Hormone tăng trưởng (GH) thực hiện các chức năng thông qua các chất trung gian somatomedin

Khi Hormone tăng trưởng (GH) tác động trực tiếp vào các tế bào sụn được nuôi cấy bên ngoài cơ thể, sự tăng sinh của sụn thường không xảy ra. Ngược lại, GH được tiêm vào cơ thể động vật thì lại gây tăng sinh và phát triển các tế bào tương tự.

Nói ngắn gọn, GH kích thích gan (và các mô khác với một mức thấp hơn) tạo ra các protein phân tử nhỏ gọi là somatomedin tác dụng mạnh làm tăng mọi phương diện phát triển của xương. Một số tác dụng của somatomedin lên sự phát triển tương tự như các tác dụng của insulin lên sự phát triển. Do đó, các somatomedin còn được gọi là Yếu tố phát triển giống insulin (IGF).

Có ít nhất 4 loại somatomedin đã phân lập được, nhưng trong đó quan trọng nhất là somatomedin C (còn được gọi là Yếu tố phát triển giống insulin-1 hay IGF-1). Trọng lượng phân tử của IGF-1 khoảng 7500, và nồng độ trong huyết tương phụ thuộc chặt chẽ vào mức độ bài tiết hormone GH.

Những người lùn Pigmy ở Châu Phi không có khả năng tổng hợp lượng IGF-1 đủ mức để có tác dụng. Do đó, dù nồng độ GH trong huyết tương của họ bình thường hoặc cao, nhưng huyết tương họ vẫn bị thiếu IGF-1, làm cho họ có đặc điểm là mang tầm vóc nhỏ bé. Một vài giống người lùn khác (như người lùn Lévi-Lorain) cũng gặp vấn đề tương tự.

Hầu hết đã được công nhận, nhưng không phải hoàn toàn, những ảnh hưởng của GH thông qua IGF-1 và các somatomedin khác, hơn là những tác động trực tiếp của GH lên các xương và mô sụn. Vì vậy, các thử nghiệm đã chứng minh rằng tiêm GH trực tiếp vào lớp sụn đầu xương trên động vật sống gây ra sự phát triển ở các vùng sụn này, và chỉ cần một lượng rất nhỏ GH để làm cho sự phát triển này diễn ra. Một vài dạng giả thuyết về somatomedin vẫn đang còn là dấu chấm hỏi. Có khả năng là hormone GH có thể kích thích sản xuất đủ lượng IGF-1 tại các mô tại vùng để làm cho vùng đó phát triển. Còn có khả năng GH phản hồi trực tiếp với sự phát triển của một số mô và cơ thế somatomedin là một cách thức khác của sự phát triển nhưng không phải lúc nào cũng cần thiết.

Hình. Các biến thể điển hình trong việc tiết hormone tăng trưởng trong suốt cả ngày, cho thấy tác dụng đặc biệt mạnh mẽ của việc tập thể dục gắng sức và tốc độ tiết hormone tăng trưởng cao xảy ra trong vài giờ đầu tiên của giấc ngủ sâu.

Hormone GH có khoảng tác dụng ngắn nhưng IGF-1 có khoảng tác dụng kéo dài. GH chỉ gắn lỏng lẻo với protein huyết tương. Do đó, GH di di chuyển từ huyết tương vào các mô một cách nhanh chóng, và có thời gian bán hủy trong máu nhỏ hơn 20 phút. Ngược lại, IGF-1 gắn chặt vào một protein mang trong máu, protein này cũng tương tự như IGF-1, được sinh ra do kích thích của GH. Kết quả là IGF-1 được tiết từ máu vào mô rất chậm, với thời gian bán hủy kéo dài khoảng 20 giờ. Sự bài tiết rất chậm này giúp kéo dài tác dụng sinh trưởng của đỉnh tiết hormone GH.