Hormon wzrostu (somatotropina, GH) – funkcja, normy, badanie i zaburzenia wydzielania

Hormon wzrostu (GH, somatotropina) pełni ważne funkcje na każdym etapie życia – u dzieci warunkuje prawidłowy wzrost i rozwój, a u dorosłych wpływa na metabolizm, siłę mięśni i gęstość kości. Jego niedobór i nadmiar potrafią latami rozwijać się bez wyraźnych objawów i bywają rozpoznawane z dużym opóźnieniem. Wokół samego hormonu narosło wiele mitów – zwłaszcza dotyczących sportu, odchudzania i obietnic wiecznej młodości. Powstaje on w przysadce mózgowej, niepozornym gruczole u podstawy mózgu, który steruje pracą wielu innych narządów wydzielania wewnętrznego.

Hormon wzrostu to hormon peptydowy (białkowy), który przez swoiste receptory oddziałuje na niemal wszystkie tkanki. W okresie rozwojowym stymuluje wzrost kości długich i przyrost masy ciała. U osób dorosłych wpływa na ilość tkanki tłuszczowej i mięśniowej, gęstość mineralną kości oraz procesy metaboliczne.

Produkcja i uwalnianie hormonu zachodzą w komórkach somatotropowych przedniego płata przysadki mózgowej, która kontroluje również pracę tarczycy, nadnerczy i gonad. Jej uszkodzenie zwykle zaburza wydzielanie kilku hormonów jednocześnie, a nie tylko jednego.

Przysadka uwalnia hormon pulsacyjnie – od kilku do kilkunastu wyrzutów na dobę, a między nimi jego stężenie spada niemal do zera. Największy i najbardziej powtarzalny wyrzut następuje podczas pierwszego epizodu snu głębokiego (wolnofalowego). Podwzgórze silnie pobudza wtedy przysadkę, a zarazem osłabia sygnały hamujące wydzielanie GH.

Podwzgórze steruje przysadką za pomocą dwóch neurohormonów: somatoliberyna (GHRH) pobudza wydzielanie GH, a somatostatyna je hamuje. Wydzielanie pobudza także grelina – hormon produkowany głównie w żołądku, sygnalizujący m.in. głód.

Uwolniony hormon wzrostu działa na tkanki dwojako. Część efektów powstaje bezpośrednio, ale większość – za pośrednictwem insulinopodobnego czynnika wzrostu typu 1 (IGF-1). To właśnie IGF-1, wytwarzany przez wątrobę i inne tkanki pod wpływem GH, w dużej mierze odpowiada za wzrost kości i tkanek oraz podziały komórek. Gdy stężenie GH i IGF-1 dostatecznie wzrośnie, organizm ogranicza dalsze wydzielanie GH.

U dorosłych, po zakończeniu wzrastania, hormon wzrostu wpływa m.in. na:

Pojedynczego oznaczenia GH nie da się ocenić przez proste porównanie z zakresem referencyjnym. Wpływa na nie wiele zmiennych: wiek, płeć, BMI, faza cyklu, poziom estrogenów (w tym antykoncepcja i terapia hormonalna), a nawet stres czy posiłek tuż przed pobraniem.

Ze względu na pulsacyjne wydzielanie jednorazowe oznaczenie ma znikomą wartość diagnostyczną – niski wynik bywa normą w fazie między wyrzutami, a wysoki jedynie odzwierciedleniem chwilowego szczytu pulsacji.

Aby ominąć problem dobowych wahań GH, w diagnostyce oznacza się stężenie IGF-1. Insulinopodobny czynnik wzrostu krąży głównie związany z białkami transportującymi (IGFBP), dzięki czemu jego poziom zmienia się znacznie wolniej niż stężenie GH. Dlatego lepiej odzwierciedla całkowite wydzielanie hormonu wzrostu.

Precyzyjna diagnostyka opiera się na oznaczeniu IGF-1 oraz testach dynamicznych, które oceniają odpowiedź przysadki na podany bodziec – stymulujący lub hamujący.

Testy dynamiczne wykonuje się tylko przy podejrzeniu choroby i wtedy, gdy ich wynik realnie wpłynie na dalsze postępowanie. Wskazaniami są m.in.:

Aby prawidłowo wykonać badanie, należy zgłosić się rano, na czczo i po przespanej nocy. Stres i nagły wysiłek mogą zafałszować wynik. Warto wcześniej poinformować lekarza o przyjmowanych lekach i chorobach przewlekłych, ponieważ niektóre z nich (np. choroby tarczycy czy stosowanie estrogenów) mogą wpływać na wynik.

