L’ormone GH, conosciuto anche come ormone somatotropo, somatotropina o, ormone della crescita, è un ormone di natura peptidica costituito da 191 aminoacidi.
Questo ormone viene secreto a livello ipofisario e, più precisamente, dalle cellule somatotrope dell’adenoipofisi, ovvero la porzione anteriore dell’ipofisi.
Il GH, viene comunemente chiamato “ormone della crescita” proprio per la sua funzione principale.
Esso, infatti, favorisce la crescita e lo sviluppo dell’organismo umano, attraverso la stimolazione della proliferazione cellulare e la modulazione del metabolismo di lipidi, carboidrati e proteine.
L’ormone GH, inoltre, viene anche definito come ormone dello stress.
I suoi livelli aumentano dopo un forte stress emotivo, ma anche in seguito ad un prolungato periodo di digiuno per stimolare la mobilizzazione delle riserve energetiche.
Il GH, infatti, aumenta la concentrazione ematica di glucosio e stimola la degradazione dei trigliceridi, con liberazione di acidi grassi liberi.
Questi ultimi verranno poi degradati e metabolizzati per fornire energia all’organismo.
Esso, inoltre, stimola la sintesi proteica e la deposizione di aminoacidi all’interno del tessuto muscolare.
Fisiologia
L’ormone GH viene secreto a livello dell’adenoipofisi in seguito alla stimolazione ad opera del peptide GHRH (Growth Hormone Releasing Factor- Fattore di rilascio dell’ormone della crescita), a sua volta sintetizzato a livello dell’ipotalamo.
Un altro ormone che regola il rilascio del GH, questa volta inibendolo mediante un meccanismo a feedback negativo, è la somatostatina.
La secrezione dell’ormone GH è di tipo pulsatile ed è maggiore durante le prime ore di sonno, quelle di maggiore intensità.
Nel corso della notte, infatti, sono rilevabili elevati picchi della concentrazione dell’ormone.
Una volta sintetizzato e secreto, l’ormone GH va in circolo e si lega ad una specifica proteina di trasporto, la GHBP (Growth Hormone Binding Protein- Proteina legante l’ormone della crescita).
Essa trasporta la somatotropina fino alle cellule bersaglio, dove l’ormone si lega a specifici recettori di membrana, i GHR (Growth Hormone Receptor).
Essendo, infatti, una molecola di natura proteica, la somatotropina non può entrare nella cellula attraversando la membrana plasmatica.
Essa, dunque, deve agire mediante un meccanismo di trasduzione che prevede la trasmissione del segnale attraverso il recettore.
Quest’ultimo, infatti, riceverà il segnale trasmesso dall’ormone GH e lo invierà all’interno della cellula.
I GHR sono presenti su tutte le cellule del corpo e, una volta che l’ormone GH si sarà legato al proprio recettore di membrana, si formerà il complesso recettore-ligando che porterà alla dimerizzazione dei recettori.
Si attiverà, così, una serie di meccanismi a cascata che indurrà, alla fine, una risposta intracellulare attraverso la fosforilazione di proteine citoplasmatiche ad attività tirosin chinasica.
Fasi della vita
La secrezione della somatotropina varia durante l’intero corso della vita.
La secrezione dell’ormone, infatti, è particolarmente alta durante l’infanzia, fino a raggiungere i suoi livelli massimi nell’adolescenza.
È proprio in questi periodi della vita che il nostro organismo necessita di un maggiore sviluppo e di una rapida crescita.
Anche in questa fase, tuttavia, la produzione dell’ormone GH è finemente regolata da importanti meccanismi di controllo. Anomalie genetiche, infatti, possono comportare un aumentata o una ridotta produzione dell’ormone durante l’accrescimento.
Questo può determinare, in caso di una ridotta produzione del GH, un arresto nell’accrescimento.
Un’aumentata secrezione di GH, invece, determina una grave patologia che prende il nome di gigantismo e che rappresenta un disordine di tipo endocrino-metabolico.
La patologia, come lo stesso nome suggerisce, comporta un ingrossamento anomalo di ogni parte del corpo.
In ragazzi che soffrono di insufficienza renale o di difetti nella produzione dell’ormone della crescita, vengono somministrate iniezioni dell’ormone come terapia sostitutiva.
In questo modo, essi sono favoriti nel raggiungimento di una taglia corporea e di una statura normale. Inoltre, l’integrazione con GH li aiuta a mantenere una buona massa magra ed un’adeguata resistenza e forza muscolare.
Nell’età adulta, poi, la secrezione dell’ormone inizia a diminuire, fino a dimezzarsi intorno ai 50 anni.
Essa si riduce ulteriormente negli anziani, intorno ai 70 anni d’età, quando si verifica un aumento della massa grassa ed una diminuzione della massa magra.
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Anziani
Si è visto, infatti, che mediante la somministrazione esogena di ormone GH nei soggetti anziani, si otteneva un aumento della loro percentuale di massa magra ed una diminuzione della massa grassa.
Nonostante ciò, si è concluso che questa integrazione non fosse comunque in grado di controllare gli effetti negativi dei processi di invecchiamento sulla forza muscolare e sulla prestazione fisica del soggetto anziano.
