Factorul de creștere-ca insulina-I

IGF-I este principalul mediator al efectului de stimulare a creșterii al GH, cunoscut sub numele de „mediator de creștere”. GH este secretată de glanda pituitară, care stimulează celulele hepatice să sintetizeze și să elibereze IGF-I. IGF-I din circulație acționează în continuare asupra țesuturilor țintă, cum ar fi oasele, mușchii și organele, completând transmiterea și execuția semnalelor de creștere.
Creșterea osoasă: IGF-I activează în mod direct proliferarea și diferențierea condrocitelor epifizare, promovează extensia longitudinală a plăcilor de creștere a oaselor lungi și este un factor determinant cheie pentru creșterea în înălțime la copii; Stimularea simultană a activității osteoblastelor, creșterea densității osoase, inhibarea resorbției osoase a osteoclastelor și menținerea homeostaziei osoase adulte.

Dezvoltarea musculară: favorizează proliferarea și diferențierea celulelor satelite ale mușchilor scheletici (celule stem musculare), accelerează hipertrofia fibrelor musculare; Reglează transportul de aminoacizi și sinteza proteinelor, inhibă degradarea proteinelor musculare și îmbunătățește calitatea și forța musculară.
Dezvoltarea organelor: promovează proliferarea celulară și maturarea funcțională a organelor interne, cum ar fi inima, ficatul, rinichii și plămânii, asigurând dezvoltarea normală a organelor fetale și ale copilăriei.

IGF-I are activitate-asemănătoare insulinei (intensitate de aproximativ 1/60 din insulină) și reglează metabolismul grăsimilor, servind ca o legătură cheie între creștere și metabolism.
Reglarea glicemiei: favorizează absorbția și utilizarea glucozei de către mușchii scheletici și țesutul adipos, accelerează sinteza glicogenului; Inhibă gluconeogeneza hepatică, reduce producția hepatică de glucoză, îmbunătățește sensibilitatea la insulină și ajută la menținerea stabilității glicemiei.

Metabolismul grăsimilor: favorizează descompunerea grăsimilor și reduce acumularea de grăsimi; Inhibarea proliferării și diferențierea adipocitelor, reducerea procentului de grăsime corporală, în special reducerea depunerilor de grăsime viscerală și scăderea riscului de sindrom metabolic.
Bilanțul energetic: reglează centrul apetitului hipotalamic și afectează comportamentul de hrănire; Optimizați eficiența metabolismului energetic prin reglarea funcției mitocondriale în celule.

IGF-I reglează ciclul celular, promovează proliferarea și diferențierea, inhibă apoptoza și menține un număr stabil de celule tisulare prin activarea căilor de semnalizare de bază, cum ar fi PI3K/Akt și MAPK/ERK.
Proliferarea celulară: stimulează diviziunea celulară în țesuturi precum pielea, mucoasa gastrointestinală și endoteliul vascular, promovând creșterea și reînnoirea țesuturilor.

Anti apoptoză: Reglează expresia proteinei antiapoptotice (Bcl-2), reduce activitatea proteinei pro apoptotice (Bax), reduce apoptoza celulară indusă de stresul oxidativ, inflamație, ischemie și alte leziuni și protejează integritatea țesuturilor.
Reglarea diferențierii: Inducerea celulelor stem să se diferențieze în tipuri specifice de celule, cum ar fi mușchii, nervii și oasele, și participarea la repararea și regenerarea țesuturilor.

Factorul de creștere-ca insulina-Ieste un factor neurotrofic care joacă un rol de neînlocuit în dezvoltarea, repararea și reglarea funcțională a sistemului nervos central și periferic.
Neurodezvoltarea: promovează proliferarea, migrarea și diferențierea neuronilor embrionari, induce formarea și conectarea sinapselor neuronale și construiește rețele neuronale; Accelerează maturarea oligodendrocitelor, promovează sinteza mielinei și asigură transmisia eficientă a semnalelor neuronale.

Neuroprotecție: inhibă apoptoza neuronală, atenuează stresul oxidativ, toxicitatea glutamatului și daunele inflamatorii ale neuronilor; Promovează fluxul sanguin cerebral, îmbunătățește aportul de nutrienți către țesutul cerebral și protejează împotriva leziunilor cerebrale ischemice și hipoxice.
Funcția cognitivă: sporește plasticitatea neuronilor hipocampali, promovează expresia genelor legate de învățare și memorie și îmbunătățește capacitatea cognitivă; Întârzierea progresiei bolilor neurodegenerative precum demența senilă și boala Parkinson.

Deficiența hormonului de creștere (GHD)
Copiii cu GHD au o sinteză hepatică redusă de IGF-I din cauza secreției insuficiente de GH hipofizar, ceea ce duce la întârzierea creșterii, statura mică și vârsta osoasă întârziată.
Valoare diagnostică: scăderea nivelului seric de IGF-I reprezintă indicatorii biochimici de bază ai GHD, iar combinat cu testul de stimulare cu GH poate îmbunătăți acuratețea diagnosticului.
Terapie alternativă: IGF-I uman recombinant (rhIGF-I) poate promova direct creșterea osoasă și poate îmbunătăți prognosticul înălțimii la copiii cu sindrom de insensibilitate la GH (sindrom Laron) și GHD care nu răspund la tratamentul cu rhGH.

Nanism idiopatic (ISS)
Copiii cu ISS care nu au deficit de GH, dar au niveluri serice scăzute de IGF-I sau activitate biologică insuficientă sunt cauze frecvente de statură mică la copii.
Valoare diagnostică și terapeutică: detectarea nivelurilor de IGF-I poate ajuta la determinarea etiologiei ISS; Tratamentul RhIGF-I poate îmbunătăți în mod semnificativ rata de creștere a pacienților pediatrici și poate crește înălțimea adulților.

