Růstový hormon se tvoří v hypofýze. Stimuluje správný lineární růst i reprodukci buněk

Růstový hormon

Zdroj: Depositphotos

Pro normální vývoj dětí je velice důležitý růstový hormon, který stimuluje růst kostí do délky, ale v lidském organismu plní také řadu dalších funkcí. Pokud ho má pacient v organismu nadbytek, trpí gigantismem či akromegalií. Nedostatek růstového hormonu pak způsobuje zpomalení růstu i řadu dalších zdravotních obtíží. K léčbě tohoto problému dnes slouží rekombinovaný růstový hormon.

Co je růstový hormon?

Růstový hormon (GH neboli Growth hormone), který můžete znát také jako lidský růstový hormon (hGH, HGH) či somatotropin (STH), je peptidový hormon, jenž stimuluje růst, reprodukci a regeneraci buněk. Má vliv na správný vývoj kostí a zubů, posiluje tvorbu svalové hmoty a zároveň brání nadměrné tvorbě i ukládání tuku v lidském těle.

Pokud jde o strukturu růstového hormonu, jedná se o lineární polypeptid tvořený 191 aminokyselinami. Vzniká z prekurzoru pre-somatotropinu o molekulové hmotnosti 28 000 v předním laloku hypofýzy (podvěsku mozkového), což je centrální orgán endokrinního systému. Jeho syntézu a vylučování zde zajišťují chromofilní acidofilní somatotropní buňky (somatotropy) adenohypofýzy.

Vylučování růstového hormonu v podvěsku mozkovém řídí neurosekreční jádra hypotalamu. Tyto buňky uvolňují peptid somatokrinin (GHRH) a hormon somatostatin do hypofýzy portální žilní krví, která ji obklopuje. Dochází k tomu na základě rovnováhy daných peptidů, což je navíc ovlivněné i dalšími fyziologickými faktory, jako je výživa, spánek nebo třeba cvičení.

Z podvěsku mozkového je růstový hormon transportován do krve a v plazmě se váže na GHBP (GH binding protein), což je velký fragment extracelulární domény receptoru. Normální hodnoty růstového hormonu přitom vypadají následovně:

  • zdraví dospělí – za den vyloučeno zhruba 400 µg STH (18,6 nmol/den),
  • dospívající pacienti – za den vyloučeno zhruba 700 µg STH (32,5 nmol/den),
  • denní výdej růstového hormonu u dospělých – 0,2-1,0 mg za 24 hodin.

Růstový hormon se vyplavuje v pulzech, přičemž tato nepravidelná sekrece závisí na lidském spánku, ale i na věku pacienta. Nejvyšší množství růstového hormonu bývá vyplavováno zhruba 1-4 hodiny po usnutí. Noční sekreční pulzy přitom tvoří až 70 % celkové denní sekrece a s narůstajícím věkem se postupně snižují.

Mezi stimulační faktory regulující sekreci růstového hormonu se pak řadí hlavně hypoglykémie, ale i příjem potravy s vyšším podílem proteinů, intravenózní infuze aminokyselin, hladovění, stres a výrazná tělesná námaha. Jeho hladinu naopak snižuje perorální nebo intravenózní podání glukózy. Reakci na některé sekreční podněty navíc dokáží potlačit mastné kyseliny, nadbytek kortizolu, hypotyreóza či hypertyreóza. [1, 2]

Účinky růstového hormonu

Jak již samotný název hormonu napovídá, nejdůležitější funkcí somatotropinu je stimulace lineárního růstu. Jak to funguje? Růstový hormon podporuje transport aminokyselin do jednotlivých buněk, které se zde později zabudovávají do proteinů. Kromě toho stimuluje transkripci a translaci mRNA, takže celkově pozitivně působí na proteosyntézu.

Dále pak růstový hormon snižuje proteokatabolismus tím, že mobilizuje tuky, které jsou účinnějším zdrojem energie. Způsobuje uvolňování mastných kyselin z tukové tkáně, což podporuje ketogenezi, a zesiluje konverzi těchto mastných kyselin na acetyl-CO. Somatotropin ovšem působí i na metabolismus sacharidů, zvyšuje výdej glykogenu z jater a ve svalech má antiinzulinový účinek.

