GH: l’ormone della crescita

GH: l’ormone della crescita

Il GH (ormone della crescita, somatotropo) è un ormone peptidico di 191 amminoacidi, secreto dall’ipofisi anteriore. Come suggerisce il nome ha un ruolo fondamentale nello sviluppo e nell’accrescimento durante la prima parte della nostra vita, da adulto regola diverse funzione metaboliche che riguardano la composizione corporea ma non solo. Esistono patologie da difetto (ipopituitarismi) ed eccesso di secrezione (gigantismo, acromegalia), è molto usato anche come agente dopante.

Funzioni del GH 

Spesso il GH ha la fame di essere un potentissimo ormone anabolizzante, in realtà le azioni anabolizzanti sono per la maggior parte mediate dall’ IGF-1 (in particolare sui muscoli). Può essere considerato quindi non solo un ormone, ma un pro-ormone per i suoi effetti sinergici con l’insulina per la sintesi dell’IGF-1, un potente anabolizzante.

Esiste infatti una particolare malattia genetica, la sindrome di Laron, nella quale si ha produzione di somatotropina ma non vi sono recettori epatici e periferici funzionanti per il GH, impedendo la secrezione di IGF-1. Questi pazienti recuperano la crescita con una terapia ormonale sostitutiva con la mecasermina (IGF-1 ricombinante).

Nel diabete mellito di tipo 1, nonostante un asse ipofisario conservato, si ha deficit di IGF-1 e la crescita è fortemente inibita se non si interviene con la terapia insulinica.

Anche sperimentalmente, in studi su cavie private dei recettori per il GH o IGF-1, hanno visto che solo quest’ultime avevano gravi deficit di sviluppo e mortalità precoce. Analogamente, l’uso di IGF-1 e GH hanno mostrato un icremento della sintesi proteica, che però si perdeva nel caso in cui la cavia fosse priva di recettori per IGF-1 (ma non se era priva di recettori muscolari per il GH).

Il somatotropo media quindi gli effetti di crescita su diverse strutture:

  • Midollo osseo –> proliferazione cellulare, sintesi componenti plasmatiche, globuli rossi
  • Tessuto osseo –> accrescimento in lunghezza (durante lo sviluppo) e successivamente in larghezza (adulto)
  • Organi viscerali come fegato, cuore, tiroide –> visceromegalia (crescita)
  • Cute –> crescita dei capelli, del derma e delle ghiandole sudoripare
  • Rene –> aumento del filtrato, aumento dell’attivazione della 25-OH D3 in calcitriolo (vitamina D3 attiva), stimolando la deposizione ossea del calcio

Il GH appartiene anche alla classe degli ormoni controinsulari, ovvero quelli che si oppongono all’attività dell’insulina. La somatotropina promuove quindi la lipolisi in sinergia con catecolammine e cortisolo (aumentando gli FFA), l’aumento della glicemia e a differenza di glucagone e cortisolo inibisce la proteolisi periferica (risparmio di azoto), stimola la conservazione del glicogeno epatico.

Nel bilancio azotato il GH riduce la proteolisi, aumenta la sintesi proteica e l’uptake periferico/muscolare di alcuni amminoacidi e riduce la loro ossidazione, favorendo quindi un bilancio azotato positivo (la semplice iperamminoacidemia stimola la sintesi proteica, con o senza GH).

GH ed esami del sangue e valori ematici

esami edl sangue ormone della crescita

Il GH segue un ritmo circadiano e una sua pulsatilità, ma è variabile anche da giorno a giorno nello stesso individuo: generalmente si ha un picco notturno verso le 3-4 di mattino e un secondo picco verso le 6-7 del mattino, con una depressione alla prima colazione e ai pasti.

Tuttavia questi picchi di somatropina possono essere fisiologicamente anticipati o ritardati a seconda di numerosi fattori e della secrezione episodica di somatostatina che inibisce la sua secrezione, pertanto non sono molto utili da soli in diagnostica, cioè un valore random alto o basso non è indicativo di eccesso o carenza.

Da sottolineare che il GH endogeno normalmente è composto da 191 amminoacidi e pesa 22’000 kDa, ma che nel sangue sono presenti anche altre isoforme troncate di diversi amminoacidi (20’000 kDa) dotate di uguale attività biologica ma talvolta non riconosciute dalle analisi; inoltre ogni laboratorio ha il suo range e metodo di indagine radioimmunologico e possono esserci significative variazioni eseguendo il test in laboratori diversi.

