Somatomedina

As somatomedinas A e C ou factores de crecemento similares á insulina (IGF) son proteínas con función hormonal cunha secuencia de aminoácidos similar á da insulina. As somatomedinas ou IGFs forman parte dun sistema complexo que as células utilizan para comunicarse co seu medio fisiolóxico. Este sistema complexo (a miúdo denominado "eixe" IGF) consta de dous receptores da superficie celular (IGF1R e IGF2R), dous ligandos (IGF-1 e IGF-2), unha familia de seis proteínas de unión ao IGF (IGFBP 1-6) de alta afinidade, e encimas degradativos asociados ás IGFBP do tipo das proteases.

Existen dúas isoformas de somatomedinas ou IGFs:

Tamén existe a somatomedina B, de función descoñecida, que deriva proteoliticamente da proteína vitronectina [1].

3GF1 Insulin-Like Growth Factor Nmr 10 01
IGF

Eixe IGF1/GH

O "eixe" IGF tamén se chama moitas veces eixe hormona do crecemento/IGF1. O factor de crecemento similar á insulina tipo 1 (IGF-1) segrégase principalmente polo fígado como resultado da estimulación pola hormona do crecemento (GH). O IGF-1 é importante para a regulación da fisioloxía normal, e en diversos estados patolóxicos, entre eles o cáncer. O eixe IGF inflúe na promoción da proliferación celular e na inhibición da morte celular (apoptose). O factor de crecemento similar á insulina tipo 2 (IGF-2) pénsase que é un factor de crecemento primario requirido para o desenvolvemento fetal, entanto que a expresión do IGF-1 requírese para atinguir o máximo crecemento. Isto confirmouse en estudos de knockout de xenes en ratos, aínda que outros animais probablemente regulan a expresión destes xenes doutro xeito. Aínda que o IGF-2 pode ter unha acción principalmente na fase fetal, tamén é esencial para o desenvolvemento e función de órganos como o cerebro, fígado e riles.

Entre os factores que se sabe que fan variar os niveis de GH e IGF-1 no sangue están: a dotación xenética individual, a hora do día, idade, sexo, estado de exercicio, niveis de estrés, factores xenéticos, nivel de nutrición e índice de masa corporal, enfermidades, raza, nivel de estróxenos e inxestión de xenobióticos (substancias estrañas ao organismo).

O IGF-1 está implicado na regulación do desenvolvemento neural, que inclúe a neuroxénese, mielinización, sinaptoxénese, e ramificación dentrítica e neuroprotección despois dun dano neurolóxico. O aumento no soro sanguíneo do nivel de IGF-1 nos nenos asóciase con coeficientes intelectuais (IQ) máis altos.[2]

O IGF-1 dá forma ao desenvolvemento da cóclea ao controlar a apoptose. O seu déficit pode causar perda de audición. Os seus niveis séricos tamén explican a correlación entre o peso corporal baixo e as capacidades de audición reducidas, especialmente entre os 3 e 5 anos de idade, e aos 18 anos (puberdade tardía).[3]

Receptores de IGF

Os IGFs únense aos seguintes receptores: receptor de IGF-1, receptor da insulina, receptor de IGF-2, ao receptor relacionado coa insulina e posiblemente a outros receptores. O receptor de IGF-1 é o receptor "fisiolóxico", e o IGF-1 únese a el cunha afinidade significativamente maior ca ao receptor da insulina. Igual que o receptor da insulina, o receptor de IGF-1 é unha receptor tirosina quinase, o que significa que o receptor transduce sinais por medio da adición de grupos fosfato a determinadas tirosinas. O receptor de The IGF-2 só se une ao IGF-2 e actúa como un "receptor para a eliminación", xa que non activa vías de sinalización intracelulares, e funciona só como un axente que secuestra o IGF-2 e impide que o IGF-2 cause a transdución de sinais.

Órganos e tecidos sensibles ao IGF-1

Como o receptor de IGF-1 se expresa en moitos tecidos, os efectos do IGF-1 son moi variados. Actúa como un factor neurotrófico, que induce a supervivencia das neuronas. Causa a hipertrofia do músculo esquelético, inducindo a síntese de proteínas, e bloqueando a atrofia muscular. Ten efectos protectores sobre as células das cartilaxes (condrocitos), e está asociado coa activación dos osteocitos, e deste modo pode ser un factor anabólico para o óso. Como a altas concentracións pode activar ao receptor da insulina, pode tamén complementar os efectos da insulina.