Inoltre, l’assunzione dell’ormone della crescita per via esogena determinava anche alcuni effetti collaterali, come rigidità alle mani, malessere generale e formazione di edemi alle estremità degli arti.
Se non si ha una fisiologica diminuzione della produzione dell’ormone GH in seguito alla fase dell’accrescimento, si può andare incontro a una patologia cronica, che è l’acromegalia.
Si tratta di una malattia che provoca un ingrossamento anomalo degli arti e del viso di chi ne è affetto.
Funzioni
L’ormone della crescita svolge numerose importanti funzioni a livello dell’organismo umano. Tra queste, quella certamente di maggiore rilevanza è proprio la sua azione sulla crescita.
In particolare, il GH agisce durante le fasi dell’infanzia e dell’adolescenza, favorendo l’accrescimento di tutti i tessuti e gli organi.
In tal senso, l’ormone somatotropo, agisce soprattutto a livello degli osteoblasti, le cellule presenti nel tessuto osseo, stimolandone la proliferazione.
Il GH, inoltre, migliora l’assorbimento di calcio e fosforo, i due minerali che compongono la struttura ossea, a livello dell’intestino e del rene.
L’ormone favorisce, in questo modo, l’accrescimento in particolare delle ossa lunghe di bambini e adolescenti, determinandone così un allungamento nella statura e un aumento della struttura ossea.
Ruoli
- Stimola la sintesi delle proteine. Questo ormone, infatti, aumenta la produzione di IGF-I (Insulin Growth Factor I), ovvero una molecola che agisce similmente all’insulina, legandosi proprio ai recettori dell’ormone. L’IGF-I stimola la crescita e lo sviluppo osseo e muscolare;
- Aumenta i livelli di glicemia. Il GH, infatti, è un ormone controregolatore, ossia ha effetti opposti a quelli dell’insulina.
Esso, cioè, stimola la mobilizzazione delle riserve di glicogeno dal muscolo e dal fegato per incrementare i livelli di glucosio in circolo; - Favorisce la maturazione sessuale, stimolando la sintesi degli ormoni steroidei;
- Stimola l’attività degli ormoni tiroidei;
- Stimola l’attivazione del sistema immunitario;
- Regola il sonno;
- Regola le funzioni renali.
L’ormone GH, infatti, favorisce il riassorbimento di sodio a livello renale e di acqua a livello intestinale.
In questo modo, si avrà un aumento dei fluidi extracellulari che porterà ad un aumento della pressione arteriosa; - Stimola la mobilizzazione degli acidi grassi e inibisce la lipogenesi;
- Stimola la degradazione degli acidi grassi per ricavarne energia e la produzione di corpi chetonici.
Questi ultimi, sono molecole acide che vengono prodotte dal nostro organismo quando ci sono bassi livelli di glucosio in circolo.
I corpi chetonici vengono sintetizzati, dunque, in assenza di carboidrati e sono utilizzati dal cervello come fonte alternativa di energia al glucosio.
Essi, infatti, sono in grado di attraversare la barriera emato-encefalica e di arrivare a livello delle cellule cerebrali.
Secrezione
L’ormone GH viene secreto dall’ipofisi in seguito ad uno stimolo proveniente dall’ipotalamo. La sua secrezione è strettamente e finemente regolata.
L’ormone della crescita, infatti, non viene secreto in maniera continua, ma soltanto in specifici momenti della giornata e/o sotto stimolazione.
Innanzitutto, il GH viene stimolato da una condizione di ipoglicemia. La sua secrezione, dunque, aumenta quando ci sono bassi livelli di glucosio in circolo.
Questo perché l’ormone della crescita è un ormone anabolico, esso stimola, cioè, la degradazione delle molecole di riserva per la produzione di energia.
Anche alcuni aminoacidi stimolano la produzione ipofisaria di ormone GH. In particolare, ad esempio, l’arginina incrementa la sua secrezione.
Lo stress è un altro fattore di stimolazione per l’ormone della crescita. In condizioni di stress, infatti, si innalzano i livelli di un altro ormone, il cortisolo, che agisce con un meccanismo a feedback positivo incrementando i livelli di GH.
Lo stesso accade a opera degli ormoni tiroidei e delle prostaglandine.
Anche alcuni neurotrasmettitori determinano un incremento dell’ormone, come:
- dopamina;
- noradrenalina;
- serotonina;
- acetilcolina.
Attività fisica
Infine, un altro importante fattore che stimola la produzione della somatotropina è l’attività fisica.
In particolare, la concentrazione di ormone GH aumenta in seguito ad attività fisica anaerobica ad alta intensità ed è maggiore nelle giovani donne rispetto agli uomini.
Da alcuni studi è emerso che la secrezione di GH durante uno sforzo fisico è direttamente proporzionale alla quantità di acido lattico prodotta
Essa, infatti, è molto elevata soprattutto durante attività che comportano l’attivazione della glicolisi anaerobica, durante la quale vi è la produzione di lattato.
A tal proprosito, l’ormone della crescita è entrato in competizione con gli steroidi anabolizzanti come sostanza in grado di consentire l’aumento della massa muscolare e il miglioramento della prestazione fisica durante uno sport.
Esso, infatti, è un potente agente anabolico.
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