Deficiența hormonului de creștere la adulți (AGHD)
AGHD la adulți este adesea cauzată de tumori hipofizare, intervenții chirurgicale pe pituitare sau radioterapie și se caracterizează prin pierderea musculară, acumularea de grăsime, osteoporoză, oboseală și declin cognitiv. Patologia de bază este o scădere a nivelurilor IGF-I.
Diagnostic și monitorizare: IGF-I seric este indicatorul preferat pentru screeningul AGHD și monitorizarea eficacității, cu niveluri semnificativ reduse care sprijină diagnosticul.
Terapie alternativă: terapia de substituție cu rhGH poate crește masa musculară, poate reduce grăsimea viscerală, poate îmbunătăți densitatea osoasă și poate îmbunătăți calitatea vieții prin creșterea nivelului de IGF-I.

Osteoporoza (postmenopauza, osteoporoza senila)
Miezul osteoporozei este formarea osoasă redusă și resorbția osoasă crescută. IGF-I, ca factor cheie de reglare a metabolismului osos, scade odată cu vârsta și este strâns legat de debutul osteoporozei.
Asocierea patogenezei: IGF-I redus duce la scăderea activității osteoblastelor, la supraactivarea osteoclastelor, la scăderea densității osoase și la creșterea riscului de fracturi.
Potențial terapeutic: rhIGF-I combinat cu suplimente de calciu și vitamina D poate promova formarea oaselor, crește densitatea osoasă și poate reduce riscul de fracturi vertebrale și nevertebrale, în special pentru osteoporoza vârstnicilor.

boala Alzheimer (AD)
Nivelul de IGF-I din țesutul cerebral al pacienților cu AD este redus semnificativ, ceea ce este asociat cu apoptoza neuronală, pierderea sinaptică și declinul cognitiv.
Cercetare terapeutică: IGF exogen-Pot reduce depunerea de - amiloid, pot inhiba hiperfosforilarea proteinei Tau, pot atenua neuroinflamația și pot îmbunătăți abilitățile de învățare și memorie, făcându-l o țintă terapeutică potențială pentru AD.
boala Parkinson (PD)
Apoptoza neuronilor dopaminergici din substanța neagră a PD este legată de IGF-I insuficient, care poate proteja neuronii dopaminergici și poate promova repararea nervilor.

Explorarea clinică: tratamentul cu IGF-I poate întârzia scăderea funcției motorii PD, ameliorează simptome precum tremor și rigiditate musculară, iar combinat cu levodopa poate spori eficacitatea.
Accident vascular cerebral ischemic
Reglarea în sus a expresiei IGF-I după ischemia cerebrală este un mecanism neuroprotector endogen; Suplimentarea exogenă poate atenua edemul cerebral, poate inhiba apoptoza neuronală, poate promova angiogeneza și regenerarea nervilor și poate îmbunătăți deficitele neurologice.

Pacienții cu sindrom metabolic (obezitate, hipertensiune, hiperglicemie, hiperlipidemie) au adesea niveluri scăzute de IGF-I și rezistență la insulină, iar IGF-I este implicat în apariția și dezvoltarea tulburărilor de metabolism al glucozei și lipidelor.
Mecanism patologic: IGF-I insuficient duce la scăderea sensibilității la insulină și la creșterea nivelului de glucoză din sânge; Reducerea defalcării grăsimilor, acumularea de grăsime viscerală și exacerbarea tulburărilor metabolice.
Valoarea intervenției: creșterea nivelului de IGF-I poate îmbunătăți rezistența la insulină, poate reduce glicemia și grăsimea viscerală, oferind o nouă direcție de intervenție pentru sindromul metabolic și diabetul de tip 2.

Arsuri și răni cronice
Starea metabolică ridicată a corpului după arsuri duce la o scădere a nivelului de IGF-I, vindecarea întârziată a pielii și risc crescut de infecție.
Aplicare terapeutică: aplicarea locală sau sistemică a rhIGF-pot promova proliferarea fibroblastelor pielii, sinteza colagenului, pot accelera vindecarea rănilor și pot reduce formarea cicatricilor.

Atrofia cărnii
Repausul pe termen lung la pat, imobilizarea chirurgicală, fragilitatea persoanelor în vârstă, cașexia tumorală etc. duc la o scădere a nivelului IGF-I, o degradare mai mare a proteinelor musculare decât sinteza, reducerea masei musculare și scăderea forței musculare.
Efectul intervenției: IGF-Pot inversa atrofia musculară, pot crește masa și forța musculară, pot îmbunătăți funcția membrelor și pot îmbunătăți capacitatea de auto-îngrijire a pacienților vârstnici cu fragilitate.

Legat de tumoră (diagnostic auxiliar, evaluare prognostică, ținte terapeutice)
Activarea anormală a căii de semnalizare a IGF-I este strâns legată de apariția, invazia și metastaza diferitelor tumori, iar nivelurile serice crescute de IGF-I sunt markeri de risc tumoral.
Diagnostic auxiliar: nivelul seric IGF-I al cancerului pulmonar, al cancerului de sân, al cancerului de prostată, al cancerului colorectal și al altor pacienți a crescut semnificativ, ceea ce poate fi folosit ca indicator auxiliar pentru screening-ul tumorii.

Evaluare prognostică: nivelurile ridicate de IGF-I indică malignitate ridicată, risc ridicat de metastază și prognostic prost al tumorii.
Ținte terapeutice: inhibarea căii de semnalizare IGF-I/IGF-1R (cum ar fi anticorpii monoclonali IGF-1R) poate bloca proliferarea celulelor tumorale și poate induce apoptoza, ceea ce o face o direcție importantă pentru terapia țintită a cancerului.