Editor: Nayara dos Santos
Colaboradores: Alexandra Castro Goetze, Ana Carolina Aragão
Introdução
Dentre os muitos fatores que influenciam o crescimento humano, merecem destaque o hormônio do crescimento (GH) e suas substâncias intermediárias, chamadas de somatomedinas ou IGFs. Estes dois hormônios, juntamente com a herança genética, são os grandes influenciadores do crescimento humano.
O GH ou hormônio do crescimento, (também chamado de hormônio somatotrópico ou somatotropina), é produzido pelos somatotrofos; que é um tipo celular específico da hipófise anterior.
Em relação à estrutura molecular do GH, pode-se dizer que este é constituído por uma cadeia única de 198 aminoácidos com duas pontes dissulfídricas internas, e possui peso molecular de 22 kDa.
Sobre a velocidade de crescimento, é constatado que a mesma apresenta-se elevada no primeiro ano de vida, decresce aos poucos e atinge valores relativamente estáveis por volta dos quatro anos de idade. A puberdade é o segundo período de alta secreção de GH, e conseqüentemente, de ganho de estatura. Este processo é finalizado à medida que a maturação óssea se completa e o indivíduo atinge sua estatura final.
Funções fisiológicas do hormônio do crescimento
O hormônio do crescimento, ao contrário dos outros hormônios hipofisários, não age através de uma glândula-alvo, e sim, exerce seus efeitos diretamente sobre quase todos os tecidos do corpo humano. Ele provoca o crescimento de quase todos os tecidos do corpo que são capazes de crescer; realizando o aumento de tamanho das células e o aumento do número de mitoses. O GH também promove uma multiplicação e uma diferenciação específica de alguns tipos celulares, tais como as células de crescimento ósseo e células musculares iniciais.
Além de seus efeitos sob o crescimento, também apresenta diversos efeitos metabólicos. De maneira geral, pode-se dizer que ele aumenta a quantidade de proteína do corpo (elevando a taxa de síntese de proteínas), utiliza as reservas de gorduras e poupa os carboidratos.
O GH aumenta o transporte da maioria dos aminoácidos através das membranas celulares para o interior das células. Obviamente, isto aumenta as concentrações de aminoácidos dentro destas. Este efeito é responsável parcialmente pelo aumento da síntese das proteínas.
O GH promove também o aumento da tradução do RNA para promover a síntese de proteínas pelos ribossomos. E em intervalos de tempo maiores (24 a 48 horas), esse hormônio estimula a transcrição do DNA no núcleo, levando a formação de quantidades aumentadas de RNA. Isto também promove uma maior síntese protéica e o crescimento (se houver energia, aminoácidos, vitaminas e outros requisitos necessários). Esta função é a mais importante promovida pelo GH. Além do aumento da síntese de proteínas, o hormônio do crescimento também reduz o catabolismo destas e dos aminoácidos.
Paralelamente, o GH aumenta a conversão de ácidos graxos em acetilcoenzima A e a sua posterior utilização como fonte de energia. Logo, sob influencia do GH, a gordura é utilizada como fonte de energia preferencialmente ao uso de carboidratos e de proteínas, poupando estes dois últimos substratos. Este efeito (promoção da utilização da gordura) juntamente com o efeito anabólico protéico do hormônio somatotrópico, resulta em uma elevação significativa da massa magra corporal.
Em relação ao metabolismo de carboidratos, o GH reduz a captação e uso da glicose pelos tecidos. Além de aumentar a produção de glicose pelo fígado e aumentar a secreção de insulina. O efeito mais relevante, entretanto, é a diminuição da taxa de utilização da glicose pelas células de todo o organismo. Isto aumenta a concentração sanguínea de glicose (“Diabetes hipofisário”). Logo, diz-se que o hormônio do crescimento tem um efeito diabetogênico, com aumento da secreção de insulina devido à alta glicemia.
A princial - e mais óbvia - conseqüência do hormônio do crescimento, entretanto, é aumentar o crescimento esquelético. Isto resulta de efeitos variados do GH sobre os ossos, incluindo 1) aumento da deposição de proteínas pelas células osteogênicas e condrocíticas que causam o crescimento ósseo, 2) aumento da taxa de reprodução destas células e 3) efeito específico de conversão de condrócitos em células osteogênicas, causando assim a formação de osso novo.
