ускориться их рост, лечение назначается после проведения эффективного противоопухолевого лечения), закрытие эпифизов, ургентные состояния (в т.ч. состояния после оперативного вмешательств на сердце, брюшной полости, острая недостаточность дыхательной системы).C осторожностью стоит принимать при наличии сахарного диабета (может снизиться чувствительность к инсулину), внутричерепной гипертензии, гипотиреоза (непрогнозируемое снижение эффекта от назначение СТГ), беременности ил во время лактации.

Возрастные изменения секреции гормона роста

С возрастом уровень секреции гормона роста непременно идет на спад. У людей в пожилом возрасте секреция уменьшается к базовому уровню, так же, как и частота или амплитуда вершин секреции к базовому уровню, а так же падает частота и амплитуда вершин секреции. Базовый уровень соматотропина находится на вершине в детском возрасте, амплитуда вершин секреции больше всего у подростков во время интенсивного линейного роста или полового созревания.

Суточные ритмы секреции гормона роста

Секреция соматотропина, точно так же, как и у большинства гормонов, наступает переменно, у нее есть несколько вершин на протяжении 24 часов (как правило, максимальный уровень секреции приходится на каждые 3-5 часов). На наивысшем уровне она находится ночью, где-то спустя час после наступления сна.

Придуманные побочные эффекты:

• Увеличивает живот – принято считать, что гормон роста может влиять на увеличение живота за счет гиперплазии внутренних органов (в связи с тем, что в кишечнике и органах имеются рецепторы к IGF-1). До настоящего времени это мнение научно доказано не было, но отмечают, что у некоторых спортсменов изменяется живот, этот факт напрямую связывают с влиянием гормона роста. Вне зависимости от этого, опыт людей, занимающихся спортом, говорит о том, что если употреблять гормон роста по классической схеме, то это не приведет ни к каким изменениям живота. Существует мнение, что изменение живота (в английском интернете встречается термин “GH gut”) имеет полиэтиологические корни, вполне вероятно, что употребляя гормон роста в больших дозах, комбинируя его с инсулином, стероидами, потребляя пищу в больших объемах.
• Влияет на потенцию и функцию полового члена – гормон роста негативно не воздействует на половую функцию.
• Подавляет секрецию собственного гормона роста – профессор Elmer M. Cranton, M.D. проводил исследования на группе из 100 людей и не выявил никаких подавлений собственной секреции.
• Опухолевый процесс – гормон роста резко ускоряет деление опухолевых клеток, в связи с этим ученые задались вопросом, не провоцирует ли гормон роста новообразования. Было принято решение организовать ретроспективное исследование, в нем участвовали люди, ранее использовавшие гормон роста, частота опухолевых процессов у них практически не отличалась от данных по остальным испытуемым, а это может свидетельствовать о том, что у гормона роста не присутствует канцерогенный эффект.

Общий вывод о побочных эффектах

Если придерживаться предписанных дозировок, гормон роста очень редко воздействует на проявление каких-либо побочных эффектов. Почти все они обратимы в случае возникновения. Также было доказано, что препараты гормона роста имеют свойство омолаживать организм: улучшать физическую форму, снижать уровень вредного холестерина, улучшать свойства кожи, укреплять кости и связки, а также оказывать другие положительные эффекты.