Proteínas de unión ao IGF

O IGF-1 (somatomedina C) e o IGF-2 (somatomedina A) son regulados por unha familia de proteínas denominadas proteínas de unión ao IGF. Estas proteínas axudan a modular a acción do IGF por vías complexas que implican tanto a inhibición da acción do IGF impedindo a unión ao receptor do IGF-1 coma, noutros tipos celulares, promovendo a acción do IGF e incrementar a vida media do IGF. Actualmente, están caracterizadas seis proteínas de unión ao IGF (IGFBP1-6). Hai datos significativos que suxiren que as IGFBPs xogan outros importantes papeis ademais da súa capacidade de regularen os IGFs.

Enfermidades

Certos estudos que están despertando grande interese indican que o eixe insulina/IGF xoga un importante papel no envellecemento [4]. Os nematodos, as moscas da froita e outros organismos incrementan a duración da súa vida cando o seu xene equivalente ao da insulina de mamíferos é bloqueado (knocked out). De todos os xeitos, non é tan doado relacionar este descubrimento co que ocorre nos mamíferos, porque nos pequenos organismos hai moitos xenes (polo menos 37 nos nematodos [5]) que son "similares ao da insulina" ou "similares ao do IGF-1", entanto que nos mamíferos a familia das proteínas similares á insulina comprende só 7 membros (insulina, IGFs, relaxinas, EPIL, e factor similar á relaxina) e teñen aparentemente distintas funcións con menos interaccións. Por outra parte, os organismos máis simples teñen normalmente menos receptores (só un nos nematodos) [6] e as funcións destas outras insulinas é descoñecido [7]. Ademais, estes animais non teñen órganos especializados (como os illotes de Langerhans), os cales son sensibles á insulina en resposta á homeostase da glicosa. Por tanto, é unha cuestión aberta se o IGF1 ou a insulina nos mamíferos pode alterar o envellecemento, aínda que hai fortes indicios de que as restricións alimenticias están relacionadas [8].

Outros estudos están empezando a descubrir o importante papel exercido polos IGFs en doenzas como o cáncer e a diabetes, indicando, por exemplo, que o IGF-1 estimula o crecemento dos cánceres de próstata e mama. Non hai un acordo sobre a influencia no grao de risco de cáncer que ten o IGF-1.[9][10][11][12][13]