Wstępnym krokiem jest oznaczenie IGF-1 a niekiedy również stężenie GH z porannej krwi. U pacjentów z rozległym, udokumentowanym uszkodzeniem przysadki wyniki bywają skrajnie niskie, a obraz kliniczny na tyle jednoznaczny, że testy stymulacyjne stają się zbędne. W pozostałych przypadkach są one punktem wyjścia do dalszej diagnostyki – tym bardziej że prawidłowy poziom IGF-1 nie wyklucza niedoboru GH u dorosłych. Dlatego o rozpoznaniu decydują testy stymulacyjne.

Test stymulacyjny polega na podaniu substancji wywołującej u zdrowego człowieka silny wyrzut GH i seryjnym pobieraniu krwi, by uchwycić szczyt wydzielniczy.

Przy podejrzeniu nadmiernej produkcji hormonu stosuje się doustny test obciążenia glukozą (OGTT). U zdrowego człowieka wypicie stężonego roztworu glukozy niemal całkowicie blokuje uwalnianie somatotropiny. Brak spadku GH poniżej określonych progów świadczy o niezależnej od regulacji, chorobowej produkcji hormonu, typowej dla akromegalii. Wynik interpretuje się łącznie ze stężeniem IGF-1, co zwiększa pewność rozpoznania.

Somatotropinowa niedoczynność przysadki może rozwinąć się na każdym etapie życia, a jej obraz zależy od wieku. U dorosłych głównym skutkiem są niespecyficzne zmiany metabolizmu i pogorszenie samopoczucia, u dzieci – zahamowanie wzrostu. Przyczyny bywają wrodzone lub nabyte (najczęściej związane z chorobami lub leczeniem okolicy przysadki).

U dorosłych dominują przyczyny nabyte. Do najczęstszych należą:

U dzieci niedobór GH jest natomiast najczęściej izolowany (dotyczy tylko tego hormonu), a jego przyczyny zwykle nie udaje się ustalić – mówimy wtedy o postaci idiopatycznej. Rzadziej odpowiadają za niego wrodzone wady ośrodkowego układu nerwowego lub zaburzenia genetyczne.

Niedobór GH u dorosłych częściej niż u dzieci współistnieje z niedoborem innych hormonów przysadki.

Niski wzrost dziecka zwykle nie oznacza choroby – najczęściej wynika z uwarunkowań rodzinnych lub konstytucjonalnego opóźnienia wzrastania. Niepokoić powinien nie sam niski wzrost, lecz wyraźne zwolnienie jego tempa, gdy dziecko zaczyna „wypadać” ze swojego kanału na siatce centylowej. Diagnostyka obejmuje wtedy ocenę tempa wzrastania, oznaczenie IGF-1 oraz radiologiczną ocenę wieku kostnego.

Niedobór hormonu wzrostu jest rzadką przyczyną niskorosłości, ale rozpoznanie go w porę jest kluczowe. Leczenie działa bowiem tylko dopóki chrząstki wzrostowe pozostają otwarte, a decyduje o tym wiek kostny, nie metrykalny – zwykle do 18.-20. roku życia. Dlatego przy pierwszych niepokojących objawach warto jak najwcześniej zgłosić się do endokrynologa.

U dorosłych objawy są niespecyficzne, przez co łatwo pomylić je z oznakami starzenia lub przemęczenia. Należą do nich m.in.:

Nieleczony, długotrwały niedobór GH u dorosłych wiąże się ponadto ze zwiększonym ryzykiem sercowo-naczyniowym – to jeden z ważniejszych powodów, by go rozpoznać i leczyć, a nie bagatelizować jako „objaw wieku”.

Podstawą leczenia jest substytucja rekombinowanego ludzkiego hormonu wzrostu (somatropiny, rhGH), wytwarzanego metodami inżynierii genetycznej. Preparat podaje się we wstrzyknięciach podskórnych – codziennie, wieczorem, a od niedawna dostępne są także formy podawane raz w tygodniu, o porównywalnej skuteczności.

W Polsce leczenie hormonem wzrostu jest finansowane w ramach programów lekowych NFZ po spełnieniu kryteriów kwalifikacyjnych. U dzieci obejmuje ono m.in. somatotropinową niedoczynność przysadki, zespół Turnera, zespół Pradera-Williego i przewlekłą niewydolność nerek. Odrębny program dotyczy dorosłych z ciężkim, potwierdzonym niedoborem hormonu wzrostu.

Przewlekle wysokie stężenie GH i IGF-1 prowadzi do ciężkich stanów chorobowych, których charakter zależy od tego, czy nadmiar pojawił się przed zakończeniem wzrostu kośćca, czy już po nim. Źródłem nadmiaru jest zwykle łagodny guz przysadki, a nierozpoznana choroba latami uszkadza serce i metabolizm – dlatego tak ważne jest wczesne wykrycie.

