Инсулиноподобный фактор роста 1. Причины появления инсулиноподобного фактора роста. Для чего используется исследование

Инсулиноподобный фактор роста (ИФР, соматомедин С) - гормон, который образуется в печени и мышцах, является посредником гормона роста (соматотропного гормона, СГ). Гормон роста вырабатывается гипофизом (эндокринная железа, расположенная в основании головного мозга), после чего основная его часть поступает в печень, где он стимулирует выработку инсулиноподобного фактора роста. ИФР из печени поступает в кровь, откуда с помощью специальных белков-переносчиков транспортируется в органы и ткани, где стимулирует развитие мышц, костей и соединительной ткани.

Уровень ИФР в крови напрямую зависит от возраста человека. В раннем детстве его концентрация в крови небольшая. С возрастом она увеличивается, достигая максимальных значений в период полового созревания, после чего происходит плавное снижение уровня соматомедина.

Концентрация ИФР в крови при беременности постепенно повышается с увеличением срока беременности.

Поскольку концентрация гормона роста колеблется в течение суток (выброс его в кровь происходит неравномерно, несколько раз в сутки, максимальная концентрация обычно определяется в ночное время), то определение его уровня в крови затруднено. Поэтому для оценки нарушений выработки соматотропного гормона целесообразнее определять концентрацию ИФР, уровень которого в течение суток остается относительно постоянным.

Недостаточное количество ИФР и, как следствие, гормона роста, может быть вызвано дефицитом питания, заболеваний почек, печени, гипопитуитаризмом (заболевание, при котором происходит снижение или полное прекращение выработки гормонов гипофизом).

Дефицит ИФР в раннем детстве может привести к задержке роста и развития ребёнка, у взрослых же при нехватке ИФР обычно наблюдается снижение плотности костной ткани, недоразвитие мышц и изменение состава жиров.

Избыточное содержание соматомедина С является причиной гигантизма у детей и акромегалии у взрослых. При гигантизме у детей происходит чрезмерный рост костей, что приводит к аномально высокому росту и увеличению рук и ног до очень больших размеров. Акромегалия - заболевание, при котором происходит увеличение в размерах и расширение костей рук, ног, лица, увеличиваются внутренние органы, что часто приводит к заболеваниям сердца и может явиться причиной смертельных исходов в результате кардиомиопатии - поражения сердечной мышцы (миокарда) и нарушения её функции.

Наиболее частой причиной увеличения концентрации гормона роста (и, как следствие, ИФР) является опухоль гипофиза, которая может быть удалена хирургически, вылечена медикаментозно, либо с помощью химиотерапии. При удалении опухоли данный анализ используется для контроля успешного исхода операции (если опухоль удалена не полностью, уровень ИФР будет повышен) и выявления возможных рецидивов.

Анализ определяет концентрацию инсулиноподобного фактора роста (ИФР) в крови (нг/мл).

Метод

Метод ИХЛА (иммунохемилюминесцентный анализ) - один из самых современных методов лабораторной диагностики. В основе метода используется иммунологическая реакция, в которой на этапе выявления искомого вещества (инсулиноподобный фактор роста) к нему присоединяют люминофоры - вещества, светящиеся в ультрафиолете. Уровень свечения измеряется на специальных приборах люминометрах. Этот показатель пропорционален концентрации определяемого вещества.

Референсные значения - норма
(Инсулиноподобный фактор роста (ИФР-1, соматомедин С), кровь)

Информация, касающаяся референсных значений показателей, а также сам состав входящих в анализ показателей может несколько отличаться в зависимости от лаборатории!

Норма:

Показания

Наличие признаков дефицита гормона роста у детей (замедленный рост);

Наличие признаков дефицита гормона роста у взрослых - пониженная плотность костей, быстрая утомляемость, неблагоприятное изменение состава жиров, низкая выносливость при физических нагрузках (тест на ИФР не является специфичным для пациентов с такими симптомами, поскольку дефицит гормона роста и ИФР редко бывает причиной этих состояний);

Подозрение на низкую активность гипофиза;

Наличие симптомов гигантизма у детей либо акромегалии у взрослых;

После операции по удалению опухоли, производящей гормон роста (для подтверждения, что она была удалена полностью);

При прохождении лекарственной или радиационной терапии, которая обычно проводится вслед за операцией по удалению опухоли;

В течение нескольких лет после операции по удалению опухоли для контроля выработки гормона роста и предотвращения возможных рецидивов.