Notas

  1. Zhou A (2007). "Functional structure of the somatomedin B domain of vitronectin". Protein Science 16 (7): 1502. PMC 2206693. PMID 17567740. doi:10.1110/ps.072819107.
  2. Gunnell, David; Miller, LL; Rogers, I; Holly, JM; Alspac Study, Team (11/01/2005). "Association of Insulin-like Growth Factor I and Insulin-like Growth Factor-Binding Protein-3 with Intelligence Quotient Among 8- to 9-Year-Old Children in the Avon Longitudinal Study of Parents and Children". Pediatrics 116 (5): e681. PMID 16263982. doi:10.1542/peds.2004-2390.
  3. Welch, D; Dawes, PJ. (2007). "Childhood hearing is associated with growth rates in infancy and adolescence". Pediatr Res 62 (4): 495–8. PMID 17667854. doi:10.1203/PDR.0b013e3181425869.
  4. McCulloch D, Gems D. Body size, insulin/IGF signaling and aging in the nematode Caenorhabditis elegans. Exp Gerontol. 2003 Jan-Feb;38(1-2):129-36. [1]
  5. Pierce SB, Costa M, Wisotzkey R, Devadhar S, Homburger SA, Buchman AR, Ferguson KC, Heller J, Platt DM, Pasquinelli AA, Liu LX, Doberstein SK, Ruvkun G (2001). "Regulation of DAF-2 receptor signaling by human insulin and ins-1, a member of the unusually large and diverse C. elegans insulin gene family". Genes & Development 15 (6): 672–86. PMC 312654. PMID 11274053. doi:10.1101/gad.867301.
  6. M. Rincon, E. Rudin, N. Barzilai. The insulin/IGF signalling in mammals and its relevance to human longevity. Experimental Gerontology. Volume 40. Issue 11. (2005). Pages 873-877. [2]
  7. D. Gems, L. Partridge. Insulin/IGF signalling and ageing: seeing the bigger picture. Current Opinion in Genetics & Developement. Volume 11. Issue 3. 1-June-2001. Pages 287-292. [3]
  8. Rincon M, Muzumdar R, Atzmon G, Barzilai N. The paradox of the insulin/IGF-1 signaling pathway in longevity. Mech Ageing Dev. 2004 Jun;125(6):397-403. [4]
  9. Cohen P, Peehl DM, Lamson G, Rosenfeld RG (1991). "Insulin-like growth factors (IGFs), IGF receptors, and IGF-binding proteins in primary cultures of prostate epithelial cells". Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 73 (2): 401–7. PMID 1713219. doi:10.1210/jcem-73-2-401.
  10. Lippman ME (1993). "The development of biological therapies for breast cancer". Science 259 (5095): 631–2. PMID 8430312. doi:10.1126/science.8430312.
  11. Papa V, Gliozzo B, Clark GM, McGuire WL, Moore D, Fujita-Yamaguchi Y, Vigneri R, Goldfine ID, Pezzino V (1993). "Insulin-like growth factor-I receptors are overexpressed and predict a low risk in human breast cancer". Cancer Research 53 (16): 3736–40. PMID 8339284.
  12. Scarth JP (2006). "Modulation of the growth hormone-insulin-like growth factor (GH-IGF) axis by pharmaceutical, nutraceutical and environmental xenobiotics: an emerging role for xenobiotic-metabolizing enzymes and the transcription factors regulating their expression. A review". Xenobiotica 36 (2–3): 119–218. PMID 16702112. doi:10.1080/00498250600621627.
  13. Woods AG, Guthrie KM, Kurlawalla MA, Gall CM (1998). "Deafferentation-induced increases in hippocampal insulin-like growth factor-1 messenger RNA expression are severely attenuated in middle aged and aged rats". Neuroscience 83 (3): 663–8. PMID 9483550. doi:10.1016/S0306-4522(97)00539-3.

Véxase tamén

Outros artigos

Ligazóns externas

Hormona

As hormonas (do grego ὁρμή - "ímpeto, estímulo") son substancias químicas liberadas por glándulas, órganos ou por células epiteliais ou intersticiais, que afectan ao metabolismo doutras células noutras partes do corpo. Só se precisa unha pequena cantidade de hormona para modificar o metabolismo doutra célula. Trátase basicamente dun mensaxeiro químico que leva un sinal dunha célula a outra.

Todos os organismos multicelulares producen hormonas. As hormonas vexetais denomínanse fitohormonas, entre as que están as auxinas, ácido abscísico, citoquinina, xiberelina e o etileno. As hormonas nos animais son xeralmente transportadas polo sangue, pero tamén poden selo polos espazos intercelulares. O funcionamento hormonal máis complexo dáse nos vertebrados, pero os invertebrados tamén teñen hormonas, por exemplo a hormona esteroide ecdisona, que intervén na muda dos insectos.

As células responden a unha hormona cando expresan un receptor específico para esa hormona. A hormona únese á proteína receptora, o que resulta na activación dun mecanismo de transdución de sinais que, en última instancia leva a unha resposta celular específica. Os tecidos que non teñen receptores para unha determinada hormona non se verán afectados por ela.

As hormonas endócrinas son moléculas segregadas (liberadas) directamente no torrente sanguíneo, xeralmente en capilares. Circulando polo sangue poden chegar a partes do corpo moi afastadas de onde foron segregadas. As hormonas que se segregan e funcionan de forma parácrina, difunden polos espazos intersticiais entre as células e chegan a tecidos diana que están próximos. As hormonas hidrosolubles, como as catecolaminas e as hormonas proteicas, son transportadas polo sistema circulatorio disoltas directamente no plasma. Outras, como as esteroides e as do tiroides, son liposolubles e para a súa distribución deben unirse a unha glicoproteína transportadora do plasma sanguíneo (un exemplo é a TBG que se une á tiroxina) formando complexos proteína-ligando. Algunhas hormonas son completamente activas cando se liberan no torrente circulatorio (como a insulina ou a hormona do crecemento), mentres que outras son prohormonas que deben ser activadas en células específicas por medio dunha serie de pasos de activación que adoitan estar moi regulados.

