Büyüme Hormonu GH’nin İskelet Adale Sistemine Tesirleri
Büyüme hormonu GH tüm uzuv ve dokulara tesir eder, rehabilitasyon edilmemiş GH beceriksizliği olan GHD hastalar, bu anahtar hormonun beceriksizliğinin bir neticeyi olarak ortaya çıkan muhtelif tesirlerden muzdariptir. GH yetersizliğindeki uzuv, sistemler çocuklarda ve erişkinlerde rehabilitasyon edilmemiştir. Bunların dışında, GH’nin insanlarda diğer ehemmiyetli hormonların fizyolojik eylemleri için lüzumlu görünen bir eş hormon olduğu neticesine varılmıştır.GH, […]
Büyüme hormonu GH tüm uzuv ve dokulara tesir eder, rehabilitasyon edilmemiş GH beceriksizliği olan GHD hastalar, bu anahtar hormonun beceriksizliğinin bir neticeyi olarak ortaya çıkan muhtelif tesirlerden muzdariptir. GH yetersizliğindeki uzuv, sistemler çocuklarda ve erişkinlerde rehabilitasyon edilmemiştir. Bunların dışında, GH’nin insanlarda diğer ehemmiyetli hormonların fizyolojik eylemleri için lüzumlu görünen bir eş hormon olduğu neticesine varılmıştır.
GH, bir hayli defa doğrudan, diğer hormonlarla işbirliği yaparak veya kendi aracıları aracılığıyla hareket ederek, karaciğerin yenilenmesinde, böbreğin büyümesinde ve sıradan işleyişinde, yağ kütlesi ölçüsünde rol oynar. Misalin iskelet adalelerinin gelişimi ve sürdürülmesinde, kemiklerde iskelet gelişimi ve mineral ediniminde, hematopoietik sistem ve bağışıklık sistemi gibi kompleks sistemlerde. Ayrıca hormon, gastrointestinal seviyede ve adrenal bezler üzerinde hareket edebilir. Bu yazıda, hormonun bu iskelet adaleleri ve sistemler üzerindeki fizyolojik tesirleri ve replasman rehabilitasyonu ile rehabilitasyon edilmediğinde kaybının neticeleri hakkında bilgiler yer almaktadır.
GHD ve İskelet Adaleleri
GH-IGF-1 aksı, hipertrofi ve doğum sonrası iskelet adaleyi genişlemesini koordine etmek için ehemmiyetli bir fizyolojik mekanizmayı temsil eder. Hem sıradan sıçanlarda hem de erişkin başlangıçlı GHD insan hastalarda, GH uygulaması adale eforunu artırır ve beden yağını eksiltir. GHR beceriksizliği olan farelerde, miyofiber spesifikasyonu ve gelişmesi hatalı olarak adale kütlesi eksilmiştir. GHR’si olmayan iskelet adalelerinde, miyofiberlerin rakamı sıradan iken, miyofiberlerin ebadında bir eksilme vardır. GH’nin uygulanması, transkripsiyon etkeni NFATc2’nin aracılık ettiği bir mekanizma, miyonükleer rakamı artırarak, miyoblastların yeni ortaya çıkan miyotüplerle füzyonunu basitleştirir.
Bununla beraber bir zaman süresince, GH’nin adale kütlesi üzerindeki pozitif tesirlerinin, adale tarafından amino asitlerin çoğalmış alımını indüklemekle hudutlu olup olmayacağı, adale protein birleşimi üzerindeki tesirlerin ve dolayısıyla adale kütlesindeki çoğalışın mı olacağı tartışılmıştır. STAT5b’nin aracılık ettiği GH ile indüklenen IGF-I ekspresyonuna bağlıdır. Hakikatinde, son zamanlarda in vitro çalışmalar, ilk miyoblastların GH ile rehabilitasyonunun IGF-I mRNA’yı süratle artırdığını, IGF-I uygulamasının ise ilk miyoblast proliferasyonunda ehemmiyetli bir çoğalışa yol açtığını göstermektedir. Bu sebeple, GH’nin adale üzerindeki rolü, miyoblastlar tarafından IGF-I imalini indüklemesine bağlı olur ve daha sonra, otokrin bir biçimde miyoblast proliferasyonunu uyarmaktan IGF-I mesuldür.
