Hormon sinh trưởng: Growth hormone Hormon sinh trưởng: Growth hormone Bởi: Nguyễn Bá Tiếp Chức hormon sinh trưởng (growth hormone) Hormon sinh trưởng, khác với hormon khác thùy trước tuyến yên tiết không thực chức thông qua tuyến nội tiết khác mà ảnh hưởng đến toàn mô bào thể Ảnh hưởng đến trình sinh trưởng: Growth hormone (GH) gọi somatotropic hormone (SH) hay somatotropin protein có kích thước nhỏ với 191 a.a tạo thành chuỗi đơn có khối lượng phân tử 22,005 Hormon kích thích tăng trưởng tế bào (cả tăng kích thước kích thích trình phân bào) Thí nghiệm tiêm GH cho chuột chưa trưởng thành thấy tất quan tăng kích thước so với đối chứng Khi đến tuổi trưởng thành chuột tiêm GH không phát triển chiều dài xương tất mô khác tiếp tục phát triển Thí nghiệm cho thấy đĩa sinh trưởng xương dài gắn với cán xương, xương không phát triển thêm chiều dài hầu hết mô khác thể tiếp tục tăng trưởng suốt đời Ảnh hưởng đến trao đổi chất - Làm tăng cường tổng hợp protein tất loại tế bào - Tăng trình phân giải mô mỡ để giải phóng lượng - Giảm sử dụng glucose * Tóm lại, GH làm tăng tônge hợp protein, tăng sử dụng mỡ tăng chuyển hóa gluxit Vì cho tác dụng kích thích sinh trưởng GH thông qua tác dụng làm tăng trình tổng hợp protein 1/6 Hormon sinh trưởng: Growth hormone Vai trò GH trình tích lũy protein Một số phương thức tác động GH dẫn đến trình tích lũy protein sau: - Làm tăng trình vận chuyên amino acid qua màng tế bào dẫn đến tăng nồng độ amino acid tế bào Nồng độ amino acid có tác động tăng cường trình tổng hợp protein Tác động làm tăng nồng độ amino acid tương tự tác động insulin đến trình vận chuyển glucose (xem insulin, glucagon bệnh tiểu đường) - Làm tăng trình tổng hợp protein ribosome: GH tác động trực tiếp đến ribosome Tuy vậy, chế tác động chưa nghiên cứu đầy đủ - Làm tăng cường trình mã DNA tạo RNA nhân tế bào(sau tác động 24-48 giờ) từ làm tăng tổng hợp protein dẫn đến kích thích tăng trưởng có đầy đủ yếu tố khác lượng, amino acid, vitamin… - Làm giảm sử dụng protein thông qua kích thích sử dụng axit béo (fatty acids) từ mô mỡ để giải phóng lượng cần thiết thay cho việc sử dụng protein Ảnh hưởng đến sử dụng mô mỡ GH có tác dụng giải phóng fatty acid từ mô mỡ làm cho nồng độ fatty acid tăng loại dịch thể Thêm vào đó, mô bào, GH làm tăng cường trình chuyển fatty acid thành acetyl CoA để sử dụng cho giải phóng lượng Một số nhà nghiên cứu cho tác dụng huy động fatty acid thay cho việc sử dụng protein chế quan trọng GH dẫn đến trình sinh trưởng Tuy vậy, GH cần đến vài giời để phát huy tác động cần thời gian tính phút GH kích thích tăng cường tổng hợp protein Ảnh hưởng đến trao đổi carbonhydrate - Làm giảm sử dụng glucose: Cơ chế dẫn đến ảnh hưởng nghiên cứu Có thể GH làm tăng cường huy động fatty acid dẫn đến tổng hợp lượng lớn acetylCoA sinh tín hiệu phản hồi khóa trình biến đổi glucose glycogen - Tăng cường dự trữ glycogen: Vì glucose glycogen không huy động để giải phóng lượng nên glucose vào tế bào nhanh chóng biến đổi thành glycogen dự trữ Khi tế bào trở thành trạng thái "no" glycogen dự trữ glycogen thêm - Dừng trình hấp thu tích lũy glucose tế bào làm tăng nồng độ glucose máu: Khi đưa glucose vào thể, lúc đầu trình chuyển glucose vào tế bào tăng làm cho nồng độ glucose máu giảm nhẹ Tuy vậy, tượng dừng lại sau 2/6 Hormon sinh trưởng: Growth hormone khoảng 30 phút đến sau dẫn đến tác động ngược lại (do giảm trình vận chuyển tế bào thu nhận thêm glucose nữa) Nếu hấp thu glucose, nồng độ glucose máu tăng cao 50-100 lần máu so với bình thường - Vai trò insulin carbonhydrate GH Nếu động vật bị cắt tuyến tụy hay ăn phần carbonhydrate, GH không phát huy tác dụng Một vai trò quan trọng insulin carbonhydrate cung cấp lượng cần thiết cho sinh trưởng Tuy nhiên insulin carbonhydrate có nhiều ảnh hưởng quan trọng GH Ví dụ insulin làm tăng cường trình vận chuyển amino acid glucose GH làm tăng nồng độ glucose máu kích thích tế bào beta đảo tụy tăng tiết insulin Bên cạnh GH có tác động trực tiếp đến tế bào beta Sự kết hợp hai tác động dẫn đến tượng kích thích mức tế bào beta làm thể rơi vào tình trạng huy động "hết sạch" khả tế bào dẫn đến bệnh tiẻu đường Chính hormon sinh trưởng cho có tính bệnh nguyên tiểu đường Tác dụng sảy với số hormon khác tuyến yên adrenocorticotropin, thyroid-stimulating hormon prolactin Đặc biệt adrenocorticotropin làm tăng tiết cortisol vỏ thượng thận dẫn đến tác động cortosol tăng nồng độ glucose máu gây tác động tương tự GH Tiểu đường tuyến yên (pituitary diabetes): Tăng tiết GH hay số hormon khác tuyến yên dẫn đến sử dụng glucose tế bào giảm dẫn đến tăng nồng độ glucose máu dẫn đến tiểu đường - pituitary diabetes (khác với diabetes mellitus -tiểu đường thiếu insulin trình bày chương insulin, glucagon bệnh tiểu đường) Phát triển xương sụn - vai trò somatomedins GH không làm tăng trình phát triển phân chia tế bào tiền sụn cách rõ ràng môi trường nuôi cấy nhân tạo làm tăng trình phát triển mô sụn tiêm trực tiếp cho động vật Như vậy, GH có tác động gián tiếp đến mô sụn xương Nghiên cứu cho thấy GH kích thích gan sản xuất số protein có kích thước nhỏ (khối lượng phân tử khoảng 4500 đến 7500) gọi somatomedin có tác dụng kích thích mô xương sụn phát triển Một số somatomedin có tác dụng tăng cường trình lắng đọng chondroitin sulfate collagen (những yếu tố cần thiết cho trình hình thành phát triển xương sụn) Các somatomedin có tác động tương tự khác mức độ kích thích 3/6 Hormon sinh trưởng: Growth hormone Khi đầu xương gắn với thân xương, xương khả phát triển chiều dài có khả tăng độ dày trình tạo xương sảy màng xương Chính vậy, GH dù có tiết nhiều sau thời kỳ trưởng thành khả làm tăng chiều cao thể Tuy nhiên, dư thừa GH kích thích phần thân xương tăng chiều dày Phần chiều dày thân xương dư thừa không gắn với đầu xương làm xương có hình dạng không cân đối Ví dụ tượng dô xương hàm, dô xương trán Với nồng độ thấp somatomedin có tác dụng tưong tự GH nồng độ cao chứng tỏ hầu hết chức trao đổi chất GH không thông qua ảnh hưởng trực tiếp đến mô mà thông qua tác dụng somatomedin Điều tiết tuyến yên tiết hormon sinh trưởng Đã thời gian dài người ta tin trìnhg tiết GH sảy thể tăng trưởng dừng lại tuổi trưởng thành Điều khác xa với thực tế mức độ tiết GH hai thời kỳ gần tương đương Hơn nữa, tiết GH thay đổi liên tục (trong thời gian tình phút) phụ thuộc vào yếu tố dinh dưỡng stress tình trạng đói, hạ glycemia (hypoglycemia) nồng độ fatty acid máu thấp, vận động, bị kích thích hay bị chấn thương GH tăng tiết hai đầu giấc ngủ sâu Nồng độ trung bình GH máu người trưởng thành khoảng millimicrogam /ml trẻ em millimicrogam/ml Khi lượng protein hay carbonhydrate dự trữ cạn kiện, nồng độ tăng cao tời mức 50 millimicrogram/ml Nếu tiêm số amino acid arginine làm tăng tiết GH Giảm protein tế bào cách từ từ có quan hệ chặt chẽ với trình tiết GH so với thay đổi nồng độ glucose Kết nghiên cứu cho thấy dinh dưỡng protein có quan hệ mật thiết với GH Chính vậy, điều chỉnh protein phần cần ưu tiên muốn điều tiết trinhg tiết GH Quá trình tiết GH chịu ảnh hưởng growth hormone releasing hormone (GHRH) growth hormone inhibitory hormone (GHIH) (hay somatostatin) vùng đồi thị tiết vận chuyển xuống tuyến yên qua hệ thống mạch cửa đồi-tuyến yên (đã đề cập phần trước) GHRH nhân bụng (ventromedial nucleus) vùng đồi tiết qua GHIH điều khiển vùng lân cận với nhân (cũng nằm vùng đồi thị) Ventromedial nucleus mẫn cảm với hypoglycemia gây cảm giác đói Vì ta có lý để tin số tín hiệu làm thay đổi cảm giác thèm ăn có mối quan hệ với tiết hormon sinh trưởng (GH) tình trạng xúc động, thể bị tổn thương, stress Thực nghiệm cho thấy cholamine, dopamine, serotonin (do hệ thống vùng đồi tiết ra) làm tăng tiết GH 4/6 Hormon sinh trưởng: Growth hormone Hầu hết chế điều khiển tiết GH thông qua GHRH Tuy nhiên