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Hormona del crecimiento

Junio 23, 2022

La hormona del crecimiento (GH, del inglés: growth hormone) es una hormona proteica secretada por la adenohipófisis. Regula el crecimiento postnatal, el metabolismo y el balance electrolítico; aumenta la lipolisis y disminuye los depósitos de grasa; aumenta la captación de proteínas y mantiene la masa y fuerza muscular.[1]​

Hormona del crecimiento

Hormona del Crecimiento
Estructuras disponibles
PDB Buscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Símbolo GH1 (HGNC: 4261)
Identificadores
externos
Locus Cr. 17 q22-q24
Ortólogos
Especies
Entrez
2688
UniProt
P01241 n/a
RefSeq
(ARNm)
NM_022562 n/a
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Hormona del crecimiento

Estructura de la proteína GH2
Estructuras disponibles
PDB Buscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Símbolo GH2 (HGNC: 4262)
Identificadores
externos
Locus Cr. 17 q22-q24
Ortólogos
Especies
Entrez
2689
UniProt
P01242 n/a
RefSeq
(ARNm)
NM_002059 n/a
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La hormona de crecimiento es un polipéptido de 191 aminoácidos de una sola cadena sintetizada, almacenada y secretada por las células somatótropas dentro de las alas laterales de la adenohipófisis. El término hormona somatotropina se refiere a la hormona del crecimiento 1 producida naturalmente por los animales, mientras que el término somatropina se refiere a la hormona del crecimiento producida por la tecnología ADN recombinante,[2]​ y en humanos es abreviada «HGH».

La hormona del crecimiento se usa para medicamento con receta para tratar los trastornos de crecimiento en los niños y en adultos para tratar la deficiencia de GH. En años recientes en los Estados Unidos, algunos doctores han empezado a prescribir hormona del crecimiento a pacientes de edad con deficiencia de GH (pero no en personas saludables) para incrementar la vitalidad. Es legal, pero su eficacia y seguridad para este uso no ha sido probada en ningún ensayo clínico. En este momento, la hGH todavía se considera una hormona muy compleja, y muchas de sus funciones aún se desconocen.[3]​

La GH ha sido estudiada para criar el ganado de manera más eficiente en la agricultura industrial y se han hecho varios esfuerzos para obtener una aprobación gubernamental para usar la GH en la producción ganadera. Estos usos han sido controvertidos. En los Estados Unidos, el único uso de GH aprobado por la FDA es el uso de la forma exclusiva de GH para las vacas llamada somatotropina bovina, para aumentar la producción lechera de las vacas lecheras. Ahora se les permite a los comerciantes etiquetar los envases de leche como leche producida con o sin somatotropina bovina.

Biología

Locus del gen

Los genes de la hormona del crecimiento, conocidos como hormona del crecimiento 1 (somatotropina) y hormona del crecimiento 2, están localizados en la región q22-24 del cromosoma 17[4]​[5]​ y están estrechamente relacionados con los genes somatomamotropina coriónica humana (también conocida como lactógeno placentario). La GH, somatomamotropina coriónica humana, y prolactina pertenecen a un grupo de hormonas homólogas con actividades lactogénicas y promotoras del crecimiento.

Estructura

La isoforma principal de la hormona del crecimiento es una proteína de 191 [aminoácido] con un peso molecular de 22.124 daltons. La estructura incluye cuatro hélices, necesarias para la interacción funcional con el receptor de GH. Parece que, en su estructura, la GH es evolutivamente homóloga a la prolactina y somatomamotropina coriónica. A pesar de las marcadas similitudes estructurales entre las hormonas del crecimiento de diferentes especies, solo la hormona del crecimiento humana y la de los primates tienen efectos significativos

Existen varias isoformas moleculares de GH en la glándula pituitaria que son liberadas al torrente sanguíneo. En particular, una variante de aproximadamente 20 kDa que presenta una deleción de 15 aminoácidos (los comprendidos entre las posiciones 32 y 46 de la isoforma principal) [6]​originada por un splicing alternativo está presente en una proporción de 1:9 bastante constante,[7]​ mientras que recientemente una variante de ~ 23-24 kDa también ha sido encontrada en estados de post-ejercicio en proporciones más altas.[8]​ Esta variante no ha sido identificada, pero ha sido sugerido de coincidir con una variante glicosilada de 22 kDa de una de 23 kDa identificada en la glándula pituitaria.[9]​ Además, estas variantes circulan unidas parcialmente a una proteína (proteína fijadora de la hormona del crecimiento, GHBP), que es la parte truncada del receptor de la hormona del crecimiento, y una subunidad ácido-lábil (ALS).

Regulación biológica

 
La hormona del crecimiento (GH) se une al receptor de las células hepáticas (GHR) y estimula la producción del factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF-1)

Los péptidos hidratantes por los núcleos neurosecretores del hipotálamo (hormona liberadora de la hormona del crecimiento o somatocrinina y hormona inhibidora de la hormona del crecimiento o somatostatina) en la sangre venosa del portal hipofisiario rodeando la pituitaria son los principales controladores de la secreción de GH por las somatotropas. Sin embargo, aun cuando el balance de estos péptidos estimulantes e inhibidores determinan la secreción de la GH, este equilibrio se ve afectado por muchos estímulos fisiológicos (por ejemplo, ejercicio, nutrición, sueño) e inhibidores de la secreción de GH (por ejemplo, ácidos grasos libres).[10]​

Los estímulos de la secreción de hGH incluyen:

Los inhibidores de la secreción de hGH incluyen:

Además del control por parte de los procesos endógenos y estimulantes, un número de compuestos extranjeros al cuerpo (xenobióticos como medicamentos y disruptores endocrinos) son conocidos por influenciar la secreción y función de la GH.[21]​

La HGH es sintetizada y secretada por la glándula adenohipófisis de manera pulsativa durante todo el día; con oleadas de secreción ocurriendo en intervalos de 3 a 5 horas.[3]​ La concentración de GH en el plasma sanguíneo durante estos picos puede variar de 5 a 45 ng/mL.[22]​ El pico de GH más grande y predecible ocurre alrededor de una hora después del comienzo del sueño.[23]​ De lo contrario existe una amplia variación entre los días y las personas. Cerca del cincuenta por ciento de las secreciones de HGH ocurre durante la tercera y cuarta etapa del sueño REM.[24]​ Entre los picos, los niveles basales de GH son bajos, usualmente menos de 5 ng/mL durante la mayoría del día y noche.[23]​ Un análisis adicional del perfil pulsátil de la GH mostró en todos los casos menos de 1 ng/ml para los niveles basales mientras que los picos máximos estaban alrededor de 10-20 ng/mL.[25]​[26]​

Una serie de factores son conocidos por afectar la secreción de HGH, tales como la edad, sexo, dieta, ejercicio, estrés, y otras hormonas.[3]​ Los adolescentes jóvenes secretan HGH a una tasa de alrededor de 700 μg/día, mientras que un adulto saludable secreta HGH a una tasa de alrededor de 400 μg/día.[27]​

Función normal de la hormona del crecimiento

 
Rutas principales en la regulación endocrina del crecimiento.

