Es una hormona proteica de alrededor de 190 aminoácidos que se sintetiza y secreta por células llamadas somatotrofas en la pituitaria anterior.
Es un participante importante en el control de varios procesos fisiológicos complejos, incluidos el crecimiento y el metabolismo.
La hormona del crecimiento también es de gran interés como droga utilizada tanto en humanos como en animales.
Efectos fisiológicos de la somatotropina
Un concepto crítico para entender la actividad de la hormona del crecimiento es que tiene dos tipos distintos de efectos:
- Los efectos directos son el resultado de la unión de la hormona del crecimiento a su receptor en las células diana.
- Las células grasas (adipocitos), por ejemplo, tienen receptores de la hormona del crecimiento, y la hormona del crecimiento los estimula a descomponer los triglicéridos y suprime su capacidad para absorber y acumular lípidos circulantes.
- Los efectos indirectos están mediados principalmente por un factor de crecimiento similar a la insulina I (IGF-I), una hormona secretada por el hígado y otros tejidos en respuesta a la hormona del crecimiento.
- La mayoría de los efectos de promoción del crecimiento de la hormona del crecimiento se debe en realidad a que IGF-I actúa sobre sus células diana.
Teniendo en cuenta esta distinción, podemos analizar dos funciones principales de la hormona del crecimiento y su subalterno IGF-I en fisiología.
Efectos sobre el crecimiento
El crecimiento es un proceso muy complejo y requiere la acción coordinada de varias hormonas.
El papel principal de la hormona del crecimiento en la estimulación del crecimiento corporal es estimular el hígado y otros tejidos para secretar IGF-I. IGF-I estimula la proliferación de condrocitos (células de cartílago), lo que resulta en crecimiento óseo.
La hormona del crecimiento parece tener un efecto directo sobre el crecimiento óseo al estimular la diferenciación de los condrocitos.
La IGF-I también parece ser el jugador clave en el crecimiento muscular. Estimula tanto la diferenciación como la proliferación de mioblastos. También estimula la absorción de aminoácidos y la síntesis de proteínas en músculos y otros tejidos.
Efectos metabólicos de la somatotropina
La hormona del crecimiento tiene efectos importantes sobre el metabolismo de proteínas, lípidos y carbohidratos.
En algunos casos, se ha demostrado claramente un efecto directo de la hormona del crecimiento, en otros, se piensa que el IGF-I es el mediador crítico, y en algunos casos parece que están en juego los efectos directos e indirectos.
- Metabolismo proteico: en general, la hormona del crecimiento estimula el anabolismo proteico en muchos tejidos. Este efecto refleja una mayor absorción de aminoácidos, una mayor síntesis de proteínas y una menor oxidación de las proteínas.
- Metabolismo de las grasas: la hormona del crecimiento mejora la utilización de grasas estimulando la degradación y la oxidación de triglicéridos en los adipocitos.
- Metabolismo de los carbohidratos: la hormona del crecimiento es una de una batería de hormonas que sirve para mantener la glucosa en sangre dentro de un rango normal.
Con frecuencia se dice que la hormona del crecimiento tiene actividad anti-insulina, porque suprime las capacidades de la insulina para estimular la absorción de glucosa en los tejidos periféricos y mejorar la síntesis de glucosa en el hígado.
De manera algo paradójica, la administración de la hormona del crecimiento estimula la secreción de insulina, lo que lleva a la hiperinsulinemia.
Control de la secreción de la hormona de crecimiento
La producción de la hormona del crecimiento está modulada por muchos factores, incluidos el estrés, el ejercicio, la nutrición, el sueño y la hormona del crecimiento en sí misma. Sin embargo, sus controladores primarios son dos hormonas hipotalámicas y una hormona del estómago:
- La hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH): es un péptido hipotalámico que estimula tanto la síntesis como la secreción de la hormona del crecimiento.
- La somatostatina (SS): es un péptido producido por varios tejidos del cuerpo, incluido el hipotálamo. La somatostatina inhibe la liberación de la hormona del crecimiento en respuesta a GHRH y a otros factores estimulantes como la baja concentración de glucosa en sangre.
- La grelina: es una hormona peptídica secretada por el estómago. La grelina se une a los receptores de los somatotrofos y estimula potentemente la secreción de la hormona del crecimiento.
La secreción de la hormona del crecimiento también es parte de un ciclo de retroalimentación negativa que involucra a IGF-I. Los niveles elevados de IGF-I en la sangre conducen a una disminución de la secreción de la hormona del crecimiento no solo al suprimir directamente el somatotropo, sino también al estimular la liberación de somatostatina del hipotálamo.