Повышение значений (положительный результат)

Повышенный уровень ИФР наблюдается при следующих состояниях и заболеваниях:

Акромегалия (заболевание, сопровождаемое увеличением кистей рук, стоп, черепа, особенно его лицевой части);

Синдром Иценко-Кушинга (характеризуется повышением артериального давления, увеличением массы тела, остеопорозом. У женщин возникает гирсутизм (оволосение по мужскому типу), у мужчин может развиться импотенция);

Почечная недостаточность;

Опухоли гипофиза;

Применение лекарственных препаратов (андрогены, клонидин, дексаметазон).

В середине прошлого века ученые предположили, что между гормоном роста, известным как соматропин, и клетками организма, на которые он влияет, должен быть посредник. Через некоторое время соматомедин был обнаружен и получил название инсулиноподобный фактор роста.

Сначала ученые пришли к выводу, что существует три группы таких посредников, которые получили названия в порядке нумерации: ИФР-1 (А), ИФР-2 (В), ИФЗ-3 (С). Но уже через несколько лет исследователи смогли установить, что существует лишь одна группа, инсулиноподобный фактор роста-1. Несмотря на это, порядковый номер за ним закрепился.

Инсулиноподобный фактор роста являет собой белок, структура и функции которого схожи на гормон инсулин. Соматомедин регулирует развитие и рост клеток организма. Ученые считают, что он принимает активную роль в процессах старения организма, если его показатели находятся ближе к верхней отметке допустимой нормы (чем старше человек, тем белка меньше), продолжительность жизни дольше.

Соматропин, известный как гормон роста, посредником которого является ИФР-1, вырабатывается в гипофизе, эндокринной железе головного мозга, с помощью которой гипоталамус управляет работой всей эндокринной системы организма. В то же время посредник между соматропином и клетками организма, соматомедин, синтезируется в печени под влиянием воздействия на рецепторы гормона роста. При дефиците белка в организме, он может начать вырабатываться в мышцах.

Именно от концентрации соматомедина в крови зависит, в каком именно количестве будет синтезироваться самотропин в гипофизе, а также соматолиберин, который производит гипоталамус для активизации выработки гормонов соматропина и пролактина. Это означает, что при низком уровне ИФР, выработка гормонов гипоталамуса и гипофиза увеличивается, и наоборот. Но иногда взаимодействие между посредником и соматропином может быть нарушено из-за недостаточного питания, плохой чувствительности гормона роста, отсутствия реакции у рецепторов.

Интересно, что хоть инсулиноподобный фактор роста-1 считается посредником соматропина, его количество в крови также зависит от йодсодержащих гормонов щитовидки, андрогенов, эстрогенов, прогестинов, инсулина, которые увеличивают его синтез в печени. А вот глюкокортикоиды, стероидные гормоны, которые вырабатывают надпочечники, выработку ИФР уменьшают.

Такое взаимодействие является одной из причин того, почему гормоны щитовидки, надпочечников, поджелудочной и половых желез оказывают влияние на развитие и рост организма. Например, инсулин, функцией которого является поставка глюкозы и питательных элементов до каждой клетки организма, снабжает также и печень, обеспечивая её всеми необходимыми для синтеза ИФР аминокислотами.

Механизм действия

Синтезируется инсулиноподобный фактор роста гепатоцитами печени, которые составляют от 60 до 80% от всей массы органа, участвуют в выработке и хранении белков, преобразовании углеводов, производстве холестерина, желчных солей и исполняют другие функции.

Поступив в кровоток из печени, соматомедин с помощью белков-переносчиков поступает в ткани и органы, активизируя рост костей, соединительной ткани, мышц и оказывая на организм похожее с инсулином воздействие. ИФР ускоряет выработку белков и замедляет их распад, способствует более быстрому сжиганию жиров.