Je tedy jasné, že růstový hormon výrazně ovlivňuje játra i ledviny. V játrech pak dochází k tvorbě somatomedinů, které stimulují růstové ploténky dlouhých i krátkých kostí a podporují jejich růst do délky. Růstový hormon má tedy na lidský organismus velký vliv. Konkrétně je zodpovědný za následující účinky:

  • stimuluje růst kostí do délky,
  • přispívá k zubnímu a kostnímu zrání,
  • zvyšuje zadržování vápníku v těle,
  • podporuje mineralizaci kostí,
  • zvyšuje množství svalové hmoty,
  • zvyšuje syntézu bílkovin,
  • stimuluje imunitní systém,
  • podporuje lipolýzu (odbourávání tuku),
  • stimuluje růst vnitřních orgánů s výjimkou mozku,
  • má nezastupitelnou úlohu v homeostáze,
  • snižuje příjem glukózy v játrech a podporuje glukoneogenezi,
  • pomáhá udržovat správné fungování pankreatických ostrůvků.

Účinky růstového hormonu jsou zprostředkovány hlavně díky insulinu podobným růstovým faktorům, které se označují jako IGF-I (původně somatomedin C) a IGF-II (původně somatomedin A). Oba se váží na proteiny plazmy, díky čemuž je jejich poločas v krvi prodloužen. Zatímco nedostatek růstového hormonu pak snižuje koncentraci IGF-I i IGF-II, jeho nadbytek ovlivňuje pouze IGF-I.

Úloha růstového hormonu během prenatálního růstu bývá spíše okrajová, přičemž růst plodu řídí insulinu podobný růstový faktor IGF-I. Po narození pak bývají hodnoty růstového hormonu zvýšené, ale koncentrace IGF-I je poměrně nízká. Následně začnou klidové hladiny STH klesat, ale odstartuje pulzní sekrece růstového hormonu (především během puberty). Zatímco hladina IGF-I dosahuje maxima v 13-17 letech, hladina IGF-II se po narození nemění. [3, 4]

Poruchy růstového hormonu

Co se týče produkce a sekrece somatotropinu, většina pacientů nezaznamená žádné problémy. Může se ovšem stát, že organismus není schopný růstový hormon vyrábět správným způsobem, což vede k jeho nedostatku či nadbytku. Taková porucha přitom může být vrozená, ale také získaná (objevuje se až v průběhu života z důvodu narušení hypofýzy nebo přilehlé oblasti středního mozku).

Nadbytek růstového hormonu

Pokud pacientovo tělo produkuje příliš velké množství somatotropinu, dochází k urychlenému růstu. U dětí se tento problém projevuje gigantismem, což je označení pro nadměrný lineární růst, který způsobuje například to, že má pacient vyšší postavu, než je běžné. U dospělých pak nadbytek růstového hormonu vede k akromegalii.

Jako akromegalie se označuje vzácná hormonální porucha, která stejnou měrou trápí muže i ženy. Tento problém přitom bývá způsobený intrahypofyzárními či extrahypofyzárními tumory (například adenom hypofýzy), které růstový hormon vylučují, ale za rozvoj obtíží ve vzácných případech může být zodpovědný také hypothalamický tumor, jenž secernuje GHRH.

Nadbytek růstového hormonu způsobuje pacientům různé zdravotní obtíže a poškozuje organismus na několika úrovních. U nemocných navíc často hypersekreci růstového hormonu doprovází také zvýšená tvorba prolaktinu, což je hormon, jenž stimuluje růst mléčné žlázy a tvorbu mateřského mléka. Mezi typické příznaky akromegalie patří:

  • nadměrný růst rukou a nohou,
  • mohutnější lícní kosti a dolní čelist (prognácie),
  • zvětšování částí těla (uši, nos, rty, jazyk),
  • mohutnější nadočnicové oblouky,
  • nadměrná tvorba potu,
  • nadměrná tvorba kožního mazu,
  • hrubý výraz obličeje (akromegalická facies),
  • větší množství tělesného ochlupení (hirsutismus),
  • změny skeletu a větší sklon k osteoartritidě,
  • laktace bez těhotenství.

Kromě toho se ovšem mohou objevit i další obtíže, jako je celková únava a svalová slabost nebo vysoký krevní tlak. Zhruba u 1 z 5 pacientů dochází vlivem nadbytku růstového hormonu k rozvoji cukrovky, jelikož somatotropin blokuje účinky inzulínu. Objevit se ale může také nepravidelná menstruace, spánková apnoe nebo syndrom karpálního tunelu.

