IGF-1 jest kluczową molekułą sygnałową związaną z hormonem wzrostu (GH), zwiększającą syntezę białek w mięśniach szkieletowych. Myszy zmodyfikowane pod względem ekspresji IGF-1 miały znacznie szybszą regenerację mięśni. Hipertroficzne efekty podawania IGF-1 są dobrze udokumentowane u zwierząt i w badaniach na liniach komórkowych.
Ekspresja IGF-1 zwiększa się u szczurów i u ludzi wykonujących ćwiczenia siłowe. Ciężarowcy mieli więcej IGF-1 od zawodników grających w siatkówkę, co więcej ciężarowcy mieli aż 27% więcej IGF-1 od osób nietrenujących. Jednak ciągle dowiadujemy się coraz więcej na temat IGF-1 i jego roli we wzroście mięśni.
IGF-1 jest zbliżony do insuliny, na co zresztą wskazuje jego nazwa (insulinopodobny czynnik wzrostu). IGF-1 jest ważnym anabolikiem, a przy tym wpływa na zużycie wolnych kwasów tłuszczowych.
Wpływ na zwiększenie się poziomu IGF-1 ma:
- dieta wysokotłuszczowa i bogata w białko, ilość IGF-1 spada pod wpływem węglowodanów,
- wydzielanie hormonu wzrostu GH,
- estradiol – niezależnie od GH ma wpływ na syntezę i uwalnianie IGF-1,
- niski poziom tkanki tłuszczowej (osoby otyłe mają mniej IGF-1, co w sumie nie powinno dziwić, gdyż wykazano także związek z mniejszym poziomem testosteronu u otyłych).
Rola IGF-1 w ustroju:
- wzrost tkanki mięśniowej, zwiększenie syntezy białek,
- zwiększenie wychwytu aminokwasów,
- hamowanie produkcji glukozy w wątrobie, zwiększenie glikolizy,
- zmniejszenie lipolizy,
- wzrost transportu glukozy do komórek,
- wzrost kości,
- wzrost chrząstek,
- wzrost wytwarzania prolaktyny (poprzez wpływ na wazoaktywny peptyd jelitowy = VIP),
- wzmaga aktywność aromatazy i syntezę progesteronu.
David R. Clemmons podkreśla, iż w ukształtowanych adipocytach fizjologiczne stężenia IGF-1 nie mają wpływu na syntezę tłuszczów lub lipolizę. IGF-1 może oddziaływać tylko w bardzo wysokich stężeniach (ponadfizjologicznych), które mają wpływ na transport glukozy przez receptory.
Istnieją 2 główne szlaki odpowiedzialne za transport glukozy do wnętrza komórek:
- zależny od insuliny (jest związany z aktywacją kinazy PI3K),
- niezależny od insuliny (związany z aktywacją kinazy AMPK), m.in. związany z wysiłkiem fizycznym (każdego rodzaju, o odpowiedniej intensywności).
IGF-1 tłumi wydzielanie hormonu wzrostu, a gdy IGF-1 występuje w stężeniach ponadfizjologicznych (czytaj: przy użyciu dopingu) może tłumić nawet wydzielanie insuliny z wysepek Langerhansa. Działanie IGF-1 w tkankach jest regulowane przez białka wiążące zwane IGFBP (ang. insulin growth factor binding protein) – białka wiążące IGF (podobnie, jak w przypadku hormonów tarczycy lub testosteronu). W otyłości i zespole metabolicznym następuje deregulacja wydzielania białek wiążących IGF-1, co ma krytyczny wpływ dla stężenia i oddziaływania IGF-1 w ustroju człowieka. W cukrzycy typu 1 synteza IGF-1 jest wyraźnie upośledzona. Stwierdzono też, że u szczurów chorych na cukrzycę poziom krążącego IGF-I jest zredukowany i powraca do normy po leczeniu insuliną. W cukrzycy typu II IGF-1 wywiera wpływ mitogenny w wielu tkankach docelowych (zwiększa liczbę komórek).
Podsumowanie
IGF-1 hamuje lipolizę, nasila transport glukozy do komórek tłuszczowych, zwiększa utlenianie glukozy oraz zmniejsza uwalnianie wolnych kwasów tłuszczowych. Podawanie IGF-1 pacjentom z bardzo silną opornością insulinową powoduje poprawę kontroli stężenia cukru we krwi, przyczynia się do obniżenia stężenia glukozy i zwiększa wrażliwość insulinową w cukrzycy typu 1 i 2. Jednocześnie diabetycy są bardziej wrażliwi na efekty uboczne stosowania IGF-1, więc nie można go polecać, jako środka obniżającego stężenie glukozy we krwi. Wydzielanie IGF-1 silnie tłumi restrykcja kalorii (np. diety 1200-1500 kcal). Na dodatek każde 25% zmniejszenie podaży białka w diecie prowadzi do podobnego spadku stężenia IGF-1. IGF-1 zwiększa wychwyt i utlenianie wolnych kwasów tłuszczowych w mięśniach szkieletowych, a więc pełni ważną rolę regulacyjną.
Referencje:
1. David R. Clemmons, MD „Metabolic Actions of IGF-I in Normal Physiology and Diabetes” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3374394/
2. Ewa Kondracka „Zespół metaboliczny — istotny czynnik ryzyka raka” https://journals.viamedica.pl/oncology_in_clinical_practice/article/viewFile/9263/7883
3. Aleksandra Obrępalska-Stęplowska, Łukasz Durzyński, Anna Goździcka-józefiak „Insulinopodobny czynnik wzrostu i białka z nim współdziałające” http://www.postepybiochemii.pl/pdf/1_2005/09_1_2005.pdf