In un maschio adulto sano, il somatotropo a digiuno è generalmente inferiore a 5ng/ml o 226 pmol/L, nella donna sono talvolta riferiti valori massimi più elevati, fino a 10ng/ml perchè si riscontrano nella popolazione sana (non è ancora chiaro il significato di questo dismorfismo sessuale, dato che i livelli di IGF-1 sono invece simili all’uomo). Nel bambino invece, si considerano fino a 20ng/ml.

Per valutare un’alterata secrezione di GH, si valutano altri test come il livello dell’IGF-1, che indica al contempo la secrezione complessiva di GH e lo stato nutrizionale o con test di stimolo/provocazione che riescono a mettere il luce la dinamica secretoria del GH, come:

  • il test al GHRH (fattore di rilascio del GH)
  • l’infusione e.v. di sola arginina o in combinazione con il GHRH
  • la somministrazione di colinergici o L-Dopa
  • il test dell’ipoglicemia indotta da insulina (poco pratico)
  • la somministrazione di acido nicotinico (poco usato)
  • test di tolleranza orale al glucosio (OGTT), viene normalmente usato per determinare la risposta glicemica ad un carico orale di glucosio, in questo caso è invece usato per evocare la soppressione del GH, mentre i test precedenti sono di stimolo.

Il GH umano ha un’emivita di 30-60 minuti, condizionata da livelli di proteine plasmatiche (GHBP) e funzionalità renale, la sua secrezione complessiva nelle 24 ore è di circa 400-700 mcg.

Come aumentare l’ormone della crescita: fattori nutrizionali e fisiologici

L’esercizio fisico, specialmente intenso e con elevata produzione di lattato (HIIT, lavori ad alta densità) è in grado di aumentare in modo significativo la secrezione di GH. Questo aumento è però circoscritto e non porta a livelli mediamente più elevati di IGF-1, che sappiamo essere il mediatore a livello muscolare. Probabilmente è comunque una buona metodica allenante per il dimagrimento, specialmente dal punto di vista dell’efficienza.

Alimentazione e somatotropo

Il digiuno e la malnutrizione calorico-proteica aumentano significativamente l’ormone della crescita, ad un prezzo: si riduce fino al 50% l’IGF-1 sierico, pertanto non risulta una buona idea per la crescita o la conservazione della massa muscolare (cioè non mangiare non aiuta i muscoli, chi l’avrebbe detto, eh?).

Un pasto proteico o assunzione di notevoli quantità di arginina, aumentano (almeno in acuto) la secrezione di somatropina, specialmente se accompagnata da bassi livelli di glucosio e acidi grassi.

Ora invece una soluzione che non solo funziona, ma vi farà pure risparmiare: dimagrire (se site sovrappeso, ovviamente). Nei soggetti sovrappeso, obesi con diabete di tipo 2 o con sindrome metabolica si ha un variabile grado di insulino resistenza, che porta ad un’aumentata lipolisi basale nel tessuto adiposo con elevati livelli di FFA nel sangue e talvolta (DM2, sindrome metabolica) alterata glicemia a digiuno.

Cosa c’entra col GH? Il GH è un ormone iperglicemizzante e lipolitico, pertanto sia l’iperglicemia che gli acidi grassi liberi (FFA) ne inibiscono la secrezione, infatti questi soggetti hanno ridotti livelli di GH, e la terapia sostitutiva migliora la composizione corporea: questo a supporto della tesi che essere troppo grassi deprime la secrezione di GH.

Un altro metodo low-cost, che oltre a incrementare il GH è associtato a numerosi benefici sulla salute è: dormire bene.

Il sonno profondo (fase REM) è indicativo della qualità del riposo notturno, tra le altre cose permette la massima secrezione di GH notturno, non dimentichiamo che nel sano il GH è prodotto in larga parte durante il sonno.

Significato metabolico della secrezione fisiologica dell’ormone della crescita

Effetti del GH

Quando si parla di ormoni e sport, specialmente in contesti natural si fa spesso l’errore di pensare che lo stimolo ormonale sia l’obiettivo dell’allenamento o dell’alimentazione, quando in realtà la risposta ormonale andrebbe vista solo come un “tramite” che congiunge quello che noi facciamo con quello che otteniamo, quindi un mezzo non un obiettivo.

Tra le teorie più strampalate per aumentare il somatotropo a scopo anabolizzante o lipolitico abbiamo il non mangiare carboidrati, specialmente a cena, che magari in acuto se il pasto è prevalentemente proteico stimola il GH ma poi lo deprime: aumentano gli FFA che inibiscono la secrezione di GH, aumentano i chetoni che riducono la necessità di ormoni controinsulari, il fegato riduce notevolmente la sintesi di IGF-1 perchè la carenza di insulina segnala mancanza di substrati.

