Роль гормона роста в регуляции жирового и углеводного обмена

Роль гормона роста в регуляции жирового и углеводного обмена

Исследования, проводимые в последнее время и посвященные изучению различных факторов, участвующих в развитии ожирения, наглядно демонстрируют: гормон роста (ГР) играет активную роль в регуляции основного обмена. До сих пор не совсем понятно, почему при двух противоположных состояниях (акромегалии — состоянии, сопровождающемся повышенной секрецией ГР, и соматотропной недостаточности) имеют место схожие нарушения обмена: развитие ожирения, сахарный диабет, гиперлипидемии и дислипопротеидемии.

Говоря о метаболических эффектах гормона роста, необходимо помнить о том, что ГР не только является анаболическим гормоном, но также обладает антинатрийуретической и липолитической активностью. Ростовые факторы (ИФР-1, ИФР-2), помимо того что через них действует ГР, оказывают и собственное воздействие на органы и ткани организма. Большая часть циркулирующего в крови ИФР-1 продуцируется печенью, последний может синтезироваться в ряде органов и тканей, где действует как аутои/или паракринный ростовой фактор.

Об участии ГР в развитии и функционировании иммунной и кроветворной систем известно достаточно давно. Практически все клетки, относящиеся к системе лимфогемопоэза, не только имеют функционально активные рецепторы к ГР и ИФР-1 (Tapson et al., 1988; Johnson et al., 1992), но и синтезируют указанные соединения. Примером воздействия соматотропина на иммунокомпетентные клетки можно считать тот факт, что введение ГР гипофизэктомированным крысам восстанавливало клеточный и гуморальный иммунитет и повышало выживаемость гипофизэктомированных крыс, инфицированных Salmonella tiphy, в той же степени, что и тетрациклин (Еdvards et al., 1991).

ГР стимулирует синтез и секрецию ИФР-1 в печени, ИФР-1, в свою очередь, по механизму отрицательной обратной связи регулирует секрецию ГР. Большая часть ростовых факторов, синтезируемых в печени, находится под контролем не только ГР, но и инсулина. Так, снижение уровня инсулина, наблюдаемое у пациентов с сахарным диабетом первого типа, сочетается с уменьшением в крови уровня циркулирующего ИФР-1 и увеличением концентрации ГР.

Среди многочисленных факторов, влияющих на энергетический обмен, наиболее пристальное внимание клиницистов и исследователей в последнее время привлекает лептин, вырабатывающийся адипоцитами белой жировой ткани. Он выступает как антагонист нейропептида Y, синтезируемого аркуатным ядром гипоталамуса, в результате формируется ось, направленная на стимуляцию и торможение чувства насыщения: лептин усиливает чувство насыщения, нейропептид Y стимулирует чувство голода. Установлена прямая зависимость между концентрацией лептина и ИМТ, а также процентом жировой массы.

Достаточно интересен механизм взаимодействия между лептином и основными соединениями, принимающими активное участие в энергетическом обмене. Концентрация лептина у женщин в несколько раз превосходит таковую у мужчин, что может быть связано с преобладанием подкожно-жировой клетчатки над висцеральной у женщин, а также с положительным влиянием, оказываемым эстрогенами на концентрацию лептина. Предполагается, что именно лептин служит у женщин маркером достижения критической жировой массы, необходимой для наступления менархе и запуска репродуктивной функции.

Достаточно интересен механизм взаимодействия лептина и инсулина: в ответ на повышение инсулинемии адипоциты активизируются, что ведет к повышению концентрации лептина. В свою очередь, лептин, воздействуя на собственные рецепторы, локализованные на поверхности в-клеток, тормозит выброс инсулина. Однако данные, полученные DagogoGack S., опровергают наличие корреляции между гиперлептинемией и гиперинсулинемией, в связи с чем принципы взаимодействия между лептином и инсулином требуют дальнейшего уточнения и изучения.