Reel şu ki GH ve IGF-I, değişik sinyal yollarıyla iskelet adaleleri üzerinde hipertrofik bir tesire neden olur ve tesirleri, katkı sağlar. GHR’nin iskelet adalesinde bozulması ve buna bağlı olarak miyofiber tipi, ebadında ve myonüklei rakamındaki histomorfometrik farklılıklar fonksiyonel olarak bozulmuş iskelet adaleyi ile sonuçlanır. Bu tesirlerle geçimli olarak, rehabilitasyon edilmemiş GHD hastalarının adalelerinin histolojisi büyük miktarda değiştirilir ve GHR mutant farelerin iskelet adalesinde glikoz ve trigliserit alımı ve metabolizması etkilenir.
• Bununla beraber GH’nin iskelet adaleyi üzerindeki tesirleri alttaki gibidir:
• Miyoblastlarda IGF-I ekspresyonunu indükler,
• Sırayla, IGF-I bu miyoblastların artmasına yol açar ve adale hipertrofisi üretir,
Bunlardan biri GH’nin substrat metabolizması tertip edicilerinin gen ekspresyonu ve GISH gibi iskelet adalesinin hücresel gelişmesi üzerindeki tesirlerinden kaynaklanmaktadır. Değişiği, plazmada FFA çoğalan hür yağ asitleri seviyelerine yol açan GH ile indüklenen lipolize bağlıdır ve bunlar, doğrudan hücresel gelişmeye tesir eden ANGPTL4 geninin ekspresyonunu uyarır. Ek olarak GH, adale gelişmesinin olumsuz bir tertip edicisi olan adale miyostatinin ekspresyonunu inhibe eder, ancak bu son tesir son zamanlarda denetlenmiştir. GH / IGF-I’in iskelet adaleleri üzerindeki tesirlerine göre, rehabilitasyon edilmeyen GHD hastalarının adale eforu eksilmiştir, ancak bu GH rehabilitasyonu ile düzenlenir.
İnsanlarda, tek bir GH bolusu, substrat metabolizması tertip edicilerinin gen ekspresyonunu ve in vivo iskelet adalesinin hücresel gelişmesini indükler. GISH geni gibi bu genlerden kimileri, doğrudan GH tarafından indükleniyor gibi görünmektedir. Bununla beraber, ANGPTL4 geni gibi diğer genler, GH’ye bağlı lipoliz tarafından indüklenen hür yağ asidi seviyelerindeki müteakip çoğalışla ilişkili olarak ifade ediliyor gibi görünmektedir. Bu neticeler, GH’nin lipid metabolizması üzerinde oynadığı rol ile geçimlidir. GH’nin adale eforu üzerindeki zannedilen tesirleri ile alakalı olarak, GH kullanımının, tendon ve iskelet adalesinde kollajen birleşiminin uyarılması yoluyla GHD’si olmayan kobaylarda fiziksel kapasiteyi iyileştirdiği, bu da daha iyi egzersiz eğitimine ve çoğalan adale eforuna yol açtığı hipotez edilmektedir.
Bu bağlamda sıhhatli yaşlılarda GH kullanımı adale eforunu artırmak için bir alternatif olmalıdır. Bununla beraber, bir muayenehane çalışma, 6 aylık rehabilitasyondan sonra, bench press cevap veren adalelerdeki adale gücünün GH GHD yok veya plasebo ile rehabilitasyon edilen gruplarda çoğalmadığı ve GH’de bacak medyasına cevap veren adalelerde istatistiksel olarak anlamlı bir çoğalış olduğunu gösterdi. Çalışma, adale eforunda sadece bedenin alt kısmında bir çoğalış olduğunu gösterdi. Bu sebeple, GH uygulaması, GHD’nin var olduğu vaziyetler dışında adale gücünün çoğalmasında ehemmiyetli büyümeler sağlamaz. İlgi çekici olan sarkopeni, ihtiyarlama sırasında veya uzun süreli hareketsizlikten sonra ortaya çıkar. Büyük ihtimalle bu çok etkenli bir süreç olsa da, gösterildiği gibi baskın bir rol, hücre döngüsü ilerlemesini inhibe eder. Ayrıca miyojenik tertip edici etkenlerin seviyelerini eksilten ve böylece gelişimsel miyogenez sırasında miyoblastik proliferasyonu ve değişikleşmeyi hakimiyet eden bir adale hormonu olan miyostatin tarafından oynanır.