Paradossalmente invece, l’insulina favorisce un rebound nella secrezione di GH, perchè “pulisce” il sangue dagli FFA (così come l’acido nicotinico) e abbasa la glicemia.

Oppure l’integrazione di arginina, perchè stimola il GH… si parla però di 20-30g endovena. Con secretagogo dell’ormone della crescita annessa.

In contesti fisiologici il GH è un mezzo per rendere disponibile energia quando c’è carenza (stato post-prandiale, allenamento intenso, digiuno) o per metabolizzare substrati introdotti con l’alimentazione (amminoacidi), induce una fisiologica insulino-resisitenza allo scopo di mobilizzare i grassi e preservare glicogeno e muscolo scheletrico.

Non ha quindi molto senso scervellarsi per trovare il trucco per aumentare il GH e ricavare particolari benefici per migliorare la propria composizione corporea, discorso molto diverso se lo si assume a scopo dopate…

Come assumere GH: l’uso medico e dopante

L’uso primario del GH ricombinante, o r-hGH, è quello di sostituire la mancanza negli ipopituitarismi genetici, acquisiti o idiopatici.

Risulta di primaria importanza in ambito pediatrico assicuare la crescita del bambino affetto da carenza di GH, allo scopo il medico valuta sia le curve auxologiche che gli esami del sangue per stabilire e aggiustare la dose di somatotropo da somministrare.

Il GH è somministrato tramite iniezione sottocutanea (nel tessuto adiposo), ogni giorno in genere al mattino, per “mimare” il più possibile le secrezioni fisiologiche. Le dosi comunemente usate sono 1-2 UI nell’adulto come terapia di mantenimento e 2-5 UI (0,3mg/kg/settimana) nel bambino-adolscente; 1 UI (unità internazionale) corrisponde a 0,33mg di sostanza.
Come target terapeutici nel bambino si valuta la crescita, l’età ossea e valori di IGF-1; nell’adulto i valori di IGF-1, la densità ossea, il BMI e altri parametri ematici.

Nell’adulto con carenza e specialmente nell’anziano, aiuta a conservare la massa magra, ossea e probabilmente la qualità della vita.

Non è un segreto che la terapia con GH migliori la composizione corporea, sperimentalmente su uomini obesi e con sindrome metabolica ha ridotto massa grassa e aumentato la massa magra, migliorando al contempo l’omeostasi glucidica, attraverso un miglior “partizionamento” dei nutrienti. Allo scopo è usato con discreto successo (negli Stati Uniti) nel trattamento della lipodistrofia associata a HIV, negli stati cachettici e nelle ustioni gravi.

Veniamo ora al doping: perchè si usa il GH a scopo dopante?

Intanto bisogna tenere conto che per definizione, la dose dopante è superiore alla dose fisiologica che produce il nostro corpo o alla dose sostitutiva; nello specifico si parla di dosaggi minimi di 2-3 Unità fino alle 4-10 Unità al giorno (cioè da 2 a 10 volte la produzione fisiologica).

Ha un effetto di ricomposizione corporea, perchè da un lato aumenta la disponibilità di FFA nel sangue, dall’altro aumenta la ritenzione di azoto.

Gli FFA vengono ossidati più velocemente e in quantità maggiore, anche grazie all’aumentata conversione di T4 in T3 ad opera del GH e l’IGF-1 aumentando la sintesi proteica aumenta il dispendio energetico.

Il GH stimola anche la deposizione di collagene (risulta piuttosto efficacie in questo senso) nei muscoli e nei tendini, favorendo la riparazione di microlesioni e irrobustendo il tendine, piuttosto utile in qualsiasi atleta.

C’è però un prezzo a tutto questo, al di là dell’aspetto legale del doping:
un effetto è l’insulino resistenza (non sempre si verifica, perchè IGF-1 compensa parte dell’azione iperglicemizzante del GH) che aumenta il rischio di diabete di tipo 2, l’ipotiroidismo (già a dosi sostitutive può rallentare la funzione tiroidea, deprimendo la sintesi di T4), l’aumentato rischio potenziale nello sviluppo di tumori del sistema ematopoietico come leucemie e linfomi e il nutrire un tumore già sviluppato.

Da sottolineare infatti, che il somatotropo è spesso associato a insulina, metformina (farmaco per il diabete di tipo2) e ormoni tiroidei (T4 o T3).

L’aumentata crescita del pericondrio e periostio può causare assieme alla ritenzione di fluidi delle neuropatie da compressione, come la sindrome del tunnel carpale e aumentato rischio di artrosi causato dalla perdita delle proporzioni tra i margini ossei delle articolazioni, così come acromegalia (deformazione delle ossa, in particolare cranio, mandibola, mani e piedi).