De uma forma geral, em resposta ao estimulo do GH, os ossos longos crescem em comprimento nas cartilagens epifisárias, onde as epífises - nas extremidades dos ossos - estão separadas das partes longas. Este crescimento provoca primariamente a deposição de cartilagem nova, seguida por sua conversão em osso novo, aumentando assim a parte longa e empurrando as epífises cada vez mais para longe. Concomitantemente, a cartilagem epifisária sofre um consumo progressivo, sendo que no final da adolescência quase não resta cartilagem epifisária para permitir o crescimento adicional do osso. Assim, ocorre a fusão das epífises em cada extremidade, tornando-se impossível aumentar o comprimento do osso e, conseqüentemente, o crescimento humano em estatura é cessado.
O hormônio do crescimento age também como um forte estimulador dos osteoblastos. Assim, os ossos podem continuar a aumentar de espessura durante toda a vida sob a influência do hormônio do crescimento, especialmente os ossos membranosos, como os ossos do crânio e a mandíbula.
Regulação da secreção do hormônio do crescimento
Fonte:http://www.medicinageriatrica.com.br/wp content/uploads/2007/07/gh.jpg
Além do Hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH), o jejum (especialmente com a deficiência de proteínas grave); a hipoglicemia, a baixa concentração de ácidos graxos livres no sangue; o sono profundo (estágios II e IV), a testosterona e o estrogênio; o exercício moderado, a excitação, o estresse e o trauma estimulam a secreção do GH.
A secreção do GH é controlada por dois fatores secretados no hipotálamo que são levados para a hipófise anterior através do sangue. São o hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH) e o hormônio inibidor do hormônio do crescimento (também chamado de somatostatina). O GHRH estimula a secreção de GH atuando mediante receptor específico acoplado à proteína G (AMPc), enquanto a somatostatina exerce ação inibitória.
Um feedback negativo faz o controle da secreção do hormônio do crescimento. Isto foi constatado, pois, quando há administração de GH exógeno em uma pessoa, observa-se supressão ou queda da secreção de GH endógeno. Não se sabe o mecanismo correto deste feedback; se é mediado pela inibição do GHRH ou pelo aumento da somatostatina.
Na realidade, o maior controlador da secreção do GH é o estado nutricional dos tecidos a longo prazo, especialmente seu nível de nutrição protéica. Sendo que depois da prática de exercícios intensos, há maior taxa de secreção de GH.
A secreção do GH é do tipo pulsátil, aumentando e diminuindo. E ela ocorre principalmente no início das fases III e IV do sono, com meia-vida inferior a 20 minutos. Esta rápida liberação no sangue é explicada pela fraca união que o GH possui com as proteínas plasmáticas. Em um dia normal ocorrem 6 a 10 pulsos secretórios , principalmente à noite, com concentrações entre os pulsos tão baixas quanto 0,04 μg/L. A amplitude dos pulsos e a quantidade de GH secretada variam com a idade, aumentando durante a puberdade e diminuindo na vida adulta, progressivamente, até alcançar níveis muito baixos.
Ao passo que o GH exerce suas ações mediante receptor específico (GHR).
Sistema GH-IGF
O hormônio do crescimento exerce grande parte de seus efeitos através de substancias intermediárias, chamadas de “somatomedinas” ou fatores de crescimento semelhantes a Insulina (IGFs). Os IGFS são assim denominados, pois apresentam elevado grau de semelhança estrutural com a pró-insulina, além de possuir efeitos semelhantes ao da Insulina no que diz respeito ao crescimento.
Em resposta ao GH, células no fígado, no músculo esquelético, na cartilagem, no osso e em outros tecidos secretam os IGFs, que podem entrar na corrente sanguínea ou agir localmente. No entanto, para que o crescimento seja adequado tanto o IGF circulante, de origem principalmente hepática, quanto os IGFs produzidos nos tecidos são fundamentais.
Os IGFs estimulam a síntese de proteínas, ajudam na manutenção tanto da massa óssea quanto da muscular e estimulam a cicatrização de lesões e o reparo dos tecidos. Quem os codifica são os genes localizados no braço longo do cromossomo 12 (IGF1) e no braço curto do cromossomo 11 (IGF2).
O GH é um dos principais promotores da produção de IGF-1 após o nascimento. O estado nutricional (principalmente o aporte protéico) também contribui com esta função. Os IGFs exercem suas ações mediante interação com dois diferentes receptores, denominados receptores de IGF tipo 1 (IGF-1R) e tipo 2 (IGF-2R).
