Суммарные биологические эффекты гормона роста

Теперь можно кратко обобщить биологические эффекты гормона роста, связав их с выше описанными молекулярными механизмами действия гормона роста. Первичные эффекты гормона роста кратковременны и инсулиноподобны и заключаются в основном в:

. Усиление потребления глюкозы [4,8, 10,16]. Происходит посредством активации инсулиновым рецептором через белки IRS-1,2 и 3 фосфатидилинозитол-3-киназы с последующей активацией протеинкиназы В, которая фосфорилирует ГЛЮТ-4, что активирует его транслокацию в плазматические мембраны и транспорт глюкозы в клетки [8,10].

. Усиление липогенеза [10]. Та же протеинкиназа В фосфорилирует и активирует фосфодиэстеразу, уменьшающую концентрацию цАМФ в клетке и таким образом инактивирующая триацилглицероллипазу, смещая равновесие в сторону липогенеза [8].

Основные, длительные эффекты гормона роста заключаются в:

. Стимуляция роста тела, стимуляция роста эпифизов трубчатых костей и их продольного роста, удлинение периода роста, стимуляция увеличения мышечной массы [2,10]. Связано с активацией гормоном роста через специфические рецепторы МАР-каскада и STAT-белков, что сопровождается не только активацией транскрипции генов раннего ответа с последующей стимуляцией клеточного цикла, но и со стимуляцией через p90rsk SRF-белка, стимулирующего экспрессию многих мышечных белков (актина, миозина, тропонина, тропомиозина, креатинкиназы и некоторых других) [5,8]. Данный эффект связан с активацией и синтеза белка вообще благодаря стимуляции транспорта аминокислот в клетки мышц, печени и т.д. [10] Гормон роста усиливает эти процессы, особенно на уровне отдельных органов и тканей, через усиление продукции соматомединов в них [6,10].

. Усиление глюконеогенеза в печени [10]. Скорее всего происходит благодаря индукции синтеза специфических ферментов (через STAT- MAP-сигнальные пути), например глюкозо-6-фосфатазы, фруктозо-1,6-бисфосфатазы, фосфоенолпируваткарбоксикиназы. Возможен и механизм, согласно которому через активацию синтеза фосфатидилинозитол-3,4,5-трифосфатов происходит активация PDK-1 (киназы пируватдегидрогеназы), фосфорилирующей прируватдегидрогеназный комплекс и его инактивирующей [8]. Тем самым утилизация пирувата замедляется, что увеличивает вероятность того, что тот пойдёт на глюконеогенез.

. Усиление липолиза в жировой ткани [10]. Этот эффект противоположен раннему эффекту и эффекту инсулина. ТАГ-липаза активируется путём фосфорилирования-дефосфорилирования. Активен фермент в фосфорилированной форме. Может быть связан с активацией какой-либо протеинкиназы в цитозоле через МАР-киназный путь, например p90rsk или p70rsk [4], фосфорилирующие (возможно, с участием дополнительных посредников) этот фермент. Возможна индукция синтеза фермента с участием STAT-белков.

. Снижение утилизации глюкозы в жировой ткани и мышцах [10]. Связана с ингибиторным влиянием PDK-1 на прируватдегидрогеназный комплекс [8], возможно репрессией синтеза соответствующих ферментов (глюкокиназы, фосфофруктокиназы-1, пируваткиназы). Поскольку за синтез гликогена ответственна гликогенсинтаза, которая при фосфорилировании кальмодулинзависимой протеинкиназой и киназой фосфорилазы, зависимой от кальмодулина, инактивируется, то увеличение концентрации Ca2+ в мышечной клетке и связанное с этим кальмодулинзависимое активирование данных киназ может остановить гликогеногенез, что автоматически замедлит и потребление клеткой глюкозы. А гормон роста, в свою очередь, через активацию L-типа Ca2+ - каналов по средством пути, связным с IRS-белками, PI3K и протеинкиназой С, либо через освобождение Ca2+ из внутриклеточных депо через активацию JAK-2 киназой γ-изоформы фосфолипазы С и продукцию фосфатидилинозитол-1,4.5-бисфосфата может увеличивать концентрацию Ca2+ в клетке [4,8].

. Повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови [10] - прямое следствие активации липолиза в жировой ткани и глюконеогенеза в печени.

. Задержка Na+ и неорганических фосфатов [2]. Не основной, но точно установленный эффект гормона роста. Можно предположить, что это - сопутствующий эффект при увеличении общего синтеза белков. В клетках почечных канальцев вместе с другими белками может активироваться синтез Na+ - каналов, транспортирующих эти ионы из почечных канальцев в их эпителий, и Na+/К+ - АТФазы, переносящей ионы натрия далее в межклеточное пространство; не исключён и эффект опосредованный, через ИФР-1. стимулирующий интенсивность фильтрации первичной мочи в почках [6].

. Гиперплазия β-клеток и стимуляция синтеза инсулина [2,8]. В организме возможно опосредованное влияние на секрецию инсулина гормоном роста через повышение им концентрации глюкозы в крови (активация глюконеогенеза в печени), в случае культуры клеток результат объясним возможным активированием транскрипции гена инсулина через STAT-5 и повышением концентрации внутриклеточного Ca2+ [4,16].

Перейти на страницу: 1 2

Биологические препараты

Биологические препараты - группа медицинских продуктов биологического происхождения, в том числе вакцины, препараты крови, аллергены, соматические клетки, ткани, рекомбинантные белки.  Смотреть...

Антибиотики

Большинство ученых подразумевает под антибиотиками не только антибактериальные вещества, образуемые микроорганизмами, но и соединения, обладающие антибактериальной активностью, выделенные из животных тканей и высших растений.  Смотреть...