Los efectos de la hormona del crecimiento pueden ser descritos de forma general como anabólicos. Como la mayoría de las otras hormonas proteicas, la GH actúa interactuando con un receptor específico en la superficie de las células.

El incremento de la altura durante la infancia es el efecto más conocido de la GH. La altura aparenta ser estimulada por al menos dos mecanismos:

  1. Ya que las hormonas polipéptidas no son soluble en la grasa, no pueden penetrar la sarcolema. Por ello la GH ejerce una parte de sus efectos al unirse con los receptores de las células objetivo, donde activa la vía MAPK/ERK.[28]​ A través de este mecanismo la GH estimula directamente la división y multiplicación de los condrocitos del cartílago.
  2. La GH también estimula la producción del factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF-1, antiguamente conocido como somatomedina C) a través de la ruta de señalización JAK-STAT,[28]​ la IGF-1 es una hormona homóloga a la proinsulina.[29]​ El hígado es el órgano objetivo principal de la GH para este proceso y es el sitio principal de la producción de IGF-1. El IGF-1 tiene efectos estimulantes del crecimiento en una amplia variedad de tejidos. El IGF-1 también es generada dentro del tejido objetivo, haciendo el IGF-1 lo que parece ser una hormona endocrina y autocrina/paracrina. El IGF-1 también tiene efectos estimulantes en la actividad de los osteoblastos y condrocitos para promover el crecimiento óseo.

Además de aumentar la altura en niños y adolescentes, la hormona del crecimiento tiene muchos otros efectos en el cuerpo:

Acciones biológicas de la hormona del crecimiento

Crecimiento: La GH lleva acciones directas e indirectas sobre el crecimiento longitudinal del organismo. sus acciones indirectas son mediadas principalmente por el factor de crecimiento parecido a la insulina tipo 1, ya sea sistémico o local.

El crecimiento se debe a múltiples efectos de la GH, entre los que destacan

  1. Aumento del depósito de proteínas por células condrociticas y osteogenicas
  2. Aumento en la velocidad de reproducción de estas células
  3. Conversión de los condrocitos en células osteogénicas

Existen dos mecanismos fundamentales:

  1. Por respuesta a la estimulación de la GH, la longitud de los huesos largos aumenta en los cartílagos epifisiarios, este crecimiento produce un depósito de cartílago nuevo seguido de su conversión a huesos nuevos, en consecuencia las diáfisis se alargarán, separándose cada vez más de la epífisis, al mismo tiempo el cartílago epifisario va desapareciendo de modo que al final de la adolescencia ya no queda cartílago epifisario adicional que permita seguir creciendo a los huesos largos, es entonces cuando se da la fusión ósea y el crecimiento longitudinal se detiene.
  2. Por aposición perióstica, los osteoblastos del periostio depositan hueso nuevo en la superficie del viejo, al mismo tiempo el osteoclasto eliminar hueso viejo. Cuando el ritmo de aposición supera al de resorción el grosor del hueso aumenta. La GH tiene un potente efecto estimulante de los osteoblastos, en consecuencia, el grosor de los huesos puede seguir aumentando durante toda la vida bajo los efectos de la hormona del crecimiento ,este es el caso sobre todo de los huesos membranosos.

Efectos metabólicos:

Además de afectar el crecimiento general, la hormona del crecimiento ejerce múltiples efectos metabólicos específicos

  1. Aumenta la síntesis proteica en casi todas las células del organismo.
  2. Favorece la movilización de los ácidos grasos del tejido adiposo, potenciando el uso de ácidos grasos como fuente de energía
  3. Disminuye la cantidad de glucosa utilizada en todo el organismo[31]​

Problemas causados cuando el cuerpo produce demasiado GH

La enfermedad más común de exceso de GH se debe a un tumor en la pituitaria compuesta por células somatotrofas de la adenohipófisis. Estos adenomas somatotropos son benignos y crecen lentamente, gradualmente produciendo más y más GH. Por años, el problema clínico principal es el exceso de GH. Eventualmente, el adenoma podría hacerse lo suficientemente grande para causar dolores de cabeza, perjudicar la visión por la presión sobre los nervios ópticos, o causar deficiencia de otras hormonas pituitarias.

El exceso prolongado de GH engruesa los huesos de la mandíbula, y los dedos de pies y manos resultando en una pesadez mandibular y un aumento en el tamaño de los dedos (acromegalia). Problemas acompañantes pueden incluir sudoración, presión sobre nervios (por ejemplo, síndrome del túnel carpiano), debilidad muscular, exceso de globulina fijadora de hormonas sexuales (SHBG), resistencia a la insulina o incluso una extraña forma de diabetes mellitus tipo 2 y reducción de la función sexual.

Los tumores secretores de GH son típicamente reconocidos durante la quinta década de vida. Es extremadamente raro que tal tumor ocurra durante la infancia, pero, cuando lo hace, el exceso de GH puede causar un crecimiento excesivo, tradicionalmente referido como gigantismo pituitario.

La extirpación quirúrgica es usualmente el tratamiento para los tumores productores de GH. En algunas circunstancias, se podría emplear radiación enfocada o antagonistas de GH para reducir el tamaño del tumor o bloquear su función. También se podría usar otros medicamentos como el octreótido (agonista de somatostatina) y bromocriptina (agonista de dopamina) para bloquear la secreción de GH ya que tanto la somatostatina como la dopamina inhiben la liberación de GH de la adenohipófisis.