Lidem trpícím akromegalií kromě toho hrozí zvýšené riziko vzniku polypů, kardiovaskulárních obtíží, rakoviny tlustého střeva a u mužů také erektilní dysfunkce. Kromě toho nesmíme zapomínat ani na projevy přítomnosti samotného nádoru. Pokud má větší rozměry, může tlačit na okolní struktury. To způsobuje bolesti hlavy, problémy se zrakem či nedostatečnou produkci některých hormonů. [5]

Nedostatek růstového hormonu

Opačným problémem je pak nedostatek růstového hormonu, s nímž se v celosvětovém měřítku potýká údajně 1 z 10 000 pacientů. Pokud se tento stav neléčí, má u malých dětí na svědomí snížený růst a u dospělých pacientů způsobuje řadu metabolických i psychických problémů.

Nedostatek růstového hormonu může být jak vrozený, tak i získaný, přičemž u většiny nemocných je na vině porucha hypofýzy spojená s chybějícím GHRH. Někteří z nich mohou mít dostatek somatotropů a zásoby STH, takže dlouhodobá léčba bývá úspěšná, ale jiní žádné somatotropy nemají, a to například vlivem přítomnosti nádoru nebo kongenitální absence hypofýzy.

Problematická je ovšem i porucha receptů pro STH, které jsou z důvodu mutace genu pro receptor areaktivní, nebo dokonce zcela chybí. Důsledkem je Laronův nanismus neboli necitlivost na růstový hormon. Ne všechny děti, které málo rostou, ovšem trpí nedostatkem růstového hormonu. Z toho důvodu je nutné provést důkladné vyšetření. [6, 7, 8, 9]

Vrozený nedostatek

Nedostatek růstového hormonu je nejčastěji důsledkem vrozeného onemocnění, jehož příznaky bývají patrné poměrně brzy po příchodu miminka na svět. Existuje přitom několik různých druhů vrozeného deficitu somatotropinu, a to konkrétně:

  • typ IA, který se dědí autozomálně recesivně – pacienti mají poruchu přímo v STH genu,
  • typ IB, který se dědí autozomálně recesivně – chybí zde genová deplece,
  • typ II, který se dědí autozomálně dominantně,
  • typ III – nedostatek STH vázaného na X-chromozom.

Také se ovšem může jednat o jeden ze symptomů genetických poruch, jako je například Turnerův syndrom nebo Praderův-Williho syndrom. Za nedostatek růstového hormonu ovšem může být zodpovědný třeba i rozštěp rtu nebo patra, což jsou vývojové vady, které se mohou projevit u miminka po narození. Způsobují pak útlak podvěsku mozkového, který se nemůže správně vyvinout.

Ačkoliv děti s vrozeným nedostatkem růstového hormonu mívají po porodu normální tělesnou délku, brzy dochází ke zpomalení růstu, což lékaři mohou odhalit průběžným přeměřováním během prvního roku života. Pacienti mívají kratší postavu, jsou spíše obézní a jejich kostní maturace je opožděná. Všimnout si ale můžete také příliš vysokého hlasu nebo nezralého výrazu ve tváři.

U dětí trpících vrozeným nedostatkem somatotropinu může být navíc přítomná hypoglykémie, objevují se křeče a chlapci mohou mít neobvykle malý penis (mikropenis). Pokud těžká hypoglykémie nenarušila vývoj mozku, inteligence bývá obvykle normální. Dále se pak objevují různé hypothalamické poruchy, optická hypoplasie včetně poruch vidění nebo rozštěp patra.

Získaný nedostatek

Deficit somatotropinu se ovšem může projevit až později během života, tedy v pozdním dětství či adolescenci. Příčinou obtíží v tomto případě bývá nádor na mozku (například kraniofaryngeom, gliom či germinom), který utlačuje podvěsek mozkový a omezuje jeho normální fungování. Na vině ovšem může být i syndrom prázdné sely, což je hypothalamo-hypofyzární abnormalita.

Získaný nedostatek růstového hormonu ovšem může být také důsledkem úrazu hlavy, infekce či ozařování oblasti, která se nachází v blízkosti hypofýzy, kdy dojde k jejímu poškození. Proto je nutné pacienty po ozařování pečlivě sledovat a zaměřit se na to, zda se u nich postupem času neobjeví nějaká růstová porucha.

