Інсуліноподібний фактор росту: норма і відхилення

Інсуліноподібний фактором зростання називають гормон, схожий за своєю хімічною структурою з інсуліном. Він регулює процеси диференціації клітин, їх розвитку і зростання. Також бере участь у процесах обміну глюкози.

Історія відкриття

Ще наприкінці 50-х років ХХ століття вчені припустили, що між соматотропином (СТГ), який ще називається гормоном росту, і клітинами організму існує якийсь посередник. Такий висновок напрошувався через те, що СТГ впливав лише на живий організм, а от при його введенні в м`язові клітини, навіть якщо вони перебували в живильному середовищі, ніякого ефекту не спостерігалося.

У 1970-х роках були виявлені Соматомедин, які були зазначеними посередниками. Вони були названі інсуліноподібний фактор росту. Спочатку виділяли 3 групи таких речовин: соматомедин А (ІФР-3), В (ІФР-2), С (ІФР-1). Але в 1980-х роках було визначено, що інсуліноподібний фактор росту 2, так само як і 3, - це лише експериментальний артефакт, а насправді його не існує. Підтвердилося лише наявність ІФР-1.

Структура

Інсуліноподібний фактор росту 1 (ІФР-1) складається з 70 амінокислот, що утворюють ланцюжок з внутрішньомолекулярними зв`язками-мостами. Він є пептидом, який зв`язується з білками плазми крові, так званими носіями фактора росту. Саме вони дозволяють соматомедину зберігати свою активність набагато довше. Вона триває кілька годин, у той час як у вільній формі зазначений період становить не більше 30 хвилин.

Гормон схожий з проинсулином, за що і отримав свою назву. А в синтезі соматомедину величезну роль грає безпосередньо інсулін. Адже він сприяє отриманню печінкою всіх необхідних амінокислот для запуску механізму створення ІФР.

Синтез гормону

Зазначений чинник зростання вважається ендокринною посередником, що забезпечує дію соматотропного гормону. Синтезується він гепатоцитами печінки як реакція на стимуляцію рецепторів. У тканинах практично вся дія соматотропного гормону забезпечується ІФР-1. З печінки він потрапляє в кровотік, а звідти, завдяки посередництву білків-переносників, в тканини й органи. Зазначений гормон стимулює ріст кісток, сполучної тканини і м`язів. Також інсуліноподібний фактор росту синтезується самостійно в багатьох тканинах. При необхідності кожна клітина може самостійно себе забезпечити цією речовиною.

Секреція ІФР-1 печінкою підвищується під дією естрогенів, андрогенів, інсуліну. А ось глюкокортикоїди її знижують. Це вважається однією з причин того, чому зазначені речовини впливають на ріст і розвиток організму і швидкість його статевого дозрівання.

Властивості

ІФР в клітинах м`язів надає ростстимулюючими і інсуліноподібний активність. Він каталізує синтез білка і уповільнює процес його руйнування. Також він зрушує метаболізм, сприяє прискореному спалюванню жиру.

Інсуліноподібний фактор росту 1 пов`язаний з гіпофізом і гіпоталамусом. Він його рівня в крові залежить виділення інших гормонів. Наприклад, при низькій його концентрації зростає секреція соматотропіну. Також збільшується вироблення соматотропин-рилізинг гормону. А ось при високому рівні ІФР-1 секреція зазначених гормонів знижується.

Між соматостатином і інсуліноподібний фактор росту встановлена пряма залежність. При збільшенні одного з них зростає і концентрація другого.

Окремо варто відзначити, що використовувати його як анаболик спортсменам не варто. Вже неодноразово публікувалися результати досліджень, в яких йдеться про негативні результати експериментального прийому препаратів, які містять інсуліноподібний фактор росту (ІФР). Їх прийом може призвести до діабету, погіршення зору, порушень роботи серцевого м`яза, нейропатії, гормональних збоїв. Крім того, ця речовина є одним з головних каталізаторів зростання ракових пухлин.

Особливості ІФР

Помічено, що інсуліноподібний фактор росту 1 знижений у старості та в дитячому віці, а найвищий він у підлітків. Але також дослідниками було встановлено, що літні люди, у яких рівень цього гормону ближче до верхньої межі норми для своєї вікової групи, живуть довше. Крім того, вони менше схильні до захворювань серця і судин. Окремо варто відзначити, що зростає його кількість під час вагітності.

Концентрація в крові протягом доби приблизно однакова. Тому його використовують для того, щоб оцінити порушення у виробленні соматотропіну. Адже концентрація гормону росту в крові змінюється протягом дня, максимальний рівень визначається в нічний час. Тому точно встановити його кількість проблематично.

