Система cit—ифр-1

Гипотеза соматомедина возникла в 1950-х годах как результат первых попыток объяснить регуляцию соматического роста гипофизарным соматотропным гормоном. Было высказано предположение, что этот гормон способствует росту тканей-мишеней не прямым путем, а опосредовано, оказывая на них воздействие с участием промежуточных веществ (Daughaday, Reeder, 1996). Позднее был принят термин “соматомедин” (Daughaday et al., 1972), отражавший стимулирующее влияние этих веществ на процессы роста, которые в последующем были идентифицированы и названы инсулиноподобными факторами роста (Rinderknccht, Humbel, 1978; Klapper et al., 1983). Однако в 1985 г. Грином с соавторами была выдвинута “гипотеза двойственного действия” (“dual effector hypothesis", Green et al., 1985), согласно которой СТГ оказывал непосредственное влияние на периферические ткани, без участия ИФР-1, а также стимулировал выработку ИФР-1 на локальном уровне. Сегодня известно, что одной из основных функций СТГ является стимуляция секреции ИФР-1 в печени, и кроме того, гормон роста стимулирует формирование тройного ИФР-связывающего комплекса, который обеспечивает стабильность ИФР-1 в сыворотке крови и содержит ИФР-связывающий белок (IGFBP-3) и кислотно-лабильную субъединицу (ALS). Секреция СТГ происходит в соматотропных клетках, расположенных в передней доле гипофиза(аденогипофизе) и имеет волнообразный характер. Самостоятельное функциональное воздействие СТГ на периферические ткани заключается в анаболическом эффекте на биосинтез белка (увеличение синтеза ДНК, РНК и белка), стимуляции роста хрящевой ткани и се кальцификации, стимуляции обменных процессов с использованием жиров и их расщепления в процессах энергообмена. Предполагается, что индуцированное физической нагрузкой повышение уровня СТГ оказывает прямое или опосредованное влияние на многие процессы соматического роста, связанные с формированием тканей (см. обзор Nindl et al., 2003).

Вне всяких сомнений важность функций, выполняемых системой СТГ-ИФР-1 в процессах постнатального роста и развития, в подростковом периоде уровень этих гормонов в организме достигает своего максимального значения. Вместе с тем с возрастом происходит последующее снижение их содержания в крови, столь существенное, что пожилых людей можно считать частично дефицитными по СТГ (Rudman et al., 1981). Взаимосвязь между возрастными изменениями функции СТГ-ИФР-1, а также снижением мышечной массы и силы стала предметом интенсивных исследований. У молодых лиц зрелого возраста с дефицитом СТГ применение рекомбинантного гормона роста человека сопровождалось положительными изменениями мышечной массы и функций (Cunco et al., 1991). В другом исследовании лиц зрелого возраста с дефицитом СТГ в организме в течение длительного времени подвергали лечению с применением СТГ, при этом наблюдалось не только увеличение мышечной силы, по и сокращение массы жировой ткани (Beshyah et al., 1995). Эти результаты послужили основой для убежденности в том, что терапия с применением рекомбинантного СТГ сможет принести пользу и лицам старшего возраста с дефицитом СТГ и ИФР-1. Однако исследования, направленные на изучение совместных эффектов применения СТГ и силовой тренировки у лиц зрелого (Yarasheski et al., 1992) и старшего возраста (Yarasheski et al., 1995), показали, что уровень процессов биосинтеза белка в организме при выполнении силовых упражнений не изменялся в случае применения СТГ. Более того, у лиц старшего возраста также наблюдались изменения мышечной массы и функций, которые имели сходный характер в обеих группах исследованных лиц (Lange et al., 2002). Следует отметить, что в исследованиях с применением рекомбинантного СТГ, вероятнее всего, использовали изоформу гормона с молекулярной массой 22 кДа, которая преобладает в составе СТГ сыворотки крови. Однако в крови обнаружены также и другие изоформы гормона общим количеством более 100 (Baumann et al., 1991), функции которых пока не установлены. Роль СТГ и ИФР-1 в крови, в частности в адаптации мышечной ткани в зрелом возрасте, также остается неясной. Возможно, что значение системных ростовых факторов для гипертрофии мышц относительно невелико. Например, в одной из работ было показано, что мышцы крыс с удаленным гипофизом, подвергавшиеся физической нагрузке, сохраняли способность к гипертрофии, несмотря на существенно сниженный системный уровень ИФР-1 (Adams, Haddad, 1996). Эти результаты в сочетании с простым наблюдением того, что гипертрофия отмечается только в мышцах, подвергающихся физической нагрузке, подчеркивает важность местных систем ИФР-1 для адаптивных изменений мышц.