Несмотря на то что количество гормона роста со временем уменьшается (его максимальная концентрация наблюдается, когда малыш еще не родился: на 4-6 месяце в утробе матери), и к пятидесяти годам его выработка сокращается до минимума, ИФР влияет на развитие организма на протяжении всей жизни.

Наибольшее количество наблюдается во время подросткового периода, наименьшее в детстве и в старости. Ученые отмечают тот факт, что пожилые люди, у которых показатели белка находятся на верхней отметке нормы, живут дольше и меньше подвержены сердечно-сосудистым недугам. Также количество ИФР возрастает в организме матери при беременности, когда организм малыша активно растет и развивается.

Сдача анализов

Инсулиноподобный фактор роста не склонен к колебаниям в течение дня, поэтому его часто берут на анализ при необходимости определить уровень соматропина, концентрация которого в крови непостоянна и на протяжении суток сильно колеблется. Чтобы установить концентрацию ИФР, в лабораториях используют имуннохемилюминесцентный анализ (ИХЛА), в основе которого – иммунная реакция антигенов (молекулы, что связываются с антителами).

Метод предусматривает сдачу крови из вены натощак, принимать пищу нельзя за восемь часов до анализа, разрешается пить только негазированную минеральную воду. За полчаса до процедуры нужно посидеть в приемном покое, чтобы кровь успокоилась. Если человек перенес острое респираторное заболевание, прежде чем сдать анализы, нужно полностью излечиться, иначе можно получить недостоверные данные.

Во время заполнения бланков нужно указать возраст, поскольку норма устанавливается для каждой возрастной категории индивидуально: чем старше человек, тем ниже концентрация ИФР. Самостоятельно искать расшифровку данных не нужно: это сделает врач, он же поставит диагноз.

Пониженный ИФР

Нехватка соматомедина у детей задерживает развитие и рост, результатом чего является карликовость. Дефицит белка во взрослом возрасте ослабляет мышцы, уменьшает плотность костей, изменяет структуру жиров.

ИФР ниже нормы может быть спровоцирован болезнями гипофиза или гипоталамуса, которые из-за недуга стали производить пониженное количество гормона. Это может быть результатом наследственных или врожденных патологий, нарушением в результате травм, инфекций, воспалений.

Может повлиять на понижение инсулиноподобного фактора роста проблемы с печенью (цирроз), почками, щитовидной железой (при гипотиреозе, когда уменьшается синтез йодсодержащих гормонов). Уменьшает синтез соматомедина недосыпание, неправильное питание, голодание, особенно плохо влияет анорексия. Способны понизить синтез белка слишком высокие дозы гормональных препаратов, содержащие эстрогены.

Чтобы нормализовать уровень ИФР, нужно выяснить причину, снижающую его синтез. Например, если это гипотиреоз, при лечении этого недуга, например, тироксином, можно привести его в норму. В случае неправильного питания надо пересмотреть диету, при недосыпании – режим дня.

Повышенный ИФР

Если уровень ИФР превышает допустимое количество, это также опасно, поскольку может свидетельствовать о развитии опухоли гипофиза (в основном доброкачественной), которую, скорее всего, необходимо будет удалить. Если после операции количество ИФР в норму не придет, это будет свидетельствовать о неэффективности операции.

Именно под влиянием доброкачественной опухоли гипофиза увеличивается синтез гормона роста, который может спровоцировать гигантизм, когда рост женщины превышает 1,9, мужчины – 2 метра (не путать с наследственной высокорослостью). Первые симптомы гигантизма дают о себе знать в возрасте восьми-девяти лет, когда начинается интенсивный рост костей, что приводит не только к гигантскому росту, но и к росту несоразмерно длинных конечностей.

Когда человек перестает расти, недуг переходит в акромегалию, которая вызывает расширение и утолщение лицевой части черепа, стоп, кистей. Люди, имеющие подобную проблему с ростом, долго не живут, поскольку гигантизм сопровождает огромное количество недугов. Чтобы остановить рост, иногда используют медикаменты, блокирующие синтез гормона роста. Помогает это не всегда, тогда врачи решаются на хирургическое вмешательство, которое может оказаться неэффективным.