Jeśli nadmiar somatotropiny pojawi się przed zarośnięciem chrząstek wzrostowych, dochodzi do gigantyzmu – gwałtownego, patologicznego przyspieszenia wzrostu wzdłużnego. Stan ten wiąże się z ryzykiem obciążenia układu krążenia, przerostu mięśnia sercowego i zaburzeń metabolicznych. U pacjentów z bardzo wczesnym początkiem choroby nadmiar GH często ma podłoże genetyczne.

U dorosłych, u których nasady kości już się zrosły, nadmiar GH powoduje stopniowy rozrost tkanek miękkich oraz kości dłoni, stóp i twarzoczaszki. Zmiany narastają powoli i bywają niespecyficzne, dlatego przez lata mogą nie wzbudzać podejrzeń.

W ponad 95% przypadków przyczyną jest łagodny gruczolak z komórek somatotropowych. Znacznie rzadziej są to guzy wydzielające GHRH lub ektopowe (pozaprzysadkowe) źródła hormonu. Gruczolak nie jest nowotworem złośliwym, ale rosnąc w ciasnej przestrzeni wewnątrzczaszkowej, może uciskać sąsiednie struktury – np. skrzyżowanie nerwów wzrokowych, co powoduje ubytki w polu widzenia.

Postępowaniem pierwszego wyboru jest operacyjne usunięcie gruczolaka. Gdy zabieg jest niemożliwy lub nieskuteczny, wdraża się farmakoterapię. Zastosowanie w leczeniu mają długo działające analogi somatostatyny (dostępne także w postaci doustnej) oraz pegwisomant i agoniści dopaminy. Radioterapię stosuje się wtedy, gdy pozostałe metody okażą się niewystarczające.

Wokół hormonu wzrostu wyrósł potężny rynek obietnic – zwiększenie masy mięśniowej, błyskawiczne spalanie tłuszczu i cofanie zegara biologicznego. 

Fizjologiczny spadek GH z wiekiem stał się fundamentem marketingu klinik „anti-aging”, jednak u zdrowych seniorów rhGH nie koryguje niedoboru, lecz ingeruje w sprawny układ endokrynny. Badania nie potwierdziły, by odwracał procesy starzenia – udokumentowały natomiast wysokie ryzyko powikłań.

GH bywa reklamowany jako środek „na spalanie tłuszczu”, bo faktycznie nasila rozkład tkanki tłuszczowej. U zdrowych osób realny efekt odchudzający jest jednak niewielki, a spadek masy wynika głównie z utraty wody i zmian w składzie ciała, nie z trwałego ubytku tłuszczu. Do tego rhGH sprzyja insulinooporności, więc ryzyko przewyższa korzyści.

Rekombinowany hormon wzrostu (rhGH) figuruje na liście substancji zakazanych w sporcie wyczynowym, zarówno w zawodach, jak i poza nimi. Decydują o tym przede wszystkim dwa czynniki:

Niekontrolowane przyjmowanie rhGH (często z nielegalnych źródeł lub ze sterydami anabolicznymi) jest niebezpieczne. Pacjent nie zna składu, czystości ani dawki preparatu, a terapia odbywa się bez nadzoru lekarza i kontroli badań.

Wiąże się to z ryzykiem m.in.:

Zdrowy organizm sam reguluje wydzielanie hormonu wzrostu, ale jego naturalny, pulsacyjny rytm można wspierać stylem życia. Nie jest to jednak leczenie niedoboru i w chorobach przysadki nie zastąpi substytucji hormonalnej.

Skoro najsilniejszy wyrzut przypada na pierwsze godziny snu głębokiego, długość i ciągłość nocnego wypoczynku mają duże znaczenie. Przewlekłe niedosypianie i nieregularne pory snu rozregulowują rytm uwalniania hormonu wzrostu.

Intensywny wysiłek (zwłaszcza trening siłowy oraz treningi interwałowe) wywołuje przejściowy, fizjologiczny wyrzut hormonu wzrostu – jeden z mechanizmów, dzięki którym ruch wzmacnia mięśnie i kości oraz stymuluje metabolizm.

Nadmiar tkanki tłuszczowej tłumi odpowiedź komórek somatotropowych na bodźce stymulujące wydzielanie GH, a jej redukcja częściowo przywraca bardziej fizjologiczny rytm. Krótkie okresy postu (np. przerywanego) chwilowo podnoszą poziom hormonu. Podstawą jest zbilansowana dieta z odpowiednią podażą pełnowartościowego białka – źródła aminokwasów niezbędnych do prawidłowej syntezy białek i hormonów peptydowych.

Krótkotrwały bodziec stresowy może chwilowo podnieść poziom somatotropiny. Przewlekły stres, ze stale podwyższonym kortyzolem i wtórnymi zaburzeniami snu, działa odwrotnie – rozregulowuje wydzielanie tego hormonu.