Хорошо известно, что гиперсекреция ГР вызывает многочисленные нарушения в функционировании органов и систем организма. Стимулируя рост мягких тканей, ГР способствует значительному увеличению размеров сердца. При этом диаметр клапанного аппарата остается прежним. В результате формируется недостаточность кровообращения. Обладая диабетогенными свойствами, ГР в высоких концентрациях приводит к стимуляции гликогенолиза, торможению утилизации глюкозы мышцами, повышает активность инсулиназы печени. Повышенная концентрация свободных жирных кислот вследствие активации липолиза угнетает активность гликолитических ферментов в периферических тканях и затрудняет утилизацию глюкозы периферическими тканями. Эти нарушения способствуют формированию инсулинорезистентности в 50−60% случаев и, вероятно, могут приводить к развитию сахарного диабета второго типа — в 20% случаев. Развитие апноэ во сне в связи с гипертрофией мягких тканей гортани и сужением верхних дыхательных путей повышает риск внезапной смерти у пациентов с акромегалией в три раза (в сравнении с контрольной группой). Не менее серьезным осложнением акромегалии являются разнообразные нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы, включающие артериальную гипертензию, увеличение размеров сердца, развитие акромегалической кардиомиопатии и сердечной недостаточности.

Дефицит гормона роста (ДГР) — заболевание, развивающееся в результате тех или иных оперативных, лучевых, механических или иных воздействий на область гипофиза у взрослых и характеризующееся развитием стертой симптоматики. Наиболее характерными признаками ДГР являются снижение качества жизни пациентов, повышение удельного веса жировой с одновременным снижением процента мышечной массы, снижение плотности костной ткани, повышение атерогенности плазмы крови, развитие сердечно-сосудистых осложнений.

ДГР приводит к развитию гиперинсулинемии. Iranmanesh A. с соавторами доказали существование отрицательной связи между ИМТ и периодом полужизни ГР, ИМТ и амплитудой пиков секреции ГР, из чего можно сделать вывод, что, чем ниже концентрация ГР, тем выше показатель ИМТ.

Veldhuis J. D. в 1995 году выявил, что суточная концентрация ГР отрицательно коррелирует с содержанием жировой ткани. Хорошо известно, что развитие алиментарного ожирения сопровождается повышением содержания лептина в сыворотке крови. В условиях развития соматотропной недостаточности лептинемия повышается, что связано с прекращением отрицательного влияния ГР на секрецию лептина адипоцитами. Факт непосредственного воздействия инсулина на гипофиз остается спорным, но, несмотря на малое количество рецепторов к инсулину на поверхности питуитоцитов, торможение секреции и выброса ГР, сопровождающееся снижением концентрации м-РНК и ГР в соматотрофах, было выявлено в экспериментах in vitro.

Декомпенсированная соматотропная недостаточность способствует повышению концентрации ТГ, снижению содержания ЛПВП, повышению уровня фибриногена, активизации ингибитора-1 плазминогенного активатора фибриногена, снижению массы левого желудочка и уменьшению в связи с этим систолического выброса. Все перечисленные факторы способствуют повышению атерогенности плазмы крови, развитию сердечно-сосудистых осложнений у пациентов с дефицитом гормона роста.

Повышение уровня холестерина, липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП), снижение уровня липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) зарегистрированы у пациентов с ДГР в сравнении с контрольной группой, подобранной по возрастному и половому принципам. На фоне терапии препаратами гормона роста, проводившейся в ходе семи независимых, слепых, плацебо-контролируемых исследований, организованных в различных клиниках Европы, было продемонстрировано снижение уровня холестерина (выявлено в шести центрах), сочетавшееся со значимым снижением ЛПНП и ЛПОНП. Повышение уровня ЛПВП было зарегистрировано лишь в двух исследовательских центрах. Концентрация триглицеридов и аполипопротеина, А за время лечения не изменилась. Отмечалась тенденция к снижению уровня ТГ на фоне терапии ГР у пациентов с повышенным содержанием ТГ до лечения. В ходе другого исследования, проводимого одновременно в шести медицинских центрах, не было отмечено снижения концентрации липопротеина (А) на фоне ЗГТ препаратами гормона роста; в ходе пяти из шести проводимых исследований его концентрация повысилась и не изменилась только в одном.

Два независимых исследования, проведенные в Швеции и Великобритании, были посвящены ретроспективному анализу продолжительности жизни и причинам смерти у пациентов с ДГР. Ретроспективное исследование продолжительности жизни пациентов с подтвержденным диагнозом ДГР позволило выявить более высокий уровень смертности в описываемой группе в сравнении с данными в популяции. Анализ причин смертности позволил достоверно утверждать, что первое место среди них занимают сосудистые заболевания. Два независимых эхокардиографических исследования подтвердили факт достоверного уменьшения массы левого желудочка и снижения систолического выброса у пациентов с ДГР в сравнении с контрольной группой (Rasat R. et al., 1996).

По сравнительным данным, полученным в результате многочисленных исследований, отмечались уменьшение толщины стенки левого желудочка, снижение фракции выброса у пациентов с более чем 20-летним анамнезом дефицита гормона роста (Frustraci A. et al., 1992). Острый инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца в сочетании с сердечной недостаточностью и цереброваскулярными расстройствами являлись наиболее частыми причинами «сосудистой смерти» у пациентов с ДГР. Заместительная терапия ГР способствовала увеличению толщины стенки левого желудочка, повышению фракции выброса, увеличению массы левого желудочка, повышению ударного объема (Cuneo R. C. et al., 1989).

На принятом в Порт Стефенс консенсусе, посвященном диагностике и лечению ДГР, рекомендовано начинать терапию с низких доз препарата: 0,15−0,30 мг/день или 0,45−0,90 МЕ/день. Для контроля компенсации ДГР используется определение концентрации ИФР-1, именно этот показатель отражает функциональную активность системы гипоталамус-гипофиз-ростовые факторы.

Wiren L. et al. (1998) предлагают следующий расчет дозы препарата: 6 mg /кг/сутки или 0,018 МЕ/кг/сутки, максимальная доза в этом случае не будет превышать 12 mg /кг/сутки или 0,036 МЕ/кг/сутки. В ходе другого исследования нормализация концентрации ИФР-1 наступила при введении средних доз препарата, составляющих 0,6−1,2 МЕ/сутки (Janssen Y. J. H. et al., 1998).

В целях изучения влияния генотропина на показатели липидного обмена и антропометрических показателей у взрослых с ДГР в клинике эндокринологии ММА им. И. М. Сеченова было обследовано 18 пациентов (15 женщин и 3 мужчин) в возрасте 33,5±7 лет с подтвержденным диагнозом ДГР, семь из которых получали генотропин в дозе 1,0±0,2 МЕ/сутки в течение 6 месяцев. Исследовались показатели ИМТ, ОТ/ОБ, ХС, ТГ, ЛПНП, ЛПВП и индекс атерогенности (ИА) до лечения и через 6 месяцев терапии. Все полученные данные сравнивались с аналогичными показателями в группе, не получавшей генотропин. За время лечения в группе, получавшей генотропин, зафиксировано достоверное снижение показателей ОТ (р = 0,02) и ОТ/ОБ (р = 0,04), в отличие от группы сравнения, где рассматриваемые параметры остались прежними — р = 0,9 и р = 0,3 соответственно. В показателях липидного спектра на фоне приема генотропина произошло статистически значимое снижение ХС (р = 0,007), ЛПНП (р = 0,003), ИА (р = 0,003), содержание ТГ не изменилось (р = 0,4), а ЛПВП повысилось (р = 0,002). Среди пациентов, не получавших генотропин, не было отмечено сколь-нибудь значимых изменений в показателях жирового обмена: ХС (р = 0,4), ТГ (р = 0,6), ЛПНП (р = 0,4), ЛПВП (р = 0,3), ИА (р = 0,5). Таким образом, препараты гормона роста эффективно снижают концентрацию ХС, ЛПНП с одновременным повышением содержания ЛПВП, способствуют снижению ОТ и отношения ОТ/ОБ, что уменьшает риск развития висцерального ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с ДГР.