В настоящее время точно установлена корреляция уровня ИПФР I в крови и индексами анаболизма, такими как скорость роста, скорость синтеза белков во всех тканях организма и азотистым балансом.
Одним из наиболее изученных эффектов ИПФР I является его способность стимулировать синтез ДНК. Оказалось, что ИПФР I активирует вход в синтез ДНК (S-фазу клеточного цикла) в последней части Gl-фазы клеточного цикла.
Свой эффект на рост костей СТГ реализует за счет локальной продукции. ИПФР I прехондроцитами или хондроцитами, находящимися на ранней стадии дифференцировки, внутри эпифизного ростового слоя. ИПФР I стимулирует деление клеток хряща и их рост (увеличение размеров), синтез протеогликана, который способствует увеличению органического матрикса кости. Кроме того, ИПФР I служит посредником трийодтиронина (Т3) в некоторых усиливающих рост хряща эффектах этого гормона. Экспозиция преостеобластов с ИПФР I приводит к увеличению синтеза ими коллагена I типа, ДНК, РНК и общего белка. Помимо этого костная ткань выполняет роль депо ИПФР I. Сами остеобласты могут синтезировать ИПФР I и некоторые белки, связывающие инсулинподобные факторы роста, которые накапливаются в органическом матриксе кости.
Оба фактора роста ИПФРI и ИПФРII стимулируют в мышечной клетке синтез ДНК и белка. Их влияние комплексно, так как привязано к программе дифференциации клеток. ИПФР I синтезируется клетками-сателлитами, которые служат предшественниками промиобластов, и основное биологическое предназначение этого синтеза состоит в необходимости максимально наполнить пролиферативный пул клеток. После стимуляции миобластной пролиферации, продолжительная экспозиция с высокими концентрациями ИПФР I приводит к окончательной дифференциации клеток Этот эффект связан со способностью ИПФР I увеличивать экспрессию множенного белка дифференциации - миогенина.
Другие типы клеток, реагирующих на ИПФР I, включают: эпителиальные клетки молочной железы, клетки глазных мышц, сосудов, эндотелиальные клетки, мезангиальные клетки, клетки - предшественницы эритропоэза, ооциты, клетки сетчатого слоя надпочечников, гранулезные клетки клетки-предшественницы миелопоэза, промиелоциты, фетальные гепатоциты, клетки островков поджелудочной железы, олигодендроциты, клетки Сертоли и сперматогонии.
ИПФР I является сильным ингибитором запрограммированной гибели клеток (апоптоза). Продукция стероидных гормонов гранулезными клетками яичника и тека-клетками стимулируется ИПФР I и ИПФР II, а их эффекты синергичны ФСГ. ИПФР I также стимулирует секрецию стероидных гормонов адренокортикальными клетками надпочечников, реагирующих на АКТГ. В яичках ИПФР I увеличивает секрецию тестостерона клетками Лейдига и действует синергично с ЛГ, чтобы усилить ответную реакцию клеток-мишеней. Продукция тиреоглобулина фолликулярными клетками щитовидной железы синергично увеличивается совместным действием ТТГ и ИПФР I В клетках эпителия вилочковой железы ИПФР I усиливает секрецию тималина.
Общие метаболические процессы, которые стимулирует ИПФР I включают:
· поглощение глюкозы,
· гликолиз,
· синтез гликогена и
· окисление глюкозы в жировых клетках и клетках скелетных мышц.
Эти метаболические эффекты реализуются через инсулиновые рецепторы. ИПФР I часто действует в содружестве с другими факторами роста, чтобы усилить синтез белка в клетках соединительной ткани. Он является сильным стимулятором миграции клеток, синтеза фактора роста сосудистых эпителиальных клеток В клинической практике исследование ИПФР I имеет важное значение для оценки соматотропной функции гипофиза. При акромегалии концентрация ИПФР I в крови постоянно увеличена поэтому его содержание служит более достоверным критерием диагностики акромегалии, чем уровень СТГ. Среднее значение ИПФР I в сыворотке крови у пациентов с акромегалией приблизительно в 7 раз превышает нормальную возрастную величину. Чувствительность и специфичность исследования уровня ИПФР I в сыворотке крови для диагностики акромегалии у пациентов старше 20 лет более 97%. Уровень повышения ИПФР I в сыворотке крови коррелирует с активностью заболевания и ростом мягких тканей, таких как толщина пяточной "подушки". Определение содержания ИПФР 1 в сыворотке крови используют для мониторирования эффективности проводимого лечения, уровень которого хорошо коррелирует с остаточной секрецией СТГ. Если в течение 24 ч средняя концентрация СТГ в крови ниже 1,6 нг/мл, то в таких случаях уровень ИПФР I в сыворотке крови будет находиться в пределах возрастных референтных величин. Исследование ИПФР 1 имеет важное значение у больных с подозрением на акромегалию, у которых после введения глюкозы уровень СТГ снижается до нормы.
Лечение больных с акромегалией аналогами соматостатина сопровождается значительным снижением уровня СТГ в крови у 85 - 90%больных, а его нормализацию наблюдают у 50% пациентов с одновременным снижением содержания ИПФРI до нормальных уровней у 40 - 70%больных.
Об отсутствии ремиссии при лечении акромегалии свидетельствуют содержание СТГ в крови выше 2 нг/мл после нагрузки глюкозой и высокий уровень ИПФР I. Критериями излечения акромегалии, являются следующие лабораторные показатели:
· уровень СТГ в крови натощак ниже 5 нг/мл;
· содержание СТГ в крови ниже 2 нг/мл при проведении глюкозотолерантного теста;
· уровень ИПФР I в крови в пределах нормальных величин.
В настоящее время в качестве показателя недостаточности СТГ используют определение концентрации ИПФР I в крови. У мальчиков с конституциональной задержкой роста уровень ИПФР I в крови ниже, чем у сверстников. При недостаточности СТГ уровень ИПФР I очень низкий, но нормализуется при эффективном лечении.
1. Алгоритмы диагностики и лечения болезней эндокринной системы. / Под ред. И.И. Дедова. - М., 1995.
2. Клиническая эндокринология: Руководство для врачей. / Под ред. Н.Т. Старковой. - М., 1991.
3. Назаренко Г.И., Кишкун А.А. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. – М.: Медицина, 2006. – 544 с.