Diversos compostos químicos exóxenos, tanto naturais coma sintéticos, teñen efectos similares aos das hormonas nos seres humanos e outros seres vivos. A súa interferencia coa síntese, secreción, transporte, unión, acción, ou eliminación de hormonas naturais no corpo poden cambiar a homeostase, reprodución, desenvolvemento, ou comportamento, do mesmo modo que o farían as hormonas producidas endoxenamente.

Hormona do crecemento

A hormona do crecemento (GH, do inglés: growth hormone) é unha hormona peptídica formada por unha cadea única de 191 aminoácidos, que estimula o crecemento, a división celular, e a rexeneración nos humanos e outros animais. É sintetizada, almacenada, e secretada polas células somatotropas situadas nas ás laterais da adenohipófise (glándula pituitaria anterior). A hormona do crecemento humana abréviase como hGH ou HGH. O termo somatotropina (STH) utilízase para referirse á hormona do crecemento 1 producida naturalmente polos animais, mentres que o termo somatropina fai referencia á hormona do crecemento producida pola tecnoloxía do ADN recombinante .

A hormona do crecemento utilízase en moitos países como medicamento con receita para tratar trastornos de crecemento en nenos e as deficiencias de GH en adultos. De todos modos, aínda que é legal, a súa eficacia e seguridade non foron aínda debidamente probadas en ensaios clínicos. A hGH aínda se considera unha hormona moi complexa, e moitas das súas funcións aínda se descoñecen. Como ten tamén efectos anabolizantes, algúns deportistas téñena usado como substancia dopante, pero o seu uso está prohibido polo Comité Olímpico Internacional.

A GH foi probada para mellorar o crecemento do gando nalgúns países, aínda que o seu uso é controvertido. Por exemplo, en Estados Unidos, só está aprobado o uso da somatotropina bovina para mellorar a produción das vacas leiteiras, e o leite pode comercializarse en envases con etiquetas que indiquen se foi producida ou non utilizando somatotropina bovina..

Somatomedina A

A somatomedina A ou factor de crecemento similar á insulina de tipo 2 (IGF-2 ou IGF-II) é unha hormona peptídica monocatenaria de estrutura similar á da insulina. O IGF-2 exerce un papel importante no crecemento fetal e ciclo ovárico. Ás veces tamén se produce nas células de determinados tumores, causando hipoglicemia (síndrome de Doege-Potter).

Somatomedina C

A somatomedina C ou factor de crecemento similar á insulina tipo 1 (IGF-1 ou IGF-I) é unha proteína que nos seres humanos está codificada polo xene IGF1 do cromosoma 12. O IGF-1 tamén foi denominado "factor de sulfatación" e os seus efectos denomináronse "actividade similar á insulina non suprimible" (NSILA) na década de 1970.

O IGF-1 é unha hormona similar á insulina na súa estrutura molecular. Xoga un importante papel no crecemento infantil e os seus efectos anabólicos continúan nos adultos. Un análogo sintético do IGF-1, chamado mecasermin utilízase no tratamento de certos trastornos do crecemento.O IGF-1 consta dunha soa cadea de 70 aminoácidos con tres pontes disulfuro intramoleculares. Ten un peso molecular de 7649 daltons.

Vitronectina

A vitronectina (VTN ou VN) é unha glicoproteína da familia da hemopexina, que é abundante no soro sanguíneo, a matriz extracelular e o óso. Nos humanos está codificada no xene VTN do cromosoma 17. Tamén se chama proteína S do complemento (complement S-protein).A vitronectina únese á integrina alfa-V beta-3 e así promove a adhesión celular e o espallamento. Tamén inhibe os efectos de danos nas membranas do sistema de complemento citolítico terminal e únese a varias serpinas (inhibidores da serina protease). É unha proteína segregada e pode encontrarse en forma de cadea simple ou de de dúas cadeas unidas por unha ponte disulfuro. Especulouse que a vitronectina está implicada na hemostase e malignidade dos tumores.

Glándulas
endócrinas
Outros
órganos

Outras linguas

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.