cần lưu ý somatostatin tế bào delta đảo tụy tiết có khả ức chế tế bào alpha, beta đảo tụy tiết insulin glucagon tương tự trình ức chế tuyến yên tiết GH Điều chứng tỏ somatostatin có vai trò quan trọng điều khiển hệ thống nội tiết Cơ chế điều khiển tiết GH thông tin phản hồi tiếp tục cập nhật (Mời viết bổ sung!) Rối loạn tiết hormon sinh trưởng Panhypopituitarism Giảm tiết tất loại hormon thùy trước tuyến yên Hiện tượng gặp từ lúc sơ sinh hay muộn hơn, giai đoạn sinh trưởng Dwarfism (nhỏ bé, còi cọc, tí hon) Có thể thiểu tiết hormon thùy trước tuyến yên thời kỳ đầu Các phần thể cân xứng với toàn thể có kích thước nhỏ bình thường Một em bé 10 tuổi mắc hội chứng trông em bé 4-5 tuổi hay niên 20 tuổi trông em bé 7-10 tuổi Tuyến giáp tuyến thượng thận người mắc hội chứng có chức bình thường thể có kích thước nhỏ nên không cần nhiều hormon kích thích tuyến giáp trạng (thyroid stimulating hormone) adrenocorticotropic hormone Trí não phát triển bình thường Nếu thiếu hụt tất loại hormon tuyến yên (panhypopituitary dwarf) không đủ lượng hormon sinh sản cần thiết, không đạt đủ mức độ thành thục Nếu thiếu hormon sinh trưởng, thể có chức tiết hormon sinh sản, thành thục sinh sản Một số trường hợp gặp (Lorain dwarf), GH tiết mức độ bình thường somatomedins không sản xuất GH loài động vật khác có tác dụng với cá thể loài hay cá thể loài khác gần với GH động vật không phát huy tác dụng với người Vì vậy, hormon sinh trưởng người (human growth hormone - hGH) dùng để phân biệt với GH động vật khác Thật khó có đủ lượng hGH từ tuyến yên người bình thường để điều trị cho bệnh nhân thiểu tiết GH May thay, hGH vi khuẩn Escherichia coli tổng hợp với kỹ thuật DNA tái tổ hợp (recombinant DNA technology) dùng y học 5/6 Hormon sinh trưởng: Growth hormone Panhypopituitarism người trưởng thành Panhypopituitarism người trưởng thành hai loại khối u (craniopharyngiomas chromophobe) chèn ép tuyến yên đến chức tế bào tuyến yên bị giảm trầm trọng hay bị đình trệ hoàn toàn Bệnh có thêt huyết khối hình thành động mạch nuôi tuyến yên (trường hợp hay gặp phụ nữ bị sốc tuần hoàn máu sau sinh) Ảnh hưởng chứng bệnh bao gồm: Giảm chức tuyến giáp trạng (hypothyroidism), giảm tiết glucocorticoid tuyến thượng thận, ức chế tiết hormon sinh sản Ngoại trừ tượng rối loại khả sinh sản, triệu chứng khác hạn chế cách tiêm hormon vỏ thượng thận hormon tuyến giáp trạng Giantism (chứng khổng lồ) Thường tế bào acildophil (các tế bào sản xuất GH) hoạt động mức chí khối u tế bào acildophil tuyến yên GH sản xuất với lượng lớn, tất mô phát triển nhanh mức thể trở thành người khổng lồ Người mắc hội chứng thường bị hyperglycemia, tăng trình phân chia tế bào beta đảo tụy nên khoảng 10% bị mắc tiểu đường Nếu khối u acildophil không điều trị, bệnh nhân dễ mắc chứng thiểu tuyến yên tuyến bị phá hủy bị chết trước đến tuổi trưởng thành Nếu phát sớm, khối u loại bỏ phẫu thuật hay xạ trị Acromegaly Nếu khối u acildophil hình thành qua tuổi trưởng thành, thể không tăng chiều cao mô mềm xương nhỏ bàn chân, bàn tay tiếp tục phát triển xương tăng độ dày; xương sơ cấp (hình thành trình cốt hóa màng) xương vùng sọ, vùng mặt tiếp tục phát triển dẫn đến tượng cằm dô, trán dô, bàn chân bàn tay to, mũi to cỡ, lưng gù, quan lưỡi, gan, thận có kích thước cỡ 6/6 ... muốn điều tiết trinhg tiết GH Quá trình tiết GH chịu ảnh hưởng growth hormone releasing hormone (GHRH) growth hormone inhibitory hormone (GHIH) (hay somatostatin) vùng đồi thị tiết vận chuyển... (panhypopituitary dwarf) không đủ lượng hormon sinh sản cần thiết, không đạt đủ mức độ thành thục Nếu thiếu hormon sinh trưởng, thể có chức tiết hormon sinh sản, thành thục sinh sản Một số trường hợp gặp... nhỏ nên không cần nhiều hormon kích thích tuyến giáp trạng (thyroid stimulating hormone) adrenocorticotropic hormone Trí não phát triển bình thường Nếu thiếu hụt tất loại hormon tuyến yên (panhypopituitary