¿Cuál es la hormona del crecimiento o somatotropina?

Hormona del crecimiento y altura en niños
La hormona del crecimiento estimula la altura en niños y adolescentes
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La hormona del crecimiento es una hormona peptídica que estimula el crecimiento y la reproducción y regeneración celular, y es muy similar entre diferentes mamíferos.

La hormona del crecimiento es producida por las células somatotróficas de la hipófisis anterior y tiene un papel muy importante en el desarrollo del organismo, considerándose un agente mitógeno, una sustancia que estimula la mitosis celular.

Se suele conocer con las siglas GH (del inglés Growth Hormone) o hGH (human Growth Hormone). También se le llama somatotropina (STH), aunque la somatotropina es en realidad la denominación común internacional para la forma farmacológica de la hormona.

La somatotropina se obtiene generalmente por recombinación genética, por lo que se puede encontrar en textos científicos como rhGH (recombinant human Growth Hormone).

No se debe confundir la somatotropina, referida a la hormona del crecimiento, con la somatotropina coriónica o lactógeno placentario humano (HPL), una hormona producida por la placenta durante el embarazo.

La HPL y la hormona del crecimiento tienen una estructura similar y efectos parecidos. Aunque la acción de la HPL es más débil, permite garantizar la nutrición fetal incluso en estados de malnutrición materna.

La HPL, junto a la hormona del crecimiento y la prolactina, forman un grupo de hormonas de actividad lactogénica y promotoras del crecimiento codificadas en genes relacionados.

Estructura

La hormona del crecimiento se presenta en numerosas isoformas moleculares, siendo las más común una cadena peptídica de 191 aminoácidos con un peso molecular de 22124 Da. Se conocen dos genes o alelos diferentes para la hormona, la GH1 y la GH2, localizados en el locus genético de la región q22-24 del cromosoma 17.

Estructuralmente, la cadena peptídica se dispone en cuatro hélices y es muy parecida entre diferentes especies de homínidos. aunque solo la hormona del crecimiento humana y la del orden de los primates Catarrhini (“monos del viejo mundo”) tienen actividad en el humano.

Secreción y regulación

La hormona del crecimiento es secretada por las células somatotróficas de las alas laterales de la hipófisis o glándula pituitaria y su secreción está regulada por el núcleo neurosecretor del hipotálamo, por eso la secreción de la hormona del crecimiento se considera una rama del eje hipotálamo-hipofisario.

Las células neurosecretoras del hipotálamo liberan varias hormonas a la vena porta hipofisaria, y a través de esta vena llegan a la hipófisis para regular la secreción de GH:

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  • Hormona liberadora de hormona del crecimiento o GHRH, del inglés Growth hormone-releasing hormone, también llamada somatocrinina: estimula la secreción de GH.
  • Hormona inhibidora de la hormona del crecimiento (GHIH) o somatostatina: inhibe la secreción de GH.

El balance de estas dos hormonas es el que determina que la hipófisis libere más o menos cantidad de hormona del crecimiento, lo que se ve afectado por numerosos estímulos fisiológicos. Por ejemplo, la práctica de ejercicio físico, el estado nutricional o el sueño estimulan la secreción de GH, mientras que alta cantidad de ácidos grasos libres la inhibe.

La secreción de hormona del crecimiento tiene un marcado carácter pulsátil y las mayores concentraciones se producen durante el sueño. Aproximadamente el 50% de secreción de GH se produce durante la tercera y cuarta etapa de sueño NREM.

También hay un pico de secreción aproximadamente 1 hora después de quedarse dormido, con concentraciones plasmáticas que pueden variar entre 13 y 72 ng/mL. La supresión del sueño generalmente inhibe la secreción de GH.

Durante el día se producen picos cada 3-5 horas, aunque las concentraciones alcanzadas en sangre son muy variables entre personas. Entre cada subida el nivel de GH puede bajar hasta 1-5 ng/mL.

Otros factores que afectan a la cantidad de GH secretada son sexo, edad, dieta, estrés, otras hormonas y ciertas sustancias exógenas. Los adolescentes, por ejemplo, pueden producir hasta 700 μg/día de GH, mientras que los adultos no suelen superar los 400 μg/día.

Estimuladores de la hormona del crecimiento:

  • Hormonas sexuales: estrógenos y andrógenos
  • Hormonas peptídicas: somatocrinina, ghrelina
  • Fármacos: clonidina, L-dopa
  • Agonistas nicotínicos α4β2: nicotina
  • Sueño profundo
  • Vitamina B3 (niacina, ácido nicotínico)
  • Ejercicio intenso

Inhibidores de la secreción de GH:

Función

Principales efectos de la hormona del crecimiento
Principales efectos de la hormona del crecimiento

La hormona del crecimiento tiene un efecto sobre los tejidos eminentemente anabólico. La hormona del crecimiento estimula la biosíntesis y desarrollo de componentes celulares, y para ejercer su acción, la GH se une a receptores específicos en la superficie de las células.

Sin duda la función más conocida de la GH es el aumento de la altura durante la infancia y adolescencia. Este crecimiento corporal se produce probablemente por numerosos mecanismos complejos, entre ellos la activación de las rutas MAPK/ERK y JAK/STAT:

  1. Ruta MAPK/ERK: la ruta o vía de la MAP quinasas (Mitogen-Activated Protein Kinases) es una vía de transducción de señales observada en células eucariotas que lleva las señales desde receptores de membrana hasta el núcleo celular, donde modulan la expresión genética para estimular la división y multiplicación celular. La hormona del crecimiento sigue este mecanismo en los condrocitos del cartílago, ligamentos y probablemente en otras células y tejidos.
  2. Ruta JAK/STAT: la vía de señalización JAK/STAT es otra vía de transducción de señales de receptores de membrana hasta el núcleo celular. Es utilizada por la hormona del crecimiento y otras sustancias de la familia de las citoquinas, el interferón y la interleucina. A través de esta vía, la GH estimula la producción del factor de crecimiento insulínico tipo I (IGF-1) en el hígado.

Otros efectos de la hormona del crecimiento en el organismo son:

  • Aumenta la osteogénesis y mineralización del heuso
  • Aumenta la masa muscular
  • Estimula el catabolismo de las grasas (lipolisis)
  • Estimula la síntesis proteica
  • Estimula la gluconeogénesis hepática
  • Incrementa el paso de tiroxina (T4) a una forma más activa, triyodotironina (T3)
  • En varios estudios, la GH parece incrementar la función cognitiva así como en la salud mental y emocional, por lo que tendría un efecto destacado en la calidad de vida de las personas.

Importancia clínica y usos médicos

Los niveles de hormona del crecimiento, tanto en exceso como por deficiencia, tienen consecuencias de relevancia clínica.

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Exceso de hormona del crecimiento

Entre las causas más frecuentes de exceso de GH están los tumores benignos en la pituitaria denominados adenomas somatotrofos.

El exceso mantenido de GH produce acromegalia en adultos y gigantismo en infantes por crecimiento excesivo de los huesos, especialmente de las mandíbulas, manos y pies. Suele ir acompañado de presión sobre nervios (por ejemplo síndrome del túnel carpiano), debilidad muscular y resistencia a la insulina.

Deficiencia de hormona del crecimiento

Los efectos de la deficiencia de hormona del crecimiento son muy variables en diferentes edades. En niños el principal efecto es un retraso en el crecimiento, corta estatura y retraso en el desarrollo de caracteres y funciones sexuales.

En adultos, la deficiencia de GH aumenta la actividad de los osteoclastos y la resorción ósea, lo que aumenta a su vez el riesgo de osteoporosis y fracturas óseas patológicas (fracturas sin necesidad de que se produzca un traumatismo severo).

No obstante, la deficiencia de GH en adultos es relativamente rara y casi siempre se da como continuación de una patología arrastrada desde la infancia.

Uso de la somatotropina como fármaco

La somatotropina se utiliza para tratar la deficiencia de hormona del crecimiento, tanto en la etapa infantil como en adultos. Suele producir efectos secundarios severos y frecuentes, por lo que su uso es muy limitado y sujeto a monitorización.

La somatotropina también se utiliza para tratar otros trastornos caracterizados por baja estatura pero que no se corresponden con deficiencia de GH. Por ejemplo, para tratar el síndrome de Turner, el síndrome de Prader-Will o la talla baja idiopática.

Por su efecto anabolizante, la somatotropina ha sido utilizada en competición deportiva, aunque está prohibido por el Comité Olímpico Internacional y actualmente se considera dopaje.

El efecto anabolizante también se utiliza en ganadería para estimular el crecimiento de los animales. Esto uso está aprobado en muy pocos países, entre ellos Estados Unidos.

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Referencias
  1. Collier, R. J.; Bauman, D. E. (2014). Update on human health concerns of recombinant bovine somatotropin use in dairy cows. Journal of Animal Science 92 (4):1800–1807. doi:10.2527/jas.2013-7383
  2. Prodam F. et al. (Diciembre 2012). Quality of life, mood disturbances and psychological parameters in adult patients with GH deficiency. Panminerva Medica 54(4): 323–31. PMID 23123585
  3. Nyberg F, Hallberg M (Junio 2013). Growth hormone and cognitive function. Nature Reviews. Endocrinology. 9(6): 357–65. doi:10.1038/nrendo.2013.78