Problemas causados cuando el cuerpo produce poca GH

Artículo principal: Deficiencia de la hormona del crecimiento

Los efectos de la deficiencia de la hormona del crecimiento (GHD) varían dependiendo en la edad en la que se producen. En niños, las manifestaciones principales de la deficiencia de GH son la falta de crecimiento y baja estatura, con causas comunes incluyendo condiciones genéticas y malformaciones congénitas. También puede causar demoras en la maduración sexual. En adultos, la deficiencia es rara,[32]​ con la causa más común siendo un adenoma pituitario, y otros incluyendo una continuación de un problema de la niñez, lesiones o traumas estructurales, y GHD idiopáticas que son muy raras.

Los adultos con GHD presentan problemas no específicos incluyendo obesidad troncal con una disminución relativa de masa muscular, y en muchas instancias, una disminución en la energía y calidad de vida.[32]​

El diagnóstico de la deficiencia de GH involucra un proceso de múltiples pasos, usualmente culminando en pruebas de estimulación de GH para ver si la glándula pituitaria del paciente libera GH cuando esta es provocada por varios estímulos.

GH en la medicina humana

Vea la sección de arriba para los problemas causados cuando el cuerpo produce demasiada o muy poca GH.

Tratamientos con GH relacionados con la deficiencia de GH

El tratamiento con GH exógena es solo indicado en determinadas circunstancias,[32]​ y necesita un seguimiento regular debido a la frecuencia y gravedad de sus efectos secundarios. La GH es usada en terapias de reemplazo en adultos con deficiencia de GH. En estos pacientes, los beneficios incluyen una reducción de la masa grasa, aumento de la masa magra, aumento de la densidad ósea, mejoras en el perfil lipídico, reducción en factores de riesgo cardiovascular, y mejoras en el bienestar psicológico.

Tratamientos con GH no relacionados con la deficiencia de GH

La GH puede ser usada para tratar condiciones que produzcan una baja estatura pero que no estén relacionadas con una deficiencia de GH. Sin embargo, los resultados no son tan dramáticos cuando son comparados con las estaturas bajas atribuibles a una deficiencia de GH. Ejemplos de otras causas de baja estatura que a menudo son tratadas con GH incluye el síndrome de Turner, enfermedad renal crónica, síndrome de Prader-Willi, restricción del crecimiento intrauterino, y baja estatura idiopática severa. Se requieren dosis altas para producir una aceleración significativa del crecimiento bajo estas condiciones, produciendo niveles sanguíneos más altos que los niveles fisiológicos normales. A pesar de las dosis altas, los efectos secundarios durante el tratamiento son raros, y varían dependiendo de la condición siendo tratada.

Usos experimentales

La siguiente discusión describe el uso experimental de la GH, que es legal cuando la GH es prescrita por un doctor. Sin embargo, la eficacia y seguridad del uso de GH como agente anti-envejecimiento son desconocidas, ya que este uso no ha sido probada en ningún ensayo clínico.

En años recientes en los Estados Unidos, algunos doctores han empezado a prescribir hormona del crecimiento en pacientes de edad con deficiencia de GH (pero no en personas saludables) para incrementar la vitalidad. Es legal, pero su eficacia y seguridad para este uso no ha sido probada en ningún ensayo clínico. En este momento, la hGH todavía se considera una hormona muy compleja, y muchas de sus funciones aún se desconocen.[3]​

Las reclamaciones de la GH como agente anti-envejecimiento datan de 1990 cuando el New England Journal of Medicine (Revista de Medicina de Nueva Inglaterra) publicó un estudio donde la GH fue usada para tratar a 12 hombres con sobre 60 años de edad.[33]​ Al término del estudio, todos los hombres mostraron un incremento de masa magra y mineral óseo estadísticamente significativo, mientras que el grupo control no. Los autores del estudio notaron que estas mejoras eran opuestas a los cambios que normalmente ocurren en un periodo de envejecimiento de 10 a 20 años. A pesar de que los autores nunca afirmaron que la GH había revertido el proceso del envejecimiento, los resultados fueron malinterpretados indicando que la GH era un agente anti-envejecimiento.[34]​[35]​[36]​ Esto ha llevado a organizaciones tales como la controvertida American Academy of Anti-Aging Medicine (Academia Americana de Medicina Anti-Envejecimiento) a promover el uso de esta hormona como "agente anti-envejecimiento".[37]​

La Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford hizo análisis de los estudios clínicos respecto al tema, publicado a principio de 2007, mostró que la aplicación de GH en pacientes de edad avanzada aumentó la masa muscular alrededor de 2 kg y disminuyó la grasa corporal alrededor de la misma cantidad.[34]​ Sin embargo, estos fueron los únicos efectos positivos de la administración de GH. Ningún otro factor crítico fue afectado, tal como la densidad ósea, niveles de colesterol, perfil lipídico, consumo máximo de oxígeno, o cualquier otro factor que podría indicar un aumento de la aptitud física.[34]​ Los investigadores tampoco descubrieron ninguna ganancia en la fuerza muscular, que los llevaron a creer que la GH simplemente permitió que el cuerpo almacenara más agua en el tejido muscular en vez de aumentar el crecimiento muscular. Esto podría explicar el incremento de la masa magra.

La GH también ha sido usada experimentalmente para tratar la esclerosis múltiple, para mejorar la pérdida de peso en pacientes obesos, como también en fibromialgia, insuficiencia cardíaca, enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, y quemaduras. La GH también ha sido usada para mantener la masa muscular en pacientes con SIDA y con síndrome del intestino corto para reducir la obligación de nutrición parenteral.

Efectos secundarios

La GH es un medicamento aprobado por la FDA para tratar varias condiciones. Esto significa que este medicamento tiene una seguridad aceptable a la luz de sus beneficios cuando este es usado de manera correcta. Como todos los medicamentos, existen varios efectos secundarios causados por la GH, algunos comunes, otros raros. Reacción en la zona de inyección es común. Con menos frecuencia, los pacientes pueden experimentar inflamación de las articulaciones, dolor en las articulaciones, síndrome del túnel carpiano, y un mayor riesgo de diabetes.[34]​ Otros efectos secundarios pueden incluir necesitar menos sueño después de una dosis. Esto es común inicialmente y disminuye en efecto después del uso habitual de GH.

Una encuesta de adultos que habían sido tratados con reemplazo de GH de cadáver (que no había sido usada en ninguna parte del mundo desde 1985) durante la infancia mostraron un leve incremento en la incidencia de cáncer de colon y cáncer de próstata, pero el vínculo con el tratamiento de GH no fue establecido.[38]​

Uso no médico para la mejora atlética

Artículo principal: Dopaje

Varios deportistas en muchos deportes han usado la hormona del crecimiento para intentar mejorar su rendimiento deportivo. Algunos estudios recientes no han sido capaces de acreditar que la hormona del crecimiento puede mejorar el rendimiento deportivo de hombres atletas profesionales.[39]​[40]​[41]​ Muchas federaciones deportivas prohíben el uso de GH debido a que dicha hormona produce efectos secundarios como el aumento de las reacciones nerviosas del músculo en respuesta al cerebro, lo que hace al atleta más ágil a la hora de los movimientos. Asimismo, emitirán sanciones contra los atletas que sean encontrados usándola.

Uso de la GH en la producción de carne y leche

En los Estados Unidos, es legal darle GH bovina a vacas lecheras para incrementar la producción de leche, pero no es legal usar la GH para la producción de carne de vacuno; véase el artículo somatotropina bovina.

Varias compañías han intentado tener una versión de la GH para su uso en cerdos (somatotropina porcina) aprobada por la FDA, pero todas las aplicaciones han sido retiradas.[42]​[43]​

En la Unión Europea, desde 1996 está prohibido "el uso de hormonas en animales para consumo, excepto para propósitos terapéuticos y zootécnicos y bajo estricto control veterinario".[44]​

Historia del uso y manufactura de la GH como medicamento

La identificación, purificación y posterior síntesis de la hormona del crecimiento está asociada con el bioquímico Choh Hao Li. Genentech fue el primero en usar la hormona del crecimiento recombinante para terapias humanas en 1981.

Anterior a la producción a través de la tecnología ADN recombinante, la hormona del crecimiento usada para tratar las deficiencias era extraída de la glándula pituitaria de cadáveres. Los intentos de crear una HGH totalmente sintética fallaron. Los suministros limitados de HGH resultaron en restricciones para las terapias de HGH para tratar la estatura baja idiopática.[45]​ Por otra parte, la hormona del crecimiento de otros primates fue encontrada ser inactiva en humanos.[46]​

En 1985, casos inusuales de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob fueron encontrados en individuos quienes habían recibido HGH de cadáveres 10 a 15 años antes. Basados en la asunción que los priones infecciosos que causan la enfermedad fueron transferidos junto con la HGH de cadáveres, la HGH derivada de cadáveres fue retirada del mercado.[27]​

En 1985, la hormona del crecimiento biosintética reemplazó la hormona del crecimiento derivada de la pituitaria para uso terapéutico en los Estados Unidos y en otras partes.

A partir de 2005, la hormona del crecimiento recombinante disponible en los Estados Unidos (y sus fabricantes) incluyen a Nutropin (Genentech), Humatrope (Lilly), Genotropin (Pfizer), Norditropin (Novo), y Saizen (Merck Serono). En 2006, la FDA aprobó una versión de HGH recombinante llamada Omnitrope (Sandoz). Una forma de liberación sostenida de GH, Nutropin Depot (Genentech y Alkermes) fue aprobada por la FDA en 1999, permitiendo menos inyecciones (cada dos a cuatro semanas en vez de inyecciones diarias); sin embargo, el producto fue descontinuado por Genentech/Alkermes en 2004 por razones financieras (Nutropin Depot requería muchos más recursos para producir que el resto de la línea Nutropin).[47]​

Suplementos alimenticios que afirman relación con la GH1

Para capitalizar la idea que la GH puede ser utilizada para combatir el envejecimiento ha entrado en la cultura estadounidense, las empresas que venden suplementos dietéticos tienen sitios web vendiendo productos vinculados con la GH en el texto publicitario, con nombres que parecieran médicas como "Liberadores de HGH". Los ingredientes típicos incluyen aminoácidos, minerales, vitaminas, y/o extractos hierbas, cuya combinación es descrita de causar el cuerpo a producir más GH con los correspondientes efectos beneficiosos. En los Estados Unidos, debido que estos productos son comercializados como suplementos dietéticos, es ilegal que estos contengan GH, que es un medicamento. También, bajo la ley estadounidense, los productos que se vendan como suplementos dietéticos no pueden afirmar que el suplemento trate o prevenga ningún tipo de enfermedad o condición, y el texto publicitario debe contener una declaración que las afirmaciones dichas en el texto no están aprobadas por la FDA. La FTC y FDA hacen cumplir la ley cuando se dan cuenta de cualquier tipo de violación.[48]​

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

  •   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Hormona del crecimiento.

Horacio Tagliaferri. Somatotropina – Hormonas del ejercicio [2]