Un altra complicanza da non sottovalutare riguarda il sistema cardiovascolare, infatti il GH causa cardiomegalia associata a deposizione di collagene nella fibra muscolare riducendo l’efficienza cardiaca e causando la perdita del fisiologico rapproto tra muscolo cardiaco e valvole.

Il GH causa anche l’aumento della renina, che causa un iperattivazione del sistema RAAS, aumentando la ritenzioni di fluidi e sodio aumentando la risposta ipertensiva.

Sia nell’uso medico che dopante, in modo dose-dipendente e a seconda della purezza del prodotto, possono comparire nel sangue anticorpi anti-GH che inattivano la molecola, richiedendo dosi maggiori o vanificando l’azione terapeutica.

Conclusioni sulla somatotropina 

Ricapitolando cosa possiamo dire dell’ormone della crescita, quali sono in sintesi i suoi effetti:

  • Ha una fondamentale azione nella crescita e nello sviluppo
  • Gli esami del sangue non sono facili da interpretare, in caso di sospetta iper o ipofunzione secretoria c’è un iter diagnostico da seguire
  • Aumenta in condizioni di digiuno, iponutrizione e pasti proteici/arginina
  • Si riduce all’aumentare dell’età e della massa grassa
  • Ha funzioni lipolitiche, iperglicemizzanti, stimola la ritenzione di azoto e la resistenza all’insulina
  • I suoi effetti anabolizzanti sono per lo più mediati dall’IGF-1 e quindi dallo stato nutrizionale
  • L’uso dopante ha diversi benefici ed effetti collaterali

Bibliografia:

  1. Garndner & Shoback, Greenspan’s endocrinologia generale e clinica, Piccin 2009
  2. https://emedicine.medscape.com
  3. Fazeli, Pouneh K and Anne Klibanski. “Determinants of GH resistance in malnutrition” Journal of endocrinologyvol. 220,3 R57-65. 27 Jan. 2014
  4. Godfrey RJ, Whyte GP, Buckley J, et al. The role of lactate in the exercise-induced human growth hormone response: evidence from McArdle disease
  5. British Journal of Sports Medicine 2009;43:521-525.
  6. van vught, Anneke & G Nieuwenhuizen, Arie & Brummer, Robert-Jan & S Westerterp-Plantenga, Margriet. (2008). Effects of Oral Ingestion of Amino Acids and Proteins on the Somatotropic Axis. The Journal of clinical endocrinology and metabolism. 93. 584-90.
  7. van vught, Anneke & G Nieuwenhuizen, A & A B Veldhorst, M & Brummer, Robert-Jan & S Westerterp-Plantenga, M. (2010). The Effects of Protein Ingestion on GH Concentrations in Visceral Obesity. Hormone and metabolic research = Hormon- und Stoffwechselforschung = Hormones et métabolisme. 42. 740-5.
  8. Møller, J & Fisker, S & M Rosenfalck, A & Frandsen, Erik & Jorgensen, Jens & Hilsted, J & S Christiansen, J. (1999). Long-term effects of growth hormone (GH) on body fluid distribution in GH deficient adults: A four months double blind placebo controlled trial. European journal of endocrinology / European Federation of Endocrine Societies.
  9. Gudmundur Johannsson, Per Mårin, Lars Lönn, Malin Ottosson, Kaj Stenlöf, Per Björntorp, Lars Sjöström, Bengt-Åke Bengtsson, Growth Hormone Treatment of Abdominally Obese Men Reduces Abdominal Fat Mass, Improves Glucose and Lipoprotein Metabolism, and Reduces Diastolic Blood Pressure, The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, Volume 82, Issue 3, 1 March 1997, Pages 727–734
  10. Kim, Shin-Hye & Park, Mi-Jung. (2017). Effects of growth hormone on glucose metabolism and insulin resistance in human. Annals of Pediatric Endocrinology & Metabolism. 22. 145-152. 10.6065/apem.2017.22.3.145.
  11. Sgrò, P., Sansone, M., Parisi, A. et al., Supra-physiological rhGH administration induces gender-related differences in the hypothalamus–pituitary–thyroid (HPT) axis in healthy individuals. J Endocrinol Invest (2016) 39: 1383.
  12. Niels Møller, Jens Otto Lunde Jørgensen, Effects of Growth Hormone on Glucose, Lipid, and Protein Metabolism in Human Subjects, Endocrine Reviews, Volume 30, Issue 2, 1 April 2009, Pages 152–177
Aimone Ferri

Aimone Ferri

Personal trainer ISSA, istruttore di powerlfting FIPL e studente di Dietistica all’Università degli studi di Genova , appasionato di bodybuilding, powerlifting e nutrizione sportiva. Maggiori informazioni

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