Diagnostika

Zjistit, zda dítě trpí nedostatkem či nadbytkem růstového hormonu, není tak snadné, jak by se na první pohled mohlo zdát. Nestačí, že je dítě menšího nebo většího vzrůstu než jeho vrstevníci, ale je nutné zaměřit se spíše na zpomalení či urychlení jeho růstu. Pokud rodiče takovou poruchu zaznamenají, je vhodné konzultovat situaci s pediatrem, který provede potřebné měření a případně odešle dítě k dětskému endokrinologovi, jenž může indikovat tato vyšetření:

  • celkové tělesné vyšetření,
  • anamnéza (prodělaná onemocnění, poruchy růstu v rodině…),
  • vyšetření krve (kolik růstového hormonu je v hypofýze vylučováno),
  • věk kostí dle RTG vyšetření (jaký růstový potenciál kosti ještě mají),
  • magnetická rezonance (lékař si může podrobně prohlédnout hypofýzu),
  • vyšetření moči (pomáhá odhalit, zda je nedostatek STH způsoben jiným onemocněním).

Pro diagnostiku abnormalit růstového hormonu se používají také testy, které stimulují nebo potlačují vylučování somatotropinu. Zatímco v prvním případě se pacientům intravenózně podává inzulin nebo třeba arginin, ve druhém případě jde o roztok glukózy. Vzorky se pak odebírají v přesně daných časových intervalech, aby bylo možné zjistit efekt podávané látky.

Pokud nejde o vyšetření ve spánku, testy by měly být prováděny po celonočním půstu, jelikož některé látky mohou hladinu růstového hormonu výrazně ovlivnit (například příjem sacharidů). Důležité je také zmínit, že sekrece somatotropinu je inhibovaná také při obezitě, takže děti s nadváhou mohou zdánlivě vykazovat nedostatek růstového hormonu.

Při inzulinovém tolerančním testu hrozí riziko křečí, které jsou spojené s nadměrným poklesem hladiny glukózy. Proto je nutné glykemii průběžně sledovat a v případě potřeby pacientovi podat infuzi 10-25% roztoku glukózy (tedy pokud ztratí vědomí nebo upadne do hypoglykemických křečí). [10, 11]

Léčba růstovým hormonem

Pokud se u pacientů potvrdí vrozený či získaný nedostatek STH, je možné zahájit léčbu pomocí růstového hormonu, který se v současné době vyrábí tzv. rekombinantní technologií. To umožňuje jeho neomezenou produkci a zároveň zajišťuje, že jde o zcela čistý somatotropin bez cizorodých příměsí.

Pokud se lékařům podaří včas stanovit správnou diagnózu a ihned zahájí potřebnou léčbu, rekombinovaný růstový hormon pomůže dítěti k rychlejšímu růstu. Ten označujeme jako tzv. doháněcí růst, jelikož se po nějaké době stabilizuje. Léčba růstovým hormonem navíc zajistí, že dítě bude vyšší, než by tomu bylo bez vhodné léčby. V ideálním případě může dosáhnout běžného vzrůstu. Kromě toho se pak růstový hormon podílí také na regulaci glykemie.

U starších dětí a dospívajících pacientů patří mezi cíle substituční léčby růstovým hormonem hlavně dosažení optimální kostní hmoty a také fyziologického tělesného složení. Pro mladé dospělé pacienty s těžkou formou deficitu somatotropinu je pokračování léčby důležité i po dosažení dospělé tělesné výšky, jelikož nejprve končí longitudinální růst a teprve později tvorba kostní a svalové hmoty.

Substituční léčba růstovým hormonem u dospělých pak dokáže upravit odchylky v metabolismu tkání, které má na svědomí deficit STH. [12] V tuto chvíli tedy již nejde o podporu růstu jako takového, ale uplatňuje se široké působení růstového hormonu na lidský organismus. Důležité je například:

  • odbourávání tuků (úbytek tuku hlavně na břiše),
  • posílení svalů a zvýšení fyzické výkonnosti,
  • vyšší tvorba bílkovin,
  • podpora metabolismu kostí,
  • zlepšení koncentrace,
  • větší množství energie,
  • zlepšení nálady,
  • příznivé působení na funkce mozku,
  • zlepšení kardiovaskulárních funkcí.

Historie léčby

Ačkoliv zpočátku lékaři experimentovali s přípravou somatotropinu ze zvířecích hypofýz, brzy pochopili, že u člověka funguje pouze růstový hormon, který pochází z hypofýz primátů. V roce 1956 pak vyrobili první čištěný extrakt STH z lidských hypofýz, přičemž k léčbě deficitu růstového hormonu byl poprvé použit roku 1957.