Hem miyoblastlarda değişikleşmeye hem de miyotüplerde hipertrofiye aracılık eden IGF-I-Akt-mTOR yolunun GH ile indüklenen adale ekspresyonunun, miyostatine bağlı sinyali inhibe ettiği gösterilmiştir. TORC1’in TOR sinyal kompleksi 1 bir bileşeni olan RAPTOR’a siRNA kullanılarak Akt-mTOR yolağının blokajı, Smad2 fosforilasyonundaki çoğalış sebebiyle adale değişikleşmesinin miyostatin tarafından inhibisyonunu basitleştirir. Bu sebeple, bu adale kaybı şartlarında GH uygulaması, miyostatin sinyallemesini inhibe etme pahasına adale kütlesini iyileştirmek için bereketli olabilir. Bununla beraber, daha yeni bir çalışma, GHD’de GH rehabilitasyonunun plazma ve iskelet adalesinde daha evvel yükselmiş miyostatin seviyelerini eksiltmediğini göstererek bu kavramlara alan okumuştur. Bu tahlilciler, GH rehabilitasyonunun, iskelet adaleyi kütlesini artırmada daha yüksek ağırlık esaslı perhizlerden daha az tesirli olduğu neticesine varmışlardır. Bundan bağımsız olarak, GH / IGF-I’in iskelet adalesinde rolü anahtar ve sarihtir.
GHD ve Kemik
Büyüme plakasındaki GH – IGF-I aksının meridyensel gelişmeyi teşvik etmek için yaptığı eylemler halihazırda iyi öğrenilmektedir, ancak bunlar GH / IGF-I sisteminin kemik seviyesinde oynadığı eşsiz tesirler değildir. Bu dingil aynı zamanda iskelet gelişimini ve mineral alımını da kumpaslar. GH – IGF-I aksında bozulmalara sahip fare modelleri, kemik mineral yoğunluğunu artıran GH ile indüklenen IGF-I ekspresyonuna bağlı olarak kemik sıhhati parametrelerinde sarih bir bozulma gösterir. GH dışında, diğer GH’den bağımsız mekanizmalar misalin parathormon PTH kemik IGF-I ekspresyonunu kumpaslar.
Deneysel fare modelleri, osteoblasttan türetilen IGF-I’in kemik mineralizasyonunun ehemmiyetli bir tanımlayıcısı olduğunu ortaya koymaktadır. Osteokalsin promotörü yoluyla Igf1’in kastedilen osteoblast-spesifik fazla ekspresyonu, çoğalmış kemik mineral yoğunluğu ve trabeküler kemik hacmi fenotipini oluşturur. Ayrıca genin kemikte ve adalede devirici edilmesi, kolajen tip 1α2 ile ifade edilen Cre rekombinaz yoluyladır.
Özetle, GH’nin kemik seviyesindeki tesirleri temel olarak ergenlik sonundan evvel organizmanın uzunlamasına gelişmesi ile ilişkili olmasına ve tesirlerine IGF-I’in mahallî imali tarafından aracılık edilmesine karşın, GHD’nin her ikisi de göz arkasını edilemez. Ayrıca patolojik ve fizyolojik ihtiyarlamada olduğu gibi, osteopeni veya osteoporoz gelişiminde rol oynayabilir.
Bibliyografi:
https://jme.bioscientifica.com/view/journals/jme/52/1/R107.xml
https://www.researchgate.net/publication/5438376_Effect_of_GH_on_human_skeletal_muscle_lipid_metabolism_in_GH_deficiency
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu