Инсулиноподобный фактор роста: норма и отклонения

Инсулиноподобным фактором роста называют гормон, схожий по своей химической структуре с инсулином. Он регулирует процессы дифференциации клеток, их развития и роста. Также участвует в процессах обмена глюкозы.

История открытия

Еще в конце 50-х годов ХХ века ученые предположили, что между соматотропином (СТГ), который еще называется гормоном роста, и клетками организма существует какой-то посредник. Такой вывод напрашивался из-за того, что СТГ оказывал влияние лишь на живой организм, а вот при его введении в мышечные клетки, даже если они находились в питательной среде, никакого эффекта не наблюдалось.

Видео: Четвёртый день голодания. Инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1)

В 1970-х годах были обнаружены соматомедины, которые являлись указанными посредниками. Они были названы инсулиноподобными факторами роста. Вначале выделяли 3 группы таких веществ: соматомедин А (ИФР-3), В (ИФР-2), С (ИФР-1). Но в 1980-х годах было определено, что инсулиноподобный фактор роста 2, равно как и 3, – это лишь экспериментальный артефакт, а на самом деле его не существует. Подтвердилось лишь наличие ИФР-1.

Структура

Инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1) состоит из 70 аминокислот, образующих цепочку с внутримолекулярными связями-мостами. Он является пептидом, который связывается с белками плазмы крови, так называемыми носителями фактора роста. Именно они позволяют соматомедину сохранять свою активность намного дольше. Она длится несколько часов, в то время как в свободной форме указанный период составляет не более 30 минут.

Гормон схож с проинсулином, за что и получил свое название. А в синтезе соматомедина огромную роль играет непосредственно инсулин. Ведь он способствует получению печенью всех необходимых аминокислот для запуска механизма создания ИФР.

Синтез гормона

Указанный фактор роста считается эндокринным посредником, обеспечивающим действие соматотропного гормона. Синтезируется он гепатоцитами печени как реакция на стимуляцию рецепторов. В тканях практически все действие соматотропного гормона обеспечивается ИФР-1. Из печени он попадает в кровоток, а оттуда, благодаря посредничеству белков-переносчиков, в ткани и органы. Указанный гормон стимулирует рост костей, соединительной ткани и мышц. Также инсулиноподобный фактор роста синтезируется самостоятельно во многих тканях. При необходимости каждая клетка может самостоятельно себя обеспечить этим веществом.

Секреция ИФР-1 печенью повышается под действием эстрогенов, андрогенов, инсулина. А вот глюкокортикоиды ее понижают. Это считается одной из причин того, почему указанные вещества влияют на рост и развитие организма и скорость его полового созревания.

Видео: Пептиды работают! IGF1-LR3

Свойства

ИФР в клетках мышц оказывает ростостимулирующую и инсулиноподобную активность. Он катализирует синтез белка и замедляет процесс его разрушения. Также он сдвигает метаболизм, способствует ускоренному сжиганию жира.

Инсулиноподобный фактор роста 1 связан с гипофизом и гипоталамусом. Он его уровня в крови зависит выделение иных гормонов. Например, при низкой его концентрации возрастает секреция соматотропина. Также увеличивается выработка соматотропин-рилизинг гормона. А вот при высоком уровне ИФР-1 секреция указанных гормонов снижается.

Видео: Выпуск №8 Факторы роста

Между соматостатином и инсулиноподобным фактором роста установлена прямая зависимость. При увеличении одного из них возрастает и концентрация второго.

Отдельно стоит отметить, что использовать его как анаболик спортсменам не стоит. Уже неоднократно публиковались результаты исследований, в которых говорится об отрицательных результатах экспериментального приема препаратов, которые содержат инсулиноподобный фактор роста (ИФР). Их прием может привести к диабету, ухудшению зрения, нарушениям работы сердечной мышцы, нейропатии, гормональным сбоям. Кроме того, это вещество является одним из главных катализаторов роста раковых опухолей.

Особенности ИФР

Замечено, что инсулиноподобный фактор роста 1 понижен в старости и в детском возрасте, а самый высокий он у подростков. Но также исследователями было установлено, что пожилые люди, у которых уровень этого гормона ближе к верхней границе нормы для своей возрастной группы, живут дольше. Кроме того, они меньше подвержены заболеваниям сердца и сосудов. Отдельно стоит отметить, что возрастает его количество во время беременности.

Концентрация в крови в течение суток примерно одинакова. Поэтому его используют для того, чтобы оценить нарушения в выработке соматотропина. Ведь концентрация гормона роста в крови меняется на протяжении дня, максимальный уровень определяется в ночное время. Поэтому точно установить его количество проблематично.