  •   Datos: Q29956617
  •   Multimedia: Growth hormones

Junio 23, 2022
hormona, crecimiento, hormona, crecimiento, inglés, growth, hormone, hormona, proteica, secretada, adenohipófisis, regula, crecimiento, postnatal, metabolismo, balance, electrolítico, aumenta, lipolisis, disminuye, depósitos, grasa, aumenta, captación, proteín. La hormona del crecimiento GH del ingles growth hormone es una hormona proteica secretada por la adenohipofisis Regula el crecimiento postnatal el metabolismo y el balance electrolitico aumenta la lipolisis y disminuye los depositos de grasa aumenta la captacion de proteinas y mantiene la masa y fuerza muscular 1 Hormona del crecimientoHormona del CrecimientoEstructuras disponiblesPDBBuscar ortologos PDBe RCSBIdentificadoresSimboloGH1 HGNC 4261 IdentificadoresexternosOMIM 139250EBI GH1GeneCards Gen GH1UniProt GH1LocusCr 17 q22 q24 Ontologia genicaReferencias AmiGO QuickGOOrtologosEspeciesHumano RatonEntrez2688UniProtP01241 n aRefSeq ARNm NM 022562 n avte editar datos en Wikidata Hormona del crecimientoEstructura de la proteina GH2Estructuras disponiblesPDBBuscar ortologos PDBe RCSBIdentificadoresSimboloGH2 HGNC 4262 IdentificadoresexternosOMIM 139240EBI GH2GeneCards Gen GH2UniProt GH2LocusCr 17 q22 q24 Ontologia genicaReferencias AmiGO QuickGOOrtologosEspeciesHumano RatonEntrez2689UniProtP01242 n aRefSeq ARNm NM 002059 n avte editar datos en Wikidata La hormona de crecimiento es un polipeptido de 191 aminoacidos de una sola cadena sintetizada almacenada y secretada por las celulas somatotropas dentro de las alas laterales de la adenohipofisis El termino hormona somatotropina se refiere a la hormona del crecimiento 1 producida naturalmente por los animales mientras que el termino somatropina se refiere a la hormona del crecimiento producida por la tecnologia ADN recombinante 2 y en humanos es abreviada HGH La hormona del crecimiento se usa para medicamento con receta para tratar los trastornos de crecimiento en los ninos y en adultos para tratar la deficiencia de GH En anos recientes en los Estados Unidos algunos doctores han empezado a prescribir hormona del crecimiento a pacientes de edad con deficiencia de GH pero no en personas saludables para incrementar la vitalidad Es legal pero su eficacia y seguridad para este uso no ha sido probada en ningun ensayo clinico En este momento la hGH todavia se considera una hormona muy compleja y muchas de sus funciones aun se desconocen 3 La GH ha sido estudiada para criar el ganado de manera mas eficiente en la agricultura industrial y se han hecho varios esfuerzos para obtener una aprobacion gubernamental para usar la GH en la produccion ganadera Estos usos han sido controvertidos En los Estados Unidos el unico uso de GH aprobado por la FDA es el uso de la forma exclusiva de GH para las vacas llamada somatotropina bovina para aumentar la produccion lechera de las vacas lecheras Ahora se les permite a los comerciantes etiquetar los envases de leche como leche producida con o sin somatotropina bovina Indice 1 Biologia 1 1 Locus del gen 1 2 Estructura 1 3 Regulacion biologica 1 4 Funcion normal de la hormona del crecimiento 1 5 Acciones biologicas de la hormona del crecimiento 1 6 Problemas causados cuando el cuerpo produce demasiado GH 1 7 Problemas causados cuando el cuerpo produce poca GH 2 GH en la medicina humana 2 1 Tratamientos con GH relacionados con la deficiencia de GH 2 2 Tratamientos con GH no relacionados con la deficiencia de GH 2 3 Usos experimentales 2 4 Efectos secundarios 3 Uso no medico para la mejora atletica 4 Uso de la GH en la produccion de carne y leche 5 Historia del uso y manufactura de la GH como medicamento 6 Suplementos alimenticios que afirman relacion con la GH1 7 Vease tambien 8 Referencias 9 Bibliografia 10 Enlaces externosBiologia EditarLocus del gen Editar Los genes de la hormona del crecimiento conocidos como hormona del crecimiento 1 somatotropina y hormona del crecimiento 2 estan localizados en la region q22 24 del cromosoma 17 4 5 y estan estrechamente relacionados con los genes somatomamotropina corionica humana tambien conocida como lactogeno placentario La GH somatomamotropina corionica humana y prolactina pertenecen a un grupo de hormonas homologas con actividades lactogenicas y promotoras del crecimiento Estructura Editar La isoforma principal de la hormona del crecimiento es una proteina de 191 aminoacido con un peso molecular de 22 124 daltons La estructura incluye cuatro helices necesarias para la interaccion funcional con el receptor de GH Parece que en su estructura la GH es evolutivamente homologa a la prolactina y somatomamotropina corionica A pesar de las marcadas similitudes estructurales entre las hormonas del crecimiento de diferentes especies solo la hormona del crecimiento humana y la de los primates tienen efectos significativosExisten varias isoformas moleculares de GH en la glandula pituitaria que son liberadas al torrente sanguineo En particular una variante de aproximadamente 20 kDa que presenta una delecion de 15 aminoacidos los comprendidos entre las posiciones 32 y 46 de la isoforma principal 6 originada por un splicing alternativo esta presente en una proporcion de 1 9 bastante constante 7 mientras que recientemente una variante de 23 24 kDa tambien ha sido encontrada en estados de post ejercicio en proporciones mas altas 8 Esta variante no ha sido identificada pero ha sido sugerido de coincidir con una variante glicosilada de 22 kDa de una de 23 kDa identificada en la glandula pituitaria 9 Ademas estas variantes circulan unidas parcialmente a una proteina proteina fijadora de la hormona del crecimiento GHBP que es la parte truncada del receptor de la hormona del crecimiento y una subunidad acido labil ALS Regulacion biologica Editar La hormona del crecimiento GH se une al receptor de las celulas hepaticas GHR y estimula la produccion del factor de crecimiento insulinico tipo 1 IGF 1 Los peptidos hidratantes por los nucleos neurosecretores del hipotalamo hormona liberadora de la hormona del crecimiento o somatocrinina y hormona inhibidora de la hormona del crecimiento o somatostatina en la sangre venosa del portal hipofisiario rodeando la pituitaria son los principales controladores de la secrecion de GH por las somatotropas Sin embargo aun cuando el balance de estos peptidos estimulantes e inhibidores determinan la secrecion de la GH este equilibrio se ve afectado por muchos estimulos fisiologicos por ejemplo ejercicio nutricion sueno e inhibidores de la secrecion de GH por ejemplo acidos grasos libres 10 Los estimulos de la secrecion de hGH incluyen Hormonas peptidicas hormona liberadora de la hormona del crecimiento GHRH a traves de su union con el receptor de hormona liberadora de hormona del crecimiento GHRHR 11 ghrelina a traves de su union con los receptores de secretagogos de hormona del crecimiento GHSR 12 Hormonas sexuales 13 el incremento en la secrecion de androgenos durante la pubertad en los varones de los testiculos y en las mujeres de corteza suprarrenal estrogenos Clonidina y levodopa al estimular la liberacion de GHRH 14 Hipoglucemia arginina 15 y el propranolol al inhibir la liberacion de somatostatina 14 Sueno de ondas lentas 16 Ayuno 17 Ejercicio vigoroso 18 Los inhibidores de la secrecion de hGH incluyen Somatostatina del nucleo periventricular 19 Concentraciones circulantes de GH e IGF 1 feedback negativo en la pituitaria e hipotalamo 3 Hiperglucemia 14 Glucocorticoides 20 DihidrotestosteronaAdemas del control por parte de los procesos endogenos y estimulantes un numero de compuestos extranjeros al cuerpo xenobioticos como medicamentos y disruptores endocrinos son conocidos por influenciar la secrecion y funcion de la GH 21 La HGH es sintetizada y secretada por la glandula adenohipofisis de manera pulsativa durante todo el dia con oleadas de secrecion ocurriendo en intervalos de 3 a 5 horas 3 La concentracion de GH en el plasma sanguineo durante estos picos puede variar de 5 a 45 ng mL 22 El pico de GH mas grande y predecible ocurre alrededor de una hora despues del comienzo del sueno 23 De lo contrario existe una amplia variacion entre los dias y las personas Cerca del cincuenta por ciento de las secreciones de HGH ocurre durante la tercera y cuarta etapa del sueno REM 24 Entre los picos los niveles basales de GH son bajos usualmente menos de 5 ng mL durante la mayoria del dia y noche 23 Un analisis adicional del perfil pulsatil de la GH mostro en todos los casos menos de 1 ng ml para los niveles basales mientras que los picos maximos estaban alrededor de 10 20 ng mL 25 26 Una serie de factores son conocidos por afectar la secrecion de HGH tales como la edad sexo dieta ejercicio estres y otras hormonas 3 Los adolescentes jovenes secretan HGH a una tasa de alrededor de 700 mg dia mientras que un adulto saludable secreta HGH a una tasa de alrededor de 400 mg dia 27 Funcion normal de la hormona del crecimiento Editar Rutas principales en la regulacion endocrina del crecimiento Los efectos de la hormona del crecimiento pueden ser descritos de forma general como anabolicos Como la mayoria de las otras hormonas proteicas la GH actua interactuando con un receptor especifico en la superficie de las celulas El incremento de la altura durante la infancia es el efecto mas conocido de la GH La altura aparenta ser estimulada por al menos dos mecanismos Ya que las hormonas polipeptidas no son soluble en la grasa no pueden penetrar la sarcolema Por ello la GH ejerce una parte de sus efectos al unirse con los receptores de las celulas objetivo donde activa la via MAPK ERK 28 A traves de este mecanismo la GH estimula directamente la division y multiplicacion de los condrocitos del cartilago La GH tambien estimula la produccion del factor de crecimiento insulinico tipo 1 IGF 1 antiguamente conocido como somatomedina C a traves de la ruta de senalizacion JAK STAT 28 la IGF 1 es una hormona homologa a la proinsulina 29 El higado es el organo objetivo principal de la GH para este proceso y es el sitio principal de la produccion de IGF 1 El IGF 1 tiene efectos estimulantes del crecimiento en una amplia variedad de tejidos El IGF 1 tambien es generada dentro del tejido objetivo haciendo el IGF 1 lo que parece ser una hormona endocrina y autocrina paracrina El IGF 1 tambien tiene efectos estimulantes en la actividad de los osteoblastos y condrocitos para promover el crecimiento oseo Ademas de aumentar la altura en ninos y adolescentes la hormona del crecimiento tiene muchos otros efectos en el cuerpo Incrementa la retencion de calcio y la mineralizacion de los huesos Incrementa la masa muscular a traves de la hiperplasia sarcomera Promueve la lipolisis Incrementa la biosintesis proteica Estimula el crecimiento de todos los organos internos excluyendo al cerebro Juega un rol en la homeostasis Reduce el consumo de glucosa del higado Promueve la gluconeogenesis en el higado 30 Contribuye al mantenimiento y funcion de los islotes pancreaticos Estimula el sistema inmuneAcciones biologicas de la hormona del crecimiento Editar Crecimiento La GH lleva acciones directas e indirectas sobre el crecimiento longitudinal del organismo sus acciones indirectas son mediadas principalmente por el factor de crecimiento parecido a la insulina tipo 1 ya sea sistemico o local El crecimiento se debe a multiples efectos de la GH entre los que destacan Aumento del deposito de proteinas por celulas condrociticas y osteogenicas Aumento en la velocidad de reproduccion de estas celulas Conversion de los condrocitos en celulas osteogenicasExisten dos mecanismos fundamentales Por respuesta a la estimulacion de la GH la longitud de los huesos largos aumenta en los cartilagos epifisiarios este crecimiento produce un deposito de cartilago nuevo seguido de su conversion a huesos nuevos en consecuencia las diafisis se alargaran separandose cada vez mas de la epifisis al mismo tiempo el cartilago epifisario va desapareciendo de modo que al final de la adolescencia ya no queda cartilago epifisario adicional que permita seguir creciendo a los huesos largos es entonces cuando se da la fusion osea y el crecimiento longitudinal se detiene Por aposicion periostica los osteoblastos del periostio depositan hueso nuevo en la superficie del viejo al mismo tiempo el osteoclasto eliminar hueso viejo Cuando el ritmo de aposicion supera al de resorcion el grosor del hueso aumenta La GH tiene un potente efecto estimulante de los osteoblastos en consecuencia el grosor de los huesos puede seguir aumentando durante toda la vida bajo los efectos de la hormona del crecimiento este es el caso sobre todo de los huesos membranosos Efectos metabolicos Ademas de afectar el crecimiento general la hormona del crecimiento ejerce multiples efectos metabolicos especificos Aumenta la sintesis proteica en casi todas las celulas del organismo Favorece la movilizacion de los acidos grasos del tejido adiposo potenciando el uso de acidos grasos como fuente de energia Disminuye la cantidad de glucosa utilizada en todo el organismo 31 Problemas causados cuando el cuerpo produce demasiado GH Editar La enfermedad mas comun de exceso de GH se debe