Büyüme hormonu (GH) tüm organ ve dokulara etki eder, tedavi edilmemiş GH eksikliği olan (GHD) hastalar, bu anahtar hormonun eksikliğinin bir sonucu olarak ortaya çıkan çeşitli etkilerden muzdariptir. GH eksikliğindeki organ, sistemler çocuklarda ve yetişkinlerde tedavi edilmemiştir. Bunların dışında, GH’nin insanlarda diğer önemli hormonların fizyolojik eylemleri için gerekli görünen bir eş hormon olduğu sonucuna varılmıştır.
GH, birçok kez doğrudan, diğer hormonlarla işbirliği yaparak veya kendi aracıları aracılığıyla hareket ederek, karaciğerin yenilenmesinde, böbreğin gelişmesinde ve normal işleyişinde, yağ kütlesi miktarında rol oynar. Örneğin iskelet kaslarının gelişimi ve sürdürülmesinde, kemiklerde iskelet gelişimi ve mineral ediniminde, hematopoietik sistem ve bağışıklık sistemi gibi kompleks sistemlerde. Ayrıca hormon, gastrointestinal seviyede ve adrenal bezler üzerinde hareket edebilir. Bu yazıda, hormonun bu iskelet kasları ve sistemler üzerindeki fizyolojik etkileri ve replasman tedavisi ile tedavi edilmediğinde kaybının sonuçları hakkında bilgiler yer almaktadır.
GHD ve İskelet Kasları
GH-IGF-1 ekseni, hipertrofi ve doğum sonrası iskelet kası genişlemesini koordine etmek için önemli bir fizyolojik mekanizmayı temsil eder. Hem normal sıçanlarda hem de yetişkin başlangıçlı GHD insan hastalarda, GH uygulaması kas gücünü artırır ve vücut yağını azaltır. GHR eksikliği olan farelerde, miyofiber spesifikasyonu ve büyümesi kusurlu olarak kas kütlesi azalmıştır. GHR’si olmayan iskelet kaslarında, miyofiberlerin sayısı normal iken, miyofiberlerin boyutunda bir azalma vardır. GH’nin uygulanması, transkripsiyon faktörü NFATc2’nin aracılık ettiği bir mekanizma, miyonükleer sayıyı artırarak, miyoblastların yeni ortaya çıkan miyotüplerle füzyonunu kolaylaştırır. 
Bununla birlikte bir süre boyunca, GH’nin kas kütlesi üzerindeki olumlu etkilerinin, kas tarafından amino asitlerin artmış alımını indüklemekle sınırlı olup olmayacağı, kas protein sentezi üzerindeki etkilerin ve dolayısıyla kas kütlesindeki artışın mı olacağı tartışılmıştır. STAT5b’nin aracılık ettiği GH ile indüklenen IGF-I ekspresyonuna bağlıdır. Aslında, son zamanlarda in vitro çalışmalar, birincil miyoblastların GH ile tedavisinin IGF-I mRNA’yı hızla artırdığını, IGF-I uygulamasının ise birincil miyoblast proliferasyonunda önemli bir artışa yol açtığını göstermektedir. Bu nedenle, GH’nin kas üzerindeki rolü, miyoblastlar tarafından IGF-I üretimini indüklemesine bağlı olur ve daha sonra, otokrin bir şekilde miyoblast proliferasyonunu uyarmaktan IGF-I sorumludur.
Gerçek şu ki GH ve IGF-I, farklı sinyal yollarıyla iskelet kasları üzerinde hipertrofik bir etkiye neden olur ve etkileri, katkı sağlar. GHR’nin iskelet kasında bozulması ve buna bağlı olarak miyofiber tipi, boyutunda ve myonüklei sayısındaki histomorfometrik değişiklikler fonksiyonel olarak bozulmuş iskelet kası ile sonuçlanır. Bu etkilerle uyumlu olarak, tedavi edilmemiş GHD hastalarının kaslarının histolojisi büyük ölçüde değiştirilir ve GHR mutant farelerin iskelet kasında glikoz ve trigliserit alımı ve metabolizması etkilenir.
• Bununla birlikte GH’nin iskelet kası üzerindeki etkileri aşağıdaki gibidir:
• Miyoblastlarda IGF-I ekspresyonunu indükler,
• Sırayla, IGF-I bu miyoblastların çoğalmasına yol açar ve kas hipertrofisi üretir,
Bunlardan biri GH’nin substrat metabolizması düzenleyicilerinin gen ekspresyonu ve GISH gibi iskelet kasının hücresel büyümesi üzerindeki etkilerinden kaynaklanmaktadır. Diğeri, plazmada (FFA) artan serbest yağ asitleri seviyelerine yol açan GH ile indüklenen lipolize bağlıdır ve bunlar, doğrudan hücresel büyümeye etki eden ANGPTL4 geninin ekspresyonunu uyarır. Ek olarak GH, kas büyümesinin negatif bir düzenleyicisi olan kas miyostatinin ekspresyonunu inhibe eder, ancak bu son etki son zamanlarda sorgulanmıştır. GH / IGF-I’in iskelet kasları üzerindeki etkilerine göre, tedavi edilmeyen GHD hastalarının kas gücü azalmıştır, ancak bu GH tedavisi ile düzeltilir.