Зниження концентрації гормону

ІФР-1 був виявлений лише в 1978 році. З тих пір провели вже досить багато досліджень, в результаті яких було встановлено ряд закономірностей. Так, дефіцит його в дитинстві є причиною затримки росту і фізичного розвитку малюка. Але небезпечно також, якщо інсуліноподібний фактор росту знижений у дорослих. Адже при цьому відзначається недорозвиненість м`язів, зниження щільності кісткових тканин, зміна структури жирів.

Викликаний недолік ІФР може бути поруч захворювань. Серед них проблеми з нирками, печінкою. Часто причиною зниженого кількості ІФР є така хвороба, як гіпопітуїтаризм. Це стан, при якому може порожниною припинитися або помітно знизитися вироблення гормонів гіпофізом. Але також знижується вироблення соматомедину при дефіциті харчування, або, простіше кажучи, голодуванні.

Збільшення ІФР

Незважаючи на важкі наслідки, які викликає недолік ІФР-1, не варто вважати, що збільшення його кількості не так страшно.

Так, якщо інсуліноподібний фактор росту 1 підвищений, то це призведе до акромегалії у дорослих і гігантизму у дітей. У малюків захворювання проявляється наступним чином. У них починається інтенсивний ріст кісток. Це в результаті стає причиною не тільки величезного зросту, але і збільшення кінцівок до аномально великих розмірів.

Акромегалія, яка розвивається у дорослих людей, призводить до розширення кісток ніг, рук, обличчя. Страждають також і внутрішні органи. Це може призвести до смертельного результату через кардіоміопатії - захворювання, при якому вражається серцевий м`яз, порушуються її функції.

Найчастіше причиною того, що збільшується інсуліноподібний фактор росту, є пухлина гіпофіза. Від неї можна позбутися за допомогою медикаментів, хіміотерапії, також вона може бути видалена хірургічно. Аналіз допомагає визначити, наскільки успішна терапія, або перевірити, наскільки якісно була проведена операція. Наприклад, якщо не повністю пухлина була видалена, то концентрація ІФР буде підвищеною.

Проведення дослідження

Для діагностування зміни концентрації інсуліноподібного чинника зростання в сучасних лабораторних центрах використовують метод ІХЛА. Так називають імунохемілюмінесцентний аналіз. У його основі лежить імунна реакція антигенів. На етапі виділення необхідного речовини до нього кріплять маячки - люмінофори, які видно під ультрафіолетом. Рівень їх світіння вимірюється на спеціальному обладнанні - люмінометра. По ньому визначають концентрацію виділеного речовини в сироватці крові.

Підготовка до дослідження

Для того щоб визначити інсуліноподібний фактор росту IGF-1, необхідно здавати кров вранці, обов`язково натщесерце. Дозволено лише пити звичайну воду. Інтервал між останнім прийомом їжі і забором матеріалу для дослідження повинен бути більше восьми годин. Важливо, щоб за 30 хвилин до здачі аналізу пацієнт перебував у стані спокою. Для дослідження беруть венозну кров.

Крім того, фахівці рекомендують відмовитися від проведення аналізу в період гострих респіраторних захворювань (вірусної або бактеріальної етіології) для того, щоб виключити помилкові результати.

Усереднені показники

При заповненні бланків в лабораторії важливо правильно вказати вік. Адже саме від нього залежить те, яким повинен бути інсуліноподібний фактор росту. Норма встановлюється для кожної вікової категорії індивідуально. Також необхідно орієнтуватися не на усереднені показники, а на дані тієї лабораторії, в якій ви здавали аналізи. Так, наприклад, у підлітків у віці 14-16 років рівень гормону може бути від 220 до 996 нг / мл. А у дорослих, яким понад 35 років, він не повинен перевищувати показники 284 нг / мл. Чим старше пацієнт, тим нижче граничний рівень ІФР повинен бути. Після 66 років норма встановлена в межах 75-212 нг / мл, після 80-ти - 66-166 нг / мл.

У дітей рівень ІФР також буде залежати від віку. У новонароджених малюків, яким ще немає і 7 днів, він повинен бути від 10 до 26 нг / мл. А ось вже після 16 дня і до 1 року норма встановлена на рівні 54-327 нг / мл.

Діагностика захворювань

Визначивши інсуліноподібний фактор росту, можна діагностувати ряд захворювань. Підвищення його рівня свідчить не тільки про гігантизмі у дітей або акромегалії у дорослих людей. Це може бути ознакою пухлин шлунка і легень, хронічної ниркової недостатності. Але окремо варто відзначити, що підвищити його можна, приймаючи дексаметазон, альфа-адреностимулятори, бета-блокатори.

Зниження рівня ІФР у дітей може свідчити про карликовості. У дорослих рівень часто буває знижений при гіпотиреозі, цирозі печінки, нервової анорексії або просто при голодуванні. Ще одними з можливих причин називають хронічне недосипання і прийом ряду лікарських препаратів з високими дозами естрогенів.