a un tumor en la pituitaria compuesta por celulas somatotrofas de la adenohipofisis Estos adenomas somatotropos son benignos y crecen lentamente gradualmente produciendo mas y mas GH Por anos el problema clinico principal es el exceso de GH Eventualmente el adenoma podria hacerse lo suficientemente grande para causar dolores de cabeza perjudicar la vision por la presion sobre los nervios opticos o causar deficiencia de otras hormonas pituitarias El exceso prolongado de GH engruesa los huesos de la mandibula y los dedos de pies y manos resultando en una pesadez mandibular y un aumento en el tamano de los dedos acromegalia Problemas acompanantes pueden incluir sudoracion presion sobre nervios por ejemplo sindrome del tunel carpiano debilidad muscular exceso de globulina fijadora de hormonas sexuales SHBG resistencia a la insulina o incluso una extrana forma de diabetes mellitus tipo 2 y reduccion de la funcion sexual Los tumores secretores de GH son tipicamente reconocidos durante la quinta decada de vida Es extremadamente raro que tal tumor ocurra durante la infancia pero cuando lo hace el exceso de GH puede causar un crecimiento excesivo tradicionalmente referido como gigantismo pituitario La extirpacion quirurgica es usualmente el tratamiento para los tumores productores de GH En algunas circunstancias se podria emplear radiacion enfocada o antagonistas de GH para reducir el tamano del tumor o bloquear su funcion Tambien se podria usar otros medicamentos como el octreotido agonista de somatostatina y bromocriptina agonista de dopamina para bloquear la secrecion de GH ya que tanto la somatostatina como la dopamina inhiben la liberacion de GH de la adenohipofisis Problemas causados cuando el cuerpo produce poca GH Editar Articulo principal Deficiencia de la hormona del crecimiento Los efectos de la deficiencia de la hormona del crecimiento GHD varian dependiendo en la edad en la que se producen En ninos las manifestaciones principales de la deficiencia de GH son la falta de crecimiento y baja estatura con causas comunes incluyendo condiciones geneticas y malformaciones congenitas Tambien puede causar demoras en la maduracion sexual En adultos la deficiencia es rara 32 con la causa mas comun siendo un adenoma pituitario y otros incluyendo una continuacion de un problema de la ninez lesiones o traumas estructurales y GHD idiopaticas que son muy raras Los adultos con GHD presentan problemas no especificos incluyendo obesidad troncal con una disminucion relativa de masa muscular y en muchas instancias una disminucion en la energia y calidad de vida 32 El diagnostico de la deficiencia de GH involucra un proceso de multiples pasos usualmente culminando en pruebas de estimulacion de GH para ver si la glandula pituitaria del paciente libera GH cuando esta es provocada por varios estimulos GH en la medicina humana EditarVea la seccion de arriba para los problemas causados cuando el cuerpo produce demasiada o muy poca GH Tratamientos con GH relacionados con la deficiencia de GH Editar El tratamiento con GH exogena es solo indicado en determinadas circunstancias 32 y necesita un seguimiento regular debido a la frecuencia y gravedad de sus efectos secundarios La GH es usada en terapias de reemplazo en adultos con deficiencia de GH En estos pacientes los beneficios incluyen una reduccion de la masa grasa aumento de la masa magra aumento de la densidad osea mejoras en el perfil lipidico reduccion en factores de riesgo cardiovascular y mejoras en el bienestar psicologico Tratamientos con GH no relacionados con la deficiencia de GH Editar La GH puede ser usada para tratar condiciones que produzcan una baja estatura pero que no esten relacionadas con una deficiencia de GH Sin embargo los resultados no son tan dramaticos cuando son comparados con las estaturas bajas atribuibles a una deficiencia de GH Ejemplos de otras causas de baja estatura que a menudo son tratadas con GH incluye el sindrome de Turner enfermedad renal cronica sindrome de Prader Willi restriccion del crecimiento intrauterino y baja estatura idiopatica severa Se requieren dosis altas para producir una aceleracion significativa del crecimiento bajo estas condiciones produciendo niveles sanguineos mas altos que los niveles fisiologicos normales A pesar de las dosis altas los efectos secundarios durante el tratamiento son raros y varian dependiendo de la condicion siendo tratada Usos experimentales Editar La siguiente discusion describe el uso experimental de la GH que es legal cuando la GH es prescrita por un doctor Sin embargo la eficacia y seguridad del uso de GH como agente anti envejecimiento son desconocidas ya que este uso no ha sido probada en ningun ensayo clinico En anos recientes en los Estados Unidos algunos doctores han empezado a prescribir hormona del crecimiento en pacientes de edad con deficiencia de GH pero no en personas saludables para incrementar la vitalidad Es legal pero su eficacia y seguridad para este uso no ha sido probada en ningun ensayo clinico En este momento la hGH todavia se considera una hormona muy compleja y muchas de sus funciones aun se desconocen 3 Las reclamaciones de la GH como agente anti envejecimiento datan de 1990 cuando el New England Journal of Medicine Revista de Medicina de Nueva Inglaterra publico un estudio donde la GH fue usada para tratar a 12 hombres con sobre 60 anos de edad 33 Al termino del estudio todos los hombres mostraron un incremento de masa magra y mineral oseo estadisticamente significativo mientras que el grupo control no Los autores del estudio notaron que estas mejoras eran opuestas a los cambios que normalmente ocurren en un periodo de envejecimiento de 10 a 20 anos A pesar de que los autores nunca afirmaron que la GH habia revertido el proceso del envejecimiento los resultados fueron malinterpretados indicando que la GH era un agente anti envejecimiento 34 35 36 Esto ha llevado a organizaciones tales como la controvertida American Academy of Anti Aging Medicine Academia Americana de Medicina Anti Envejecimiento a promover el uso de esta hormona como agente anti envejecimiento 37 La Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford hizo analisis de los estudios clinicos respecto al tema publicado a principio de 2007 mostro que la aplicacion de GH en pacientes de edad avanzada aumento la masa muscular alrededor de 2 kg y disminuyo la grasa corporal alrededor de la misma cantidad 34 Sin embargo estos fueron los unicos efectos positivos de la administracion de GH Ningun otro factor critico fue afectado tal como la densidad osea niveles