Также исследования показали, что увеличение концентрации ИФР может стимулировать рост раковых клеток и свидетельствовать об опухоли легких, желудка, хронической почечной недостаточности. Если придерживаться диеты, которая снижает активность соматомедина, риск развития онкологических заболеваний снижается. Несмотря на многочисленные исследования в этом направлении, особых результатов в лечении рака подобные данные не дали.

Инсулиноподобный фактор роста (ИФР-1) относится к разновидности полилепидных гормонов. Он вырабатывается в организме и состоит из аминокислотных групп. Другое название гормона – соматомедин С. По химическому взаимодействию белок имеет схожесть инсулином.

Вещество необходимо для нормального функционирования организма: гормон участвует в синтезе белка и отвечает за рост костной и мышечной ткани. ИФР образуется в печени и мышцах. По анализу на данный гормон можно судить о процессе роста и развития человеческого тела. ИФР влияет на гормон роста (ГР), усиливает его выработку. Инсулиноподобный фактор роста оказывает следующие эффекты на организм:

1. Способствует росту и формированию скелета, мышц, хрящей, костной ткани;
2. Замедляет клеточный апоптоз;
3. Усиливает действие инсулина;
4. Предохраняет сердечно-сосудистую систему от преждевременного старения;
5. Увеличивает клеточный метаболизм.

У младенцев значение соматомедина С находится на пониженном уровне. Затем, в период взросления концентрация гормона повышается, а с моментом достижения зрелости вновь понижается. Ниже приведены нормы значения ИФР-1 у людей разных возрастных групп. У молодых мужчин уровень ИФР выше, чем у женщин. С достижением зрелости уровень гормона становится одинаковым для обоих полов.

Таблица 1 Зависимость ИФР-1 от возраста человека

Недостаток ИФР может быть вызван опухолью мозга, в результате поражения клеток. Пониженный инсулиноподобный фактор роста встречается при недоедании, дистрофии, гормональном дисбалансе и при некоторых болезнях. Болезни гипофиза, гипоталамуса также снижают уровень соматомедина в крови.

Недостаток ИФР может серьезно сказаться на здоровье человека. В раннем возрасте дефицит гормона приведет к запоздалому развитию малыша и недостаточному развитию костной ткани. У взрослых пониженный уровень ИФР приводит к хрупкости костей, ослабляет мышцы. Нехватка гормона приводит к изменению структуры липидов и нарушает обменный процесс в организме.

Избыток соматомедина является причиной акромегалии. У детей могут сформировываться аномально большие части тела, в частности руки или ноги. В период полового созревания высокий ИФР приводит к повышенной работе сальных желез, возникают прыщи и акне. Для взрослых большое наличие гормона сказывается на росте внутренних органов, например, сердца. Признаки высокого уровня ИФР проявляются в увеличении лицевой части тела, повышении артериального давления, нарушении зрения. Повышенный ИФР увеличивает риск заболевания диабетом, сердечно-сосудистых заболеваний, возможность инфаркта и развития гипертонии.

Инсулиноподобный гормон роста повышается при неправильной работе головного мозга, наличии доброкачественной опухоли гипофиза.

Свойства ИФР широко используются в спортивной фармакологии для набора мышечной массы и укрепления скелета. Существует два типа строения молекулы ИФР-1. Первый тип строения (лр3) имеет усиленную структуру, благодаря наличию удлиненной аминокислотной цепочки. Это вещество уменьшает действие глюкозы и способствует протеканию антилипидного процесса. Второй тип строения (4-70) отличается отсутствием в составе нескольких начальных аминокислот. Это дает возможность развитию эффективного анаболизма, формированию рельефной мускулатуры.

Анализ на ИФР

Для выявления уровня в крови гормона ИФР проводятся лабораторные исследования. Анализ может быть выполнен с использованием экспресс-тестов. В их составе лежит свойство связывать соматомедин с помощью фосфорилированного протеина. Однако, экспресс-метод имеет недостаточную точность. Поэтому, чаще всего в лабораториях определяют уровень ИФР на специальном высокочувствительном оборудовании. Показания к сдаче на гормон роста приводятся ниже:

• Аномальный рост конечностей или других частей тела;
• Диагностика функционирования гипофиза, наличие опухоли.