İnsanlarda, tek bir GH bolusu, substrat metabolizması düzenleyicilerinin gen ekspresyonunu ve in vivo iskelet kasının hücresel büyümesini indükler. GISH geni gibi bu genlerden bazıları, doğrudan GH tarafından indükleniyor gibi görünmektedir. Bununla birlikte, ANGPTL4 geni gibi diğer genler, GH’ye bağlı lipoliz tarafından indüklenen serbest yağ asidi seviyelerindeki müteakip artışla ilişkili olarak ifade ediliyor gibi görünmektedir. Bu sonuçlar, GH’nin lipid metabolizması üzerinde oynadığı rol ile uyumludur. GH’nin kas gücü üzerindeki varsayılan etkileri ile ilgili olarak, GH kullanımının, tendon ve iskelet kasında kollajen sentezinin uyarılması yoluyla GHD’si olmayan deneklerde fiziksel kapasiteyi iyileştirdiği, bu da daha iyi egzersiz eğitimine ve artan kas gücüne yol açtığı tahmin edilmektedir. 
Bu bağlamda sağlıklı yaşlılarda GH kullanımı kas gücünü artırmak için bir seçenek olmalıdır. Bununla birlikte, bir klinik çalışma, 6 aylık tedaviden sonra, bench press yanıt veren kaslardaki kas gücünün GH (GHD yok) veya plasebo ile tedavi edilen gruplarda artmadığı ve GH’de bacak basınına yanıt veren kaslarda istatistiksel olarak anlamlı bir artış olduğunu gösterdi. Çalışma, kas gücünde yalnızca vücudun alt kısmında bir artış olduğunu gösterdi. Bu nedenle, GH uygulaması, GHD’nin var olduğu durumlar dışında kas gücünün artmasında önemli gelişmeler sağlamaz. İlgi çekici olan sarkopeni, yaşlanma sırasında veya uzun süreli hareketsizlikten sonra ortaya çıkar. Büyük olasılıkla bu çok faktörlü bir süreç olsa da, gösterildiği gibi baskın bir rol, hücre döngüsü ilerlemesini inhibe eder. Ayrıca miyojenik düzenleyici faktörlerin seviyelerini azaltan ve böylece gelişimsel miyogenez sırasında miyoblastik proliferasyonu ve farklılaşmayı kontrol eden bir kas hormonu olan miyostatin tarafından oynanır.
Hem miyoblastlarda farklılaşmaya hem de miyotüplerde hipertrofiye aracılık eden IGF-I-Akt-mTOR yolunun GH ile indüklenen kas ekspresyonunun, miyostatine bağlı sinyali inhibe ettiği gösterilmiştir. TORC1’in (TOR sinyal kompleksi 1) bir bileşeni olan RAPTOR’a siRNA kullanılarak Akt-mTOR yolağının blokajı, Smad2 fosforilasyonundaki artış nedeniyle kas farklılaşmasının miyostatin tarafından inhibisyonunu kolaylaştırır. Bu nedenle, bu kas kaybı koşullarında GH uygulaması, miyostatin sinyallemesini inhibe etme pahasına kas kütlesini iyileştirmek için yararlı olabilir. Bununla birlikte, daha yeni bir çalışma, GHD’de GH tedavisinin plazma ve iskelet kasında daha önce yükselmiş miyostatin seviyelerini azaltmadığını göstererek bu kavramlara meydan okumuştur. Bu araştırmacılar, GH tedavisinin, iskelet kası kütlesini artırmada daha yüksek ağırlık temelli diyetlerden daha az etkili olduğu sonucuna varmışlardır. Bundan bağımsız olarak, GH / IGF-I’in iskelet kasında rolü anahtar ve açıktır.
GHD ve Kemik
Büyüme plakasındaki GH – IGF-I ekseninin boylamsal büyümeyi teşvik etmek için yaptığı eylemler halihazırda iyi bilinmektedir, ancak bunlar GH / IGF-I sisteminin kemik seviyesinde oynadığı benzersiz etkiler değildir. Bu eksen aynı zamanda iskelet gelişimini ve mineral alımını da düzenler. GH – IGF-I ekseninde bozulmalara sahip fare modelleri, kemik mineral yoğunluğunu artıran GH ile indüklenen IGF-I ekspresyonuna bağlı olarak kemik sağlığı parametrelerinde açık bir bozulma gösterir. GH dışında, diğer GH’den bağımsız mekanizmalar örneğin parathormon (PTH) kemik IGF-I ekspresyonunu düzenler. 
Deneysel fare modelleri, osteoblasttan türetilen IGF-I’in kemik mineralizasyonunun önemli bir belirleyicisi olduğunu ortaya koymaktadır. Osteokalsin promotörü yoluyla Igf1’in hedeflenen osteoblast-spesifik aşırı ekspresyonu, artmış kemik mineral yoğunluğu ve trabeküler kemik hacmi fenotipini oluşturur. Ayrıca genin kemikte ve kasta yıkıcı edilmesi, kolajen tip 1α2 ile ifade edilen Cre rekombinaz yoluyladır.
Özetle, GH’nin kemik seviyesindeki etkileri esas olarak ergenlik sonundan önce organizmanın uzunlamasına büyümesi ile ilişkili olmasına ve etkilerine IGF-I’in yerel üretimi tarafından aracılık edilmesine rağmen, GHD’nin her ikisi de göz ardı edilemez. Ayrıca patolojik ve fizyolojik (yaşlanmada olduğu gibi), osteopeni veya osteoporoz gelişiminde rol oynayabilir.
Kaynakça:
https://jme.bioscientifica.com/view/journals/jme/52/1/R107.xml
https://www.researchgate.net/publication/5438376_Effect_of_GH_on_human_skeletal_muscle_lipid_metabolism_in_GH_deficiency
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu