Fisiología Endocrina - Hormona de Crecimiento (GH) e IGF-1 (IG:@doctor.paiva)

Generalidades de la Hormona de Crecimiento y el Factor de Crecimiento Similar a la Insulina (IGF-1)

Resumen de la sección: En esta sección, se introducen conceptos generales sobre la hormona de crecimiento y el factor de crecimiento similar a la insulina tipo 1 (IGF-1). Se habla sobre las acciones directas e indirectas de la hormona de crecimiento, así como del control de su secreción.

Hormona de Crecimiento

• La hormona de crecimiento es producida por las células somatotropas en la hipófisis.

• El hipotálamo libera sustancias que estimulan o inhiben la producción y liberación de hormona de crecimiento.

• La hormona liberadora de hormona del crecimiento (GHRH) estimula las células somatotropas para liberar GH.

• La somatostatina, también liberada por el hipotálamo, inhibe la producción y síntesis de GH.

Factor de Crecimiento Similar a la Insulina Tipo 1 (IGF-1)

• El IGF-1 es producido en respuesta a la estimulación por GH.

• El IGF-1 tiene efectos indirectos mediados por su unión a receptores específicos en diferentes tejidos.

Acciones y Funciones Principales

Resumen de la sección: En esta sección, se exploran las principales acciones y funciones tanto directas como indirectas de la hormona de crecimiento.

Acciones Directas

• La hormona de crecimiento estimula tanto la hipertrofia (aumento del tamaño celular) como la hiperplasia (aumento del número de células).

• Estimula el crecimiento lineal y anabólico en los tejidos.

• Promueve la mitosis y la división celular.

Acciones Indirectas

• El IGF-1, mediado por GH, favorece el aumento de masa magra.

• Tiene efectos lipolíticos y diabetogénicos.

Conclusiones

Resumen de la sección: En esta sección, se presentan algunas conclusiones sobre las características y acciones de la hormona de crecimiento y el factor de crecimiento similar a la insulina tipo 1.

• La hormona de crecimiento es un polipéptido grande compuesto por 191 aminoácidos.

• Sus principales acciones son el crecimiento lineal, anabolismo, lipólisis y diabetogénesis.

• La hormona de crecimiento tiene efectos directos e indirectos a través del IGF-1.

Nota: Este resumen es una síntesis basada únicamente en el contenido del transcript. No se han añadido información adicional.

Funciones de la hormona de crecimiento

Resumen de la sección: En esta sección se explican las funciones de la hormona de crecimiento y su efecto en diferentes tejidos.

Efectos endocrinos y autóctonos

• La hormona de crecimiento estimula al hígado para liberar el factor de crecimiento tipo 1 (GF1).

• El GF1 tiene un efecto endocrino, circulando por la sangre y afectando a varios tejidos.

• También tiene un efecto autóctono, actuando en el mismo tejido o en tejidos vecinos donde se libera.

Efectos en el hígado

• La hormona de crecimiento estimula al hígado para liberar GF1.

• El GF1 tiene diversos efectos, como aumentar la síntesis proteica y la captación de aminoácidos.

Efectos en otros tejidos

• La hormona de crecimiento estimula el tejido adiposo, disminuyendo la absorción de glucosa y aumentando la lipólisis.

• En los huesos, tanto la hormona de crecimiento como el GF1 aumentan la absorción de aminoácidos y promueven la síntesis proteica.

• Además, el GF1 incrementa la síntesis de ADN y ARN, favoreciendo así la reproducción celular.

Retroalimentación negativa

• El GF1 inhibe tanto al hipotálamo como a la adenohipófisis, ejerciendo un efecto inhibitorio sobre la liberación de GH.

• Este mecanismo actúa como una retroalimentación negativa para regular los niveles de GH en el organismo.

Resumen de las funciones de la hormona de crecimiento

• La hormona de crecimiento tiene efectos directos e indirectos en diferentes tejidos.

• Entre sus efectos directos se encuentran la disminución de la captación de glucosa en el tejido adiposo y el aumento de la síntesis proteica en el hígado.

• Los efectos indirectos se deben al GF1, que promueve la captación de aminoácidos y la síntesis proteica en varios tejidos.

• En resumen, la hormona de crecimiento tiene un papel importante en el crecimiento y desarrollo del organismo, así como en el metabolismo de los tejidos.

Efectos metabólicos de la hormona de crecimiento

Resumen de la sección: En esta sección se discuten los efectos metabólicos de la hormona de crecimiento, incluyendo su papel en la movilización de ácidos grasos y la síntesis de proteínas.

Efecto lipolítico y anabólico

• La hormona de crecimiento favorece la utilización de grasas como fuente de energía al movilizar ácidos grasos del tejido adiposo.

• Incrementa los ácidos grasos libres en la sangre y promueve su conversión en acetil coenzima A, lo que intensifica la utilización de grasas como fuente de energía.

• Tiene un efecto anabólico al estimular la síntesis de proteínas y promover el aumento de masa corporal magra, rica en músculos y pobre en grasa.

Efecto reductor en la utilización de carbohidratos

• La hormona del crecimiento reduce la cantidad de glucosa utilizada en el organismo al disminuir su captación tanto en músculos como en tejidos adiposos.

• Aumenta la producción hepática de glucosa a través del proceso llamado neoglucogénesis.

• También incrementa la secreción de insulina, lo que puede llevar a una resistencia a esta hormona.

Hormona contra-insulínica

• La hormona del crecimiento actúa como una hormona contra-insulínica, es decir, tiene efectos opuestos a los producidos por la insulina.

• Aumenta los niveles de ácidos grasos libres en la sangre, lo cual reduce la sensibilidad al hígado y al músculo esquelético a los efectos de la insulina.

• La hormona del crecimiento y la insulina tienen efectos sinérgicos en la producción de IGF-1.

Efecto de crecimiento de la hormona de crecimiento

Resumen de la sección: En esta sección se explora el efecto de crecimiento que tiene la hormona de crecimiento, especialmente en el esqueleto.

Estimulación del crecimiento óseo

• La hormona del crecimiento estimula el depósito de proteínas y promueve el crecimiento en casi todos los tejidos, pero su efecto más marcado se da en el esqueleto.

• Aumenta el depósito de proteínas en células osteogénicas y osteoblásticas, que son inductoras del crecimiento óseo.

• Favorece una mayor velocidad de reproducción celular y conversión hacia células osteogénicas y osteoblásticas, lo que resulta en un aumento tanto en longitud como en grosor de los huesos.

Diferencia entre longitud y grosor óseo

• El crecimiento longitudinal ocurre gracias al depósito de cartílago nuevo estimulado por la hormona del crecimiento. Este cartílago se convierte posteriormente en hueso.

• Sin embargo, este proceso cesa aproximadamente a los 25 años cuando desaparece el cartílago de crecimiento.

• El aumento en grosor o espesor óseo ocurre principalmente durante el periodo donde hay osteoblastos activos sintetizando más hueso bajo la influencia hormonal.

Diferencia entre acromegalia y gigantismo

Resumen de la sección: En esta sección se explica la diferencia entre acromegalia y gigantismo, dos patologías causadas por un exceso de hormona de crecimiento.

• La acromegalia es una condición en la cual hay un exceso crónico de hormona del crecimiento en adultos, lo que resulta en un aumento desproporcionado del tamaño de las extremidades y rasgos faciales.

• El gigantismo, por otro lado, ocurre cuando hay un exceso crónico de hormona del crecimiento durante el periodo de crecimiento antes del cierre del cartílago de crecimiento. Esto resulta en un aumento desproporcionado tanto en longitud como en grosor óseo.

Crecimiento óseo y hormonas

Resumen de la sección: En esta sección, se discute el crecimiento óseo y el papel de las hormonas en este proceso. Se diferencia entre el gigantismo y la acromegalia, explicando que el gigantismo es un crecimiento lineal debido a una liberación excesiva de hormonas de crecimiento antes de los 25 años, mientras que la acromegalia es un crecimiento en grosor después de los 25 años. También se menciona que la película Shrek fue inspirada por un actor con acromegalia.

Diferencia entre gigantismo y acromegalia

• El gigantismo es un crecimiento lineal debido a una liberación excesiva de hormonas de crecimiento antes de los 25 años.

• La acromegalia es un crecimiento en grosor después de los 25 años.

• Las personas con gigantismo tienen huesos más gruesos, mientras que las personas con acromegalia tienen huesos más gruesos en su mentón.

Crecimiento óseo durante la pubertad

• Durante la pubertad, hay una máxima velocidad de crecimiento en cartílago y hueso.

• La hormona del crecimiento estimula la liberación del factor IGF-1, que actúa tanto en el hígado como localmente en el hueso para promover el crecimiento.

Receptores de hormona del crecimiento

• Los receptores de hormona del crecimiento son receptores asociados a tirosina quinasa.

• Los receptores de IGF-1 son receptores tirosina quinasa.

Mecanismos de acción de la hormona del crecimiento

• En el hígado, la hormona del crecimiento se une a su receptor y estimula la síntesis del factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF-1).

• La hormona del crecimiento es estimulada por factores como el estrés, el ejercicio y la hipoglicemia, mientras que la somatostatina actúa como inhibidor.

Efectos de la hormona del crecimiento

• La hormona del crecimiento tiene efectos en diversos tejidos, incluyendo el tejido adiposo, músculo y hepatocitos.

• Estimula la glucogénesis y la síntesis de proteínas transportadoras de IGF.

• Indirectamente afecta al cartílago y hueso para promover el crecimiento lineal.

Crecimiento óseo y hormonas

Resumen de la sección: En esta sección se discute cómo las hormonas afectan el crecimiento óseo. Se menciona que los huesos no crecen más después de los 30 años, pero pueden volverse más gruesos debido a las hormonas. Se diferencia entre gigantismo y acromegalia, explicando que el gigantismo es un crecimiento lineal debido a una liberación excesiva de hormonas antes de los 25 años, mientras que la acromegalia es un crecimiento en grosor después de los 25 años. También se menciona una curiosidad sobre la inspiración de Shrek en un actor con acromegalia.

Crecimiento óseo y hormonas

• Después de los 30 años, los huesos no crecen más, pero pueden volverse más gruesos debido a las hormonas.

• El gigantismo es un crecimiento lineal debido a una liberación excesiva de hormonas antes de los 25 años.

• La acromegalia es un crecimiento en grosor después de los 25 años.

• Las personas con gigantismo tienen un crecimiento lineal, mientras que las personas con acromegalia tienen huesos más gruesos, especialmente en el mentón.

Curiosidades sobre el gigantismo y la acromegalia

• El personaje de Shrek fue inspirado por un actor con acromegalia.

• El crecimiento óseo tiene su máxima velocidad durante la pubertad.

Receptores y mecanismos de acción

• Los receptores de hormona del crecimiento son receptores asociados a tirosina quinasa.

• Durante la pubertad, se produce una mayor concentración plasmática del factor IGF-1.

Efectos y regulación hormonal

• La hormona del crecimiento estimula la síntesis del factor IGF-1 tanto en el hígado como localmente en el hueso.

• La hormona del crecimiento es estimulada por factores como el estrés, el ejercicio y la hipoglicemia.

• La somatostatina actúa como inhibidor de la hormona del crecimiento.

Efectos de la hormona del crecimiento

• La hormona del crecimiento tiene efectos en diversos tejidos, incluyendo el tejido adiposo, músculo y hepatocitos.

• Estimula la síntesis y secreción de hormonas de crecimiento en la sangre.

• La hormona del crecimiento también tiene un efecto de retroalimentación corto al inhibir su propia liberación.

Estímulos para la liberación de la hormona de crecimiento

Resumen de la sección: En esta sección se discuten los diferentes estímulos que pueden influir en la liberación de la hormona de crecimiento.

Estímulos que estimulan la liberación de la hormona de crecimiento

• La hipoglicemia (descenso de la glicemia)

• El descenso de ácidos grasos libres en sangre

• El aumento de aminoácidos en sangre, especialmente arginina

• El ayuno o inanición

• Deficiencias de proteínas

• Estrés y excitación

• Traumatismos y ejercicio físico intenso

• Hormonas como testosterona y estrógenos, que también estimulan la hormona del crecimiento

• Sueño profundo, principalmente en los estadios 2 y 4 del sueño

Estímulos que inhiben la secreción de la hormona de crecimiento

• El aumento de glicemia (hiperglicemia)

• El aumento de ácidos grasos libres en sangre

• Envejecimiento

• Obesidad

• Somatostatina, una hormona que inhibe directamente a las células somatotropas

Regulación hormonal y efecto sobre las células somatotropas

La producción y liberación de hormona del crecimiento está regulada por el hipotálamo y la hipófisis.

La ghRH (hormona liberadora) estimula su producción, mientras que la somatostatina inhibe su producción.

La ghRH viaja desde el hipotálamo hasta las células somatotropas en la hipófisis a través de los vasos porta.

La somatostatina también viaja por los vasos porta y actúa inhibiendo la producción de hormona del crecimiento.

Mecanismo de acción de la hormona del crecimiento

• La gh estimula la síntesis y liberación de hormona del crecimiento en las células somatotropas.

• Activa una proteína G estimuladora (Gs) que aumenta el AMP cíclico, activando así la proteína quinasa y aumentando el calcio intracelular.

• El aumento de calcio causa exocitosis de las vesículas que contienen hormona del crecimiento preformada.

Retroalimentación negativa y regulación hormonal

• La gf1 (factor de crecimiento similar a la insulina) inhibe la liberación de hormona del crecimiento tanto en el hígado como en otros órganos.

• La somatostatina también inhibe directamente a las células somatotropas, disminuyendo el AMP cíclico e inactivando la proteína quinasa.

Regulación hormonal en el hipotálamo e hipófisis

Resumen de la sección: En esta sección se explora cómo se regula la producción y liberación de hormonas en el hipotálamo e hipófisis.

Núcleo AR4 del hipotálamo

• El núcleo AR4 del hipotálamo libera ghd-h, un péptido compuesto por 43 aminoácidos.

• Este ghd-h llega a la adenohipófisis y estimula las células somatotropas.

Región peri-ventricular del hipotálamo

• En esta región se encuentran neuronas que liberan somatostatina, un péptido compuesto por 14 aminoácidos.

• La somatostatina inhibe la liberación de hormona del crecimiento en las células somatotropas.

Efecto de gh y somatostatina en las células somatotropas

• La gh estimula la síntesis y liberación de hormona del crecimiento al activar la proteína G estimuladora (Gs) y aumentar el AMP cíclico.

• La somatostatina inhibe la liberación de hormona del crecimiento al unirse a una proteína G inhibidora (Gi) y disminuir el AMP cíclico.

Secuencia de segundos mensajeros y efectos en las células

Resumen de la sección: En esta sección se analiza cómo los segundos mensajeros afectan a las células somatotropas y su producción de hormona del crecimiento.

Mecanismo de acción de gh

• La gh estimula la proteína quinasa, lo que aumenta el calcio intracelular.

• El aumento de calcio causa exocitosis de las vesículas que contienen hormona del crecimiento preformada.

Mecanismo de acción de somatostatina

• La somatostatina inhibe la proteína quinasa, disminuyendo el calcio intracelular.

• Esto evita la exocitosis de las vesículas con hormona del crecimiento.

Regulación hormonal y efectos en los órganos diana

Resumen de la sección: En esta sección se discute cómo la hormona del crecimiento afecta a los órganos diana y cómo su producción está regulada.

Regulación hormonal

• El hipotálamo libera ghd-h, estimulando la adenohipófisis.

• La somatostatina también es liberada por el hipotálamo e inhibe la liberación de hormona del crecimiento.

• La gh estimula otros órganos diana, mientras que la gf1 inhibe tanto la adenohipófisis como el hipotálamo.

Efecto en el hígado

• La gh estimula la liberación de gf1 en el hígado.

• La gf1 causa una retroalimentación negativa, inhibiendo tanto la adenohipófisis como el hipotálamo al aumentar la producción de somatostatina.

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Funcionamiento de la hormona de crecimiento

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo funciona la hormona de crecimiento en el cuerpo humano y cómo su liberación está influenciada por diferentes factores.

Liberación y vida media de la hormona de crecimiento

• La hormona de crecimiento se une a proteínas transportadoras en el cuerpo.

• Tiene una vida media corta de aproximadamente 20 minutos.

• La GH1, una forma más fuerte de la hormona, tiene una vida media más larga de aproximadamente 20 horas.

Valores normales en sangre

• Los adultos tienen alrededor de 16 a 3 nanogramos por mililitro (ng/ml) de hormona de crecimiento.

• Los niños y adolescentes tienen alrededor de 6 ng/ml.

• Durante una inanición prolongada, los niveles pueden llegar hasta 50 ng/ml.

Estimulación y producción

• La hipoglucemia estimula más la producción de GH que el déficit proteico en procesos agudos.

• El déficit proteico estimula más la producción en procesos crónicos.

• En casos severos de desnutrición, los niveles pueden aumentar significativamente.

Efecto del tratamiento con carbohidratos y proteínas

• Un tratamiento con carbohidratos no reduce significativamente los niveles, pero un tratamiento con proteínas puede reducirlos a casi la mitad en tres días.

Secreción pulsátil y variaciones diarias

• La secreción varía a lo largo del día, siendo mayor durante el ejercicio agotador y durante las fases 2 y 4 del sueño.

• Los niveles plasmáticos varían según la edad, disminuyendo a medida que envejecemos.

Efectos de la alimentación

• Una buena alimentación con alta ingesta de proteínas estimula la liberación de hormona de crecimiento y la síntesis de proteínas.

• Una mala alimentación con exceso de carbohidratos no estimula significativamente la hormona de crecimiento, pero aumenta el depósito de calorías.

Ayuno y producción hormonal

• Durante el ayuno, aumenta la producción de hormona de crecimiento pero disminuye la insulina.

• En ausencia de insulina, no se estimula la liberación adecuada de somatomedina y GF1.

Efectos en la alimentación y ayuno

Resumen de la sección: En esta sección se exploran los efectos específicos que tiene una buena o mala alimentación, así como el ayuno, en relación con la hormona de crecimiento.

Alimentación adecuada

• Una alta ingesta de proteínas estimula tanto la GH como GF1 e insulina.

• Esto resulta en un aumento en la síntesis de proteínas y el crecimiento, sin cambios significativos en los depósitos calóricos.

Mala alimentación

• Una dieta con exceso solo hidratos de carbono no estimula significativamente las hormonas ni tiene efectos importantes en el crecimiento o síntesis proteica.

• Sin embargo, puede haber un aumento del depósito calórico y provocar aumento del peso corporal.

Ayuno

• Durante el ayuno, hay una mayor producción de hormona de crecimiento pero una disminución en la insulina.

• Esto resulta en una reducción en la síntesis de proteínas y el crecimiento, pero una mayor movilización de calorías y lípidos.

Conclusiones finales

Resumen de la sección: En esta sección se presentan las conclusiones finales sobre el funcionamiento y efectos de la hormona de crecimiento.

• La liberación de la hormona de crecimiento está influenciada por factores como la alimentación, el ejercicio y el sueño.

• Los niveles varían a lo largo del día y disminuyen a medida que envejecemos.

• Una buena alimentación con alta ingesta de proteínas estimula su producción y tiene efectos positivos en el crecimiento y síntesis proteica.

• El ayuno aumenta la producción pero reduce la insulina, lo que afecta negativamente la síntesis proteica.

• Es importante entender cómo funciona esta hormona para optimizar su uso terapéutico.