Для анализа берут венозную кровь. Перед сдачей крови нельзя принимать пищу в течение 8 часов и курить на протяжении 30 минут. На результаты может оказываться влияние медицинских лекарств, не следует принимать медикаменты перед анализом. Эмоциональное состояние должно находиться в равновесии.

После получения результатов анализируют причину отклонения гормона от нормы. Если инсулиноподобный фактор роста имеет низкое значение, проверяют другие гормоны, чтобы точно диагностировать нарушение в работе гипофиза. Если эта версия исключается, то убеждаются в чувствительности организма к ИФР. Могут назначаться дополнительные обследования почек, печени на наличие хронических заболеваний. Они также сокращают уровень ИФР в крови. Наличие пониженного ИФР у ребенка говорит о сбоях в работе головного мозга. Также дефицит соматомедина может быть вызван недостаточным скудным питанием.

Если конечный результат имеет высокое содержание соматомедина, то существует большая вероятность обнаружения доброкачественной опухоли в мозге. Высокий уровень инсулиноподобного фактора роста наблюдается при половом созревании и при протекании беременности. В данных случаях рост гормона является абсолютно нормальным и не служит поводом для беспокойства.

Особенно отмечается повышенный ИФР у детей в возрасте 8-10 лет. Ребенок может иметь непропорционально развитые руки или ноги. Но иногда такое развитие организма является формой наследственности и не имеет никакого отношения к высокому инсулиноподобному фактору роста.

У взрослых людей высокое значение гормона приводит к акромегалии. Кости человека растут в ширину, при этом их длина не увеличивается.

Повышение и понижение ИФР

Для взрослого человека повышенный соматомедин действует негативно: вызывает преждевременное старение, и, как следствие, сокращает продолжительность жизни. Высокий инсулиноподобный фактор роста повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, увеличивает нагрузку на печень, почки, приводит к быстрому изнашиванию жизненно важных органов. Кроме того, существует мнение, что высокий уровень гормона приводит к развитию онкологических заболеваний. Соматомедин предотвращает процесс отмирания клеток, в том числе и злокачественных, тем самым стимулируя их увеличение.

Понижение ИФР осуществляется нормализацией гормонального баланса, употреблением лекарств, стимулирующих работу щитовидной железы. Это могут быть препараты на основе йода. Важную роль играет правильное питание. Следует ограничить употребление пищи с высоким содержанием белка: мяса, молочных продуктов, рыбы. Эти продукты также способствуют повышению уровня ИФР. В пищу необходимо употреблять пищу растительного происхождения: овощи, злаки со сбалансированным содержанием белков, жиров и углеводов. Применение витаминно-минеральных комплексов способствует нормализации работы щитовидной железы и снижению инсулиноподобного фактора роста.

В детском организме все устроено наоборот. Если уровень ИФР низкий, то это плохо сказывается, как и на физическом развитии ребенка, так и на его умственных способностях. С каждым годом жизни ребенка повышается и инсулиноподобный фактор роста. Между этими двумя значениями наблюдается линейная зависимость. Рост ИФР продолжается до тех пор, пока организм не перестанет расти, как правило, это происходит при достижении 18-25 лет.

При низком уровне соматомедина устанавливают причину отклонения. Для увеличения показателя, используют витаминные добавки на основе кальция и других минералов, которые помогают формироваться костной ткани и укрепляют ее. Важно уделять особое внимание питанию ребенка: оно должно быть сбалансированным и разнообразным. Предпочтительнее включить в ежедневный рацион употребление в пищу молочной продукции, куриных яиц, красного и белого мяса, крупы. Помимо питания и витаминов, ребенок должен заниматься спортом: это обеспечит формирующиеся мышцы и кости необходимой нагрузкой. При совокупности выполнения всех перечисленных рекомендаций уровень соматомедина быстро придет в норму, а организм ребенка продолжит нормально развиваться. Исключение составляют случаи, когда низкое значение ИФР вызвано отклонениями в работе гипофиза. Для лечения применяют гормональную терапию, она дает эффективный результат и нормализует уровень гормона.