Sistema GH-IGF durante a puberdade
Durante a puberdade, o aumento das concentrações dos esteróides sexuais (testosterona e estrogênio) estimula a secreção do GH. O que acaba resultando no aumento significativo da velocidade de crescimento, que ocorre antes nas meninas e mais tardiamente nos meninos.
Após a puberdade, mesmo que haja concentrações elevadas de hormônios sexuais, a secreção de GH gradualmente retorna a quantidades ínfimas.
Outros hormônios envolvidos no crescimento humano
Existe a necessidade de Insulina e de carboidratos para a ação promotora de crescimento do GH. Pois, ambos fornecem a energia necessária ao metabolismo do crescimento. A capacidade da Insulina de aumentar o transporte de alguns aminoácidos para dentro das células é também especialmente importante. Sem Insulina, o crescimento humano é ausente ou deficiente.
O hormônio tireoideano (tiroxina), o glucagon, os esteróides sexuais e a dopamina também promovem a secreção de GH, agindo no hipotálamo e/ou na hipófise. Logo, estes hormônios também contribuem para o crescimento humano.
Influência da alimentação, do sono e da atividade física no crescimento em pré- púberes
A atividade física moderada estimula o desen¬volvimento ósseo e promove o aumento dos níveis circu¬lantes do GH (por meio do estímulo aferente do músculo para a hipófise anterior). Ao passo que, a prática de exercício físico vigoroso, por um longo período de tempo, causa inibição do eixo GH-IGF-1, e, conseqüentemente, atraso puberal. Comprometendo, desta forma, a aquisição da massa óssea e da estatura ideal. É o caso das meninas da ginástica olímpica, por exemplo, que tem sua estatura diminuída graças a pratica de exercício físico rigoroso.
No que se refere ao sono, o que se sabe atualmente é que o GH é liberado em estágios profundos do mesmo. Por isto, as crianças devem dormir bem (mais de oito horas por dia). O não cumprimento desta recomendação também compromete o crescimento.
Por fim, em relação à alimentação, a restrição dietética em crianças é muito prejudicial. Pois, ela retarda o desenvolvimento puberal, atrasa o crescimento em estatura, causa osteopenia (diminuição da densidade mineral dos ossos, precursora da osteoporose) e anemia; dentre outras síndromes. O excesso de comida também não pode ser recomendado, visto que ele acarreta males como a obesidade infantil, não influenciando o crescimento humano em estatura.
Referencias bibliográficas
1. GUYTON, Arthur C; HALL, John E. Tratado de fisiologia médica. 11 a edição, Rio de Janeiro. Elsevier, 2006.
2. MARTINELLI JR, Carlos Eduardo et al. Fisiologia do eixo GH-IGF. Arquivo Brasileiro de Endrocrinologia do Metabolismo. Ribeirão Preto- SP, 2008.
3. ALVES, crésio et al. Impacto da atividade física e esportes sobre o crescimento e puberdade de crianças e adolescentes. Rev Paul Pediatr. Salvador, 2008.
4. TORTORA, Gerard J.; GRABOWSKI, Sandra Reynolds. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 6 a edição, Porto Alegre. Artmed, 2006.
5. CAMPBELL, Mary K. Bioquímica. 3ª ed. Porto Alegre: ARTMED, 2005.
Links relacionados
1. ABC da saúde. Disponível em: <http://www.abcdasaude.com.br/artigo.php?501> acesso em: 22 de nov. 2009.
2. Hormônios. Disponível em: <http://www.sistemanervoso.com/pagina.php?secao=5&materia_id=64&materiaver=1> acesso em: 22 de nov. 2009.
3. Hormônios do crescimento. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Horm%C3%B4nio_do_crescimento> acesso em: 22 de nov. 2009.
4. Hormônio do crescimento. Disponível em: <http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/nanismo/hormonio-do-crescimento-1.php> acesso em: 22 de nov. 2009.
5. Como ocorre o crescimento. Disponível em: <http://www.drashirleydecampos.com.br/noticias/11179> acesso em: 22 de nov. 2009.
6. Ações do hormônio de crescimento. Disponível em: <http://gballone.sites.uol.com.br/geriat/hGH.html> acesso em: 22 de nov. 2009.