Снижение концентрации гормона

ИФР-1 был обнаружен лишь в 1978 году. С тех пор провели уже достаточно много исследований, в результате которых был установлен ряд закономерностей. Так, дефицит его в детстве является причиной задержки роста и физического развития малыша. Но опасно также, если инсулиноподобный фактор роста снижен у взрослых. Ведь при этом отмечается недоразвитость мышц, снижение плотности костных тканей, изменение структуры жиров.

Вызван недостаток ИФР может быть рядом заболеваний. Среди них проблемы с почками, печенью. Часто причиной сниженного количества ИФР является такая болезнь, как гипопитуитаризм. Это состояние, при котором может полостью прекратиться или заметно снизиться выработка гормонов гипофизом. Но также снижается выработка соматомедина при дефиците питания, или, проще говоря, голодании.

Увеличение ИФР

Несмотря на тяжелые последствия, которые вызывает недостаток ИФР-1, не стоит считать, что увеличение его количества не так страшно.

Так, если инсулиноподобный фактор роста 1 повышен, то это приведет к акромегалии у взрослых и гигантизму у детей. У малышей заболевание проявляется следующим образом. У них начинается интенсивный рост костей. Это в результате становится причиной не только огромного роста, но и увеличения конечностей до аномально больших размеров.

Акромегалия, которая развивается у взрослых людей, приводит к расширению костей ног, рук, лица. Страдают также и внутренние органы. Это может привести к смертельному исходу из-за кардиомиопатии - заболевания, при котором поражается сердечная мышца, нарушаются ее функции.

Чаще всего причиной того, что увеличивается инсулиноподобный фактор роста, является опухоль гипофиза. От нее можно избавиться с помощью медикаментов, химиотерапии, также она может быть удалена хирургически. Анализ помогает определить, насколько успешна терапия, или проверить, насколько качественно была проведена операция. Например, если не полностью опухоль была удалена, то концентрация ИФР будет повышенной.

Проведение исследования

Для диагностирования изменения концентрации инсулиноподобного фактора роста в современных лабораторных центрах используют метод ИХЛА. Так называют иммунохемилюминесцентный анализ. В его основе лежит иммунная реакция антигенов. На этапе выделения необходимого вещества к нему крепят маячки – люминофоры, которые видны под ультрафиолетом. Уровень их свечения измеряется на специальном оборудовании – люминометре. По нему определяют концентрацию выделенного вещества в сыворотке крови.

Подготовка к исследованию

Для того чтобы определить инсулиноподобный фактор роста IGF-1, необходимо сдавать кровь утром, обязательно натощак. Разрешено лишь пить обычную воду. Интервал между последним приемом пищи и забором материала для исследования должен быть более восьми часов. Важно, чтобы за 30 минут до сдачи анализа пациент находился в состоянии покоя. Для исследования берут венозную кровь.

Кроме того, специалисты рекомендуют отказаться от проведения анализа в период острых респираторных заболеваний (вирусной или бактериальной этиологии) для того, чтобы исключить ложные результаты.

Усредненные показатели

При заполнении бланков в лаборатории важно правильно указать возраст. Ведь именно от него зависит то, каким должен быть инсулиноподобный фактор роста. Норма устанавливается для каждой возрастной категории индивидуально. Также необходимо ориентироваться не на усредненные показатели, а на данные той лаборатории, в которой вы сдавали анализы. Так, например, у подростков в возрасте 14-16 лет уровень гормона может быть от 220 до 996 нг/мл. А у взрослых, которым более 35 лет, он не должен превышать показатели 284 нг/мл. Чем старше пациент, тем ниже предельный уровень ИФР должен быть. После 66 лет норма установлена в пределах 75-212 нг/мл, после 80-ти – 66-166 нг/мл.

У детей уровень ИФР также будет зависеть от возраста. У новорожденных малышей, которым еще нет и 7 дней, он должен быть от 10 до 26 нг/мл. А вот уже после 16 дня и до 1 года норма установлена на уровне 54-327 нг/мл.

Видео: Механический фактор роста, пептиды и гормоны

Диагностика заболеваний

Определив инсулиноподобный фактор роста, можно диагностировать ряд заболеваний. Повышение его уровня свидетельствует не только об гигантизме у детей или акромегалии у взрослых людей. Это может быть признаком опухолей желудка и легких, хронической почечной недостаточности. Но отдельно стоит отметить, что повысить его можно, принимая дексаметазон, альфа-адреностимуляторы, бета-блокаторы.

Снижение уровня ИФР у детей может свидетельствовать о карликовости. У взрослых уровень часто бывает снижен при гипотериозе, циррозе печени, нервной анорексии или просто при голодании. Еще одними из возможных причин называют хроническое недосыпание и прием ряда лекарственных препаратов с высокими дозами эстрогенов.