de colesterol perfil lipidico consumo maximo de oxigeno o cualquier otro factor que podria indicar un aumento de la aptitud fisica 34 Los investigadores tampoco descubrieron ninguna ganancia en la fuerza muscular que los llevaron a creer que la GH simplemente permitio que el cuerpo almacenara mas agua en el tejido muscular en vez de aumentar el crecimiento muscular Esto podria explicar el incremento de la masa magra La GH tambien ha sido usada experimentalmente para tratar la esclerosis multiple para mejorar la perdida de peso en pacientes obesos como tambien en fibromialgia insuficiencia cardiaca enfermedad de Crohn colitis ulcerosa y quemaduras La GH tambien ha sido usada para mantener la masa muscular en pacientes con SIDA y con sindrome del intestino corto para reducir la obligacion de nutricion parenteral Efectos secundarios Editar La GH es un medicamento aprobado por la FDA para tratar varias condiciones Esto significa que este medicamento tiene una seguridad aceptable a la luz de sus beneficios cuando este es usado de manera correcta Como todos los medicamentos existen varios efectos secundarios causados por la GH algunos comunes otros raros Reaccion en la zona de inyeccion es comun Con menos frecuencia los pacientes pueden experimentar inflamacion de las articulaciones dolor en las articulaciones sindrome del tunel carpiano y un mayor riesgo de diabetes 34 Otros efectos secundarios pueden incluir necesitar menos sueno despues de una dosis Esto es comun inicialmente y disminuye en efecto despues del uso habitual de GH Una encuesta de adultos que habian sido tratados con reemplazo de GH de cadaver que no habia sido usada en ninguna parte del mundo desde 1985 durante la infancia mostraron un leve incremento en la incidencia de cancer de colon y cancer de prostata pero el vinculo con el tratamiento de GH no fue establecido 38 Uso no medico para la mejora atletica EditarArticulo principal Dopaje Varios deportistas en muchos deportes han usado la hormona del crecimiento para intentar mejorar su rendimiento deportivo Algunos estudios recientes no han sido capaces de acreditar que la hormona del crecimiento puede mejorar el rendimiento deportivo de hombres atletas profesionales 39 40 41 Muchas federaciones deportivas prohiben el uso de GH debido a que dicha hormona produce efectos secundarios como el aumento de las reacciones nerviosas del musculo en respuesta al cerebro lo que hace al atleta mas agil a la hora de los movimientos Asimismo emitiran sanciones contra los atletas que sean encontrados usandola Uso de la GH en la produccion de carne y leche EditarEn los Estados Unidos es legal darle GH bovina a vacas lecheras para incrementar la produccion de leche pero no es legal usar la GH para la produccion de carne de vacuno vease el articulo somatotropina bovina Varias companias han intentado tener una version de la GH para su uso en cerdos somatotropina porcina aprobada por la FDA pero todas las aplicaciones han sido retiradas 42 43 En la Union Europea desde 1996 esta prohibido el uso de hormonas en animales para consumo excepto para propositos terapeuticos y zootecnicos y bajo estricto control veterinario 44 Historia del uso y manufactura de la GH como medicamento EditarLa identificacion purificacion y posterior sintesis de la hormona del crecimiento esta asociada con el bioquimico Choh Hao Li Genentech fue el primero en usar la hormona del crecimiento recombinante para terapias humanas en 1981 Anterior a la produccion a traves de la tecnologia ADN recombinante la hormona del crecimiento usada para tratar las deficiencias era extraida de la glandula pituitaria de cadaveres Los intentos de crear una HGH totalmente sintetica fallaron Los suministros limitados de HGH resultaron en restricciones para las terapias de HGH para tratar la estatura baja idiopatica 45 Por otra parte la hormona del crecimiento de otros primates fue encontrada ser inactiva en humanos 46 En 1985 casos inusuales de la enfermedad de Creutzfeldt Jakob fueron encontrados en individuos quienes habian recibido HGH de cadaveres 10 a 15 anos antes Basados en la asuncion que los priones infecciosos que causan la enfermedad fueron transferidos junto con la HGH de cadaveres la HGH derivada de cadaveres fue retirada del mercado 27 En 1985 la hormona del crecimiento biosintetica reemplazo la hormona del crecimiento derivada de la pituitaria para uso terapeutico en los Estados Unidos y en otras partes A partir de 2005 la hormona del crecimiento recombinante disponible en los Estados Unidos y sus fabricantes incluyen a Nutropin Genentech Humatrope Lilly Genotropin Pfizer Norditropin Novo y Saizen Merck Serono En 2006 la FDA aprobo una version de HGH recombinante llamada Omnitrope Sandoz Una forma de liberacion sostenida de GH Nutropin Depot Genentech y Alkermes fue aprobada por la FDA en 1999 permitiendo menos inyecciones cada dos a cuatro semanas en vez de inyecciones diarias sin embargo el producto fue descontinuado por Genentech Alkermes en 2004 por razones financieras Nutropin Depot requeria muchos mas recursos para producir que el resto de la linea Nutropin 47 Suplementos alimenticios que afirman relacion con la GH1 EditarPara capitalizar la idea que la GH puede ser utilizada para combatir el envejecimiento ha entrado en la cultura estadounidense las empresas que venden suplementos dieteticos tienen sitios web vendiendo productos vinculados con la GH en el texto publicitario con nombres que parecieran medicas como Liberadores de HGH Los ingredientes tipicos incluyen aminoacidos minerales vitaminas y o extractos hierbas cuya combinacion es descrita de causar el cuerpo a producir mas GH con los correspondientes efectos beneficiosos En los Estados Unidos debido que estos productos son comercializados como suplementos dieteticos es ilegal que estos contengan GH que es un medicamento Tambien bajo la ley estadounidense los productos que se vendan como suplementos dieteticos no pueden afirmar que el suplemento trate o prevenga ningun tipo de enfermedad o condicion y el texto publicitario debe contener una declaracion que las afirmaciones dichas en el texto no estan aprobadas por la FDA La FTC y FDA hacen cumplir la ley cuando se dan cuenta de cualquier tipo de violacion 48 Vease tambien EditarFactor de crecimiento insulinico IGF 1 IGF 2 Deficiencia de la hormona de crecimiento Somatotropina Somatostatina Enanismo Acromegalia Hormona del crecimiento y otras hormonasReferencias Editar Lu Man Flanagan Jack U Langley Ries J Hay Michael P Perry Jo K 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