La hormona del crecimiento también se retroalimenta para inhibir la secreción de GHRH y probablemente tenga un efecto inhibidor directo (autocrino) sobre la secreción del somatotropo.
La integración de todos los factores que afectan la síntesis y secreción de la hormona de crecimiento conduce a un patrón pulsátil de liberación. Las concentraciones basales de la hormona de crecimiento en la sangre son muy bajas.
En niños y adultos jóvenes, el período más intenso de liberación de la hormona de crecimiento es poco después del inicio del sueño profundo.
Enfermedades relacionadas
Los estados de deficiencia y exceso de la hormona del crecimiento proporcionan testimonios muy visibles del papel de esta hormona en la fisiología normal.
Tales trastornos pueden reflejar lesiones en el hipotálamo, la hipófisis o en células diana. Un estado de deficiencia puede resultar no solo de una deficiencia en la producción de la hormona, sino en la respuesta de la célula objetivo a la hormona.
Clínicamente, la deficiencia en la hormona del crecimiento o los defectos en su unión al receptor se consideran retraso del crecimiento o enanismo.
La manifestación de la deficiencia de la hormona del crecimiento depende de la edad de inicio del trastorno y puede ser el resultado de una enfermedad hereditaria o adquirida.
El efecto de la secreción excesiva de la hormona del crecimiento también depende mucho de la edad de inicio y se considera como dos trastornos distintivos:
El gigantismo: es el resultado de la secreción excesiva de hormona del crecimiento que comienza en niños pequeños o adolescentes.
Es un trastorno muy raro, que generalmente es el resultado de un tumor de somatotropos. Uno de los gigantes más famosos fue un hombre llamado Robert Wadlow. Pesó 8.5 libras al nacer, pero a los 5 años de edad pesaba 105 libras y tenía 5 pies y 4 pulgadas de estatura.
Robert alcanzó un peso adulto de 490 libras y 8 pies 11 pulgadas de altura. Murió a los 22 años.
La acromegalia: es el resultado de la secreción excesiva de la hormona del crecimiento en adultos, generalmente el resultado de tumores pituitarios benignos. El inicio de este trastorno suele ser interno, y se produce a lo largo de varios años.
Los signos clínicos de la acromegalia incluyen sobrecrecimiento de las extremidades, hinchazón de los tejidos blandos, anomalías en la estructura de la mandíbula y enfermedad cardíaca.
La hormona de crecimiento excesiva y el IGF-I también conducen a una serie de trastornos metabólicos, incluida la hiperglucemia.
Usos farmacéuticos y biotecnológicos de la hormona del crecimiento
En años pasados, la hormona del crecimiento purificada de las pituitarias de cadáveres humanos se usaba para tratar a niños con retraso severo del crecimiento.
Más recientemente, el suministro virtualmente ilimitado de hormona de crecimiento producida mediante la tecnología de ADN recombinante ha llevado a varias otras aplicaciones a poblaciones humanas y animales.
La hormona del crecimiento humano se usa comúnmente para tratar a niños con estatura patológicamente baja.
Existe la preocupación de que esta práctica se extienda al tratamiento de niños esencialmente normales, la llamada «terapia de mejora» u hormona de crecimiento bajo demanda. Del mismo modo, la hormona del crecimiento ha sido utilizada por algunos para mejorar el rendimiento atlético.
Aunque la terapia con hormona de crecimiento generalmente es segura, no es tan segura como ninguna terapia y conlleva riesgos de salud impredecibles. Los padres que solicitan terapia con hormona de crecimiento para niños de estatura esencialmente normal están claramente equivocados.
El papel de la hormona de crecimiento en el envejecimiento normal sigue siendo poco conocido, pero algunos de los síntomas cosméticos del envejecimiento parecen ser susceptibles a la terapia con hormona de crecimiento.
Esta es un área activa de investigación, y la información y recomendaciones adicionales sobre los riesgos y beneficios surgirán sin lugar a dudas en el futuro cercano.
La somatotropina en animales
La hormona del crecimiento está actualmente aprobada y comercializada para mejorar la producción de leche en el ganado lechero.
No hay duda de que la administración de somatotropina bovina a las vacas lactantes da como resultado un aumento en la producción de leche y, dependiendo de la forma en que se manejan las vacas, puede ser una terapia económicamente viable.
Sin embargo, este tratamiento engendra una gran controversia, incluso entre los productores lecheros.
Una cosa que parece clara es que beber leche del ganado tratado con hormona de crecimiento bovina no representa un riesgo para la salud humana.
Otra aplicación de la hormona del crecimiento en la agricultura animal es el tratamiento de cerdos en crecimiento con hormona de crecimiento porcina. Se ha demostrado que dicho tratamiento estimula significativamente el crecimiento muscular y reduce la deposición de grasa.
