סומטוטרופין או הורמון גדילה Human Growth Hormone, Somatotropin)) הוא הורמון פפטידי המופרש בבלוטת יותרת המוח היפופיזה, ותפקידו, בין היתר, לווסת ייצור חלבונים ולהמריץ את ייצור ה- IGF-1 האחראי לגדילה אצל ילדים. הורמון הגדילה מופרש במהלך כל שנות החיים. מחסור בהורמון זה אצל ילדים עלול לגרום לעצירת הגדילה, ולקומה נמוכה. עודף בהורמון יגרום לאקרומגליה או לקומה גבוהה וענקות. החל מגיל 21 יורדת הכמות המופרשת ממנו בכ-14% בכל עשור. נוסף על תפקידו בוויסות הגדילה הוא משפיע על ויסות היחס בין רקמת השומן לרקמת השריר בגוף ועל חילוף החומרים ההפרשה של ההורמון היא פולסטיבית (בפולסים)- ההורמון מופרש יותר בלילה ולאחר השינה, אולם גם במהלך היום קיימים פולסים בהם ההורמון משתחרר.
תפקוד
ההורמון מופרש מההיפופיזה, נקשר לקולטן שנמצא בכבד ומגרה פקטור גדילה חשוב הקרוי IGF1 .שני הורמונים אילו פועלים על לוחיות הגדילה הנמצאות בקצות העצמות. תהליך זה גורם לחלוקת תאי הסחוס שבלוחיות הגדילה ולהבשלתם, מה שמביא לבסוף להתארכות העצמות. כל זה מתבטא בגדילה לגובה בילדים. הורמון הגדילה גם משפיע על בניית רקמת השריר.
באופן ישיר ההורמון מסייע בסינתזת החלבונים ובמניעת פירוקם, מסייע בגידול מסת השריר ובהקטנת מסת השומן, מגביר את קליטת הגלוקוז בשרירים, מעודד את ההתפתחות המינית, מעלה את תפוקת הלב והכליות, מוריד כולסטרול, מאיץ ריפוי פצעים ועלייה בפעילות החיסונית, מסייע בהפחתת לחץ הדם ובחיזוק רקמת העצם ואף מגביר שנת חלומות וסינתזת חלבונים במוח החיוניים להגברת הזיכרון לטווח ארוך.
נוסף לפעילותו הישירה, פועל הורמון הגדילה באופנים עקיפים:
1. נקשר לקולטנים על גבי ממברנות תאי הכבד, הכליה והשריר וגורם לשחרור של IGF, מעוררי גדילה, למחזור הדם. מעוררי גדילה אלה משפיעים על תאים סומטיים תוך השראת גדילת תאים, חלוקת תאים והם בעלי חשיבות מכרעת בצמיחת סחוסים. עם זאת, מחקרים עדכניים על הקשר בין הורמון גדילה והזדקנות מצביעים על כך שבתפקידו זה מעודד או מאפשר הורמון הגדילה, ככל הנראה גם התפתחות מחלות כגון סוכרת, וסרטן ומאיץ את ההזדקנות.
2. נקשר לקולטנים בתאי שומן ומביא לעלייה בחומצות שומן חופשיות על ידי העלאת פרוק השומן.
3. מתרכב עם רקמות וסקולריות. התרכבות זו מביאה לפירוק פוליסכרידים לגלוקוז שנכנס לזרם הדם
מבנה
החלבון עשוי מפפטיד שלם שאורכו 191–199 חומצות אמינו ומשקלו kD 22 ההורמון מיוצר כחלבון קודם של 217 חומצות אמינו וקיים בשתי צורות, טרום-GH ו-GH בוגר. הפרה-חלבון מכיל פפטיד אות באורך 26 שאריות הממוקם בקצה ה-N של החלבון, אשר מבוקע ליצירת החלבון הבוגר.
החלבון הבוגר עשוי משרשרת אחת ש45% ממנה נמצא ב8 סלילי אלפא. מבנה הגביש הידוע של hGH ממחיש כי הליבה של החלבון היא צרור של ארבעה סליל. סלילים 1 ו-4 בקצוות NH2 ו-COOH ארוכים יותר מהסלילים 2 ו-3 לולאה קצרה מחברת בין סלילים 2 ו-3 ושני חיבורי מוצלבים ארוכים מקשרים בין סלילים 1 ו-2 לבין סלילים 3 ו-4. הסלילים רצים למעלה-מעלה למטה-למטה זה יוצא דופן מכיוון שבדרך כלל ארבעה חבילות סליל מציגות כיוון למעלה-מטה-מעלה למטה.
ישנם שלושה סלילים נוספים קטנים בהרבה בתוך הלולאות המקשרות: אחד בתחילת החיבור בין סלילים 1 ו-2, אחד בסוף החיבור בין סלילים 1 ו-2, ואחד בחיבור לולאה קצרה בין סלילים 2 ו-3
הרצפטור נקשר לשאריות Phe54 ו-Glu74 של hGH
פפטיד האות פועל כעוגן לשמירה על הפרה-חלבון קשור לממברנה של הרשת האנדופלזמית (ER). לאחר איתות תקין, פפטידאז אות I הקשור לממברנה ER מבקע את הפרה-חלבון באורך 217 חומצות אמינו בין שאריות 26 ו-27 וכתוצאה מכך GH הפרשה בוגרת באורך 191 שאריות. החלבון הפעיל כעת משתחרר מהממברנה לתוך לומן ER ומיוצא אל מחוץ לתא ההורמון כולל שני גשרי ציסטאין וראש חומצי שטבעת קטנה בקצהו, מה שיוצר מבנה של לולאה גדולה ולולאה קטנה.
מחלות
חוסר מולד בהורמון הגדילה יכול להיגרם מהפרעה בהתפתחות הבלוטות האחראיות להפרשת הורמון הגדילה (היפותלמוס או היפופיזה) או כחלק מהפרעה כללית בהתפתחות המוח. לעתים נגרם החסר מפגם באחד הגנים שאחראים להתפתחות בלוטת יותר המוח (היפופיזה) - ואז יש חסר בהורמונים נוספים המופרשים מבלוטה זו. ייתכנו גם פגמים בגנים שאחראים לייצור הורמון הגדילה או להפרשתו.
חסר בהורמון גדילה יכול להופיע גם בהמשך החיים, ואז מדובר בחסר נרכש. חסר מסוג זה יכול להיגרם כתוצאה מדלקת, חבלה בראש, גידולים באזור ההיפופיזה, ניתוחים להסרת גידולים באזור זה והקרנות באזור הגולגולת. ייתכנו גם חסרים נרכשים בשל נוכחותם של נוגדנים בדם שמפריעים לפעולת הורמון הגדילה. ישנן גם מחלות הפוגעות ישירות בפקטור הגדילה IGF1. עם זאת, ברבים מן המקרים שבהם החסר בהורמון הוא נרכש, אין אנו יודעים מהי הסיבה לכך.
הימצאות מחסור בהורמון גדילה נאמדת בכ-1 ל-4,000 ילדים. בכ-50% מהמקרים, הסיבה אינה ידועה.
הסימנים לחוסר בהורמון הגדילה:
ביילודים: האורך והמשקל בלידה על פי רוב תקינים והתסמונת הקלינית עשויה להתבטא בירידה ברמת הסוכר בדם, צהבת ייילוד ממושכת ואצל בנים - פין קטן.
בגיל הילדות: הפרעה בגדילה היא הסימן העיקרי ולעתים היחיד לחסר בהורמון גדילה. סימנים נוספים אפשריים הם איחור בבקיעת השיניים, איחור בגיל העצמות, כפות ידיים ורגליים קטנות, שיער דליל וקול צפצפני.
בגיל ההתבגרות: הסימן הבולט הוא היעדר האצה בגדילה, למרות התקדמות תקינה בהתבגרות המינית.
תסמונת קוואסרקי- תסמונת נדירה. קומה נמוכה עקב אנומליה איכותית של הורמון גדילה מאופיינת בפיגור בגדילה ובקומה נמוכה (למרות נוכחותן של רמות נורמליות או מעט מוגברות של הורמון גדילה אימונריאקטיבי, GH), ריכוזים נמוכים של גורם גדילה-I דמוי אינסולין (IGF-I) ו עלייה משמעותית בקצב הגדילה בעקבות טיפול רקומביננטי ב-GH. השכיחות אינה ידועה אך רק מקרים בודדים דווחו בספרות. התסמונת נגרמת ממוטציות שונות בגן GH1 (17q22-q24) הגורמות לאנומליות GH מבניות ולמולקולה לא פעילה ביולוגית. אוטוזומלי רצסיבי.