O šest let později došlo k zavedení radioimunoeseje pro kvantitativní stanovení růstového hormonu v plazmě, díky čemuž bylo možné laboratorně prokázat jeho nedostatek. Lékaři zároveň odhalili, že hladina růstového hormonu v krvi osciluje a dochází k pulznímu vyplavování z buněk hypofýzy. To vedlo k vytvoření stimulačních testů, které zkoumají maximální sekreční kapacity růstového hormonu.

Do poloviny 80. let se růstový hormon vyráběl pouze extrakcí z kadaverózních lidských hypofýz, kterých byl ovšem výrazný nedostatek. Díky intenzivnímu výzkumu byl pak roku 1985 na trh uveden rekombinantní přípravek a o dva roky později došlo k výrobě autentického rekombinantního růstového hormonu bez methioninového rezidua, který se vyznačuje minimální antigenicitou.

Kdo růstový hormon potřebuje?

Podávání růstového hormonu může pomoci dětem, které trpí jeho nedostatkem, ale i malým pacientům, jejichž organismus vyrábí somatotropin správně, jenomže ho pro svůj vývoj potřebují více. Mezi indikace k léčbě STH tedy patří:

  • vrozený nebo získaný deficit růstového hormonu,
  • Turnerův syndrom,
  • Praderův-Williho syndrom,
  • prokázaný deficit SHOX genu,
  • chronická ledvinová nedostatečnost,
  • RASopatie, jako je Noonanův syndrom,
  • postnatální růstové selhání, které navazuje na nitroděložní růstové opoždění.

Léčba růstovým hormonem je typická hlavně pro dětské pacienty, ale v některých případech se somatotropin podává také dospělým. Jde o situace, kdy pacienta trápí těžký deficit růstového hormonu a kvůli jeho metabolickým účinkům je nutné v léčbě pokračovat i po ukončení růstu v době adolescence a v dospělém věku. [13]

Jak funguje léčba růstovým hormonem?

Rodiče i dospělé pacienty často zajímá, jaké má růstový hormon dávkování a jakým způsobem daná léčba funguje. Vzhledem k tomu, že jde o látku bílkovinné povahy, není možné ji podávat v podobě sirupu, kapek ani tablet, protože by v zažívacím traktu došlo k jejímu rozložení. Jediným účinným způsobem je tedy podávání růstového hormonu injekčně.

Podkožní injekce se většinou aplikuje každý večer před spaním, a to do přední strany stehen (hlavně u dětí a dospívajících pacientů, kteří si píchají růstový hormon sami). Vhodné jsou ale i horní zevní části paže nebo horní zevní části pozadí, přičemž konkrétní místa vpichu by měli pacienti střídat (každý den posunout alespoň o 2-3 centimetry, měnit nohy či paže). Také je nutné dbát na to, aby byla jehla vždy zasunutá celá a ne pouze povrchně.

Injekce růstového hormonu skoro nebolí, protože jeho aplikace probíhá pomocí injekčních per s velice tenkými jehlami, které jsou schopné lehce proniknout pokožkou. Navíc pomáhají pacientům přesně odměřit potřebnou dávku růstového hormonu. Zpočátku by dětem měli při aplikaci injekcí pomáhat rodiče, ale zhruba v deseti letech jsou pak již schopné píchat si somatotropin samy (ideálně pod dohledem). [14]

Kdy je možné léčbu ukončit?

Aby byla léčba růstovým hormonem úspěšná, musí být také dlouhodobá. Somatotropin se proto malým pacientům většinou podává několik let až do chvíle, kdy dojde k ukončení jejich růstu. Že nastal vhodný okamžik, kdy je možné s aplikací růstového hormonu přestat, lékař pozná například dle kostního věku, který je možné stanovit pomocí rentgenového snímku zápěstí.

Ještě častěji se pak o ukončení léčby růstovým hormonem rozhoduje v závislosti na růstové rychlosti. Pokud dospívající osoba roste méně než o 1 centimetr za půl roku, obvykle již není možné další růst podáváním rekombinovaného somatotropinu ovlivnit. Po ukončení léčby se u dětí provádí kontrola výroby růstového hormonu v hypofýze. Pokud nedostatek přetrvává, léčba by měla pokračovat i v dospělosti. [15]

Zdroje: fnmotol.cz, rustovyhormon.cz, klinickafarmakologie.cz, cs.medlicker.com, wikiskripta.eu, labtestsonline.cz

Napsat komentář

Vaše emeilová adresa nebude zveřejněna

top