Somatostatyna to hormon peptydowy wydzielany głównie przez komórki delta trzustki, podwzgórze, komórki D nabłonka przewodu pokarmowego i komórki okołopęcherzykowe tarczycy, a w okresie ciąży również przez łożysko. Hormon ten należy do statyn, czyli hormonów o działaniu hamującym. Somatostatyna jako jedyny hormon w organizmie człowieka wykazuje działanie endokrynne, parakrynne i neurokrynne. Oznacza to, że może być transportowana z miejsca produkcji do miejsca działania poprzez układ krwionośny, może być wydzielana przez zakończenia komórek nerwowych lub działać lokalnie w pobliżu wydzielających ją komórek. W endokrynologii określa się ją skrótem GHIH, czyli growth hormone-inhibiting hormone, co dosłownie oznacza “hormon hamujący hormon wzrostu” i wskazuje na główną rolę somatostatyny, czyli regulację wydzielania hormonu wzrostu przez przysadkę mózgową. Wraz z somatoliberyną, kontroluje wydzielanie hormonu wzrostu w cyklu dobowym, co jest niezwykle istotne dla równomiernego rozwoju wszystkich partii ciała i narządów wewnętrznych. Hormon wzrostu jest czynnikiem kontrolującym podział komórek i wzrost tkanek w całym organizmie. Jest niezbędny do prawidłowego rozwoju w okresach intensywnego wzrostu i nieprawidłowa regulacja jego wydzielania może prowadzić do szeregu zaburzeń. Jego wydzielanie jest kontrolowane przez somatoliberynę, hormon pobudzający, oraz somatostatynę, hormon hamujący. Hormon wzrostu odgrywa rolę sygnału, który pobudza komórki ciała do podziałów lub wydzielania substancji, dlatego też somatostatyna, poprzez regulację poziomu hormonu wzrostu, ma wpływ na wydzielanie innych hormonów, na przykład w układzie pokarmowym i jego gruczołach, układzie nerwowym i tarczycy. Somatostatyna wpływa na prawidłowy rozwój płodu w czasie ciąży, a także jest ważnym czynnikiem warunkującym płodność, ponieważ uczestniczy w kontroli podziałów komórkowych plemników i pęcherzyków jajnikowych. Nieprawidłowości w działaniu tego hormonu wynikają z nieprawidłowej budowy komórek wydzielniczych, niewrażliwości tkanek, czynników genetycznych i nowotworów. U dzieci nieprawidłowa gospodarka hormonalna może prowadzić do gigantyzmu, a u dorosłych do akromegalii. Zarówno nadmiar jak i niedobór somatostatyny ma konsekwencje dla zdrowia i wymaga interwencji medycznej w celu zniwelowania negatywnych skutków płynących z zaburzenia równowagi hormonalnej. Funkcje somatostatyny
Spis treści Funkcje somatostatyny
Produkcja somatostatyny
Nadmiar somatostatyny – przyczyny i skutki
Niedobór somatostatyny – przyczyny i skutki
Normy dotyczące somatostatyny
Do głównych funkcji somatostatyny należą:
hamowanie wydzielania hormonu wzrostu przez przysadkę mózgową,
hamowanie wydzielania insuliny i glukagonu przez trzustkę,
hamowanie wydzielania gastryny w przewodzie pokarmowym i zmniejszenie wydzielania kwasu solnego w żołądku,
hamowanie sekrecji motyliny w dwunastnicy i jelicie cienkim,
hamowanie rozkład tłuszczu i węglowodanów,
hamowanie wydzielanie hormonów tarczycy,
działanie jako neuroprzekaźnik w ośrodkowym układzie nerwowym
Ze względu na ogólnoustrojowe działanie hormonu wzrostu, somatostatyna wywiera działanie na cały organizm. Zmniejsza rozkład tłuszczów i węglowodanów, zmniejszając poziom glukozy we krwi i obniżając lipolizę, a w konsekwencji zmniejsza dostępność substancji niezbędnych do wzrostu tkanek. Reguluje wydzielanie glukagonu i insuliny działając parakrynnie, czyli lokalnie, na komórki alfa i beta trzustki, wpływając na poziom cukrów we krwi. W układzie pokarmowym hamuje wydzielanie soku trawiennego i zmniejsza ruchy perystaltyczne, wpływając na spowolnienie procesów trawienia. Wpływając na tarczycę, hamuje wydzielanie tyroksyny i trójjodotyroniny, obniżając ogólny metabolizm organizmu. W układzie nerwowym somatostatyna odgrywa bardzo ciekawą rolę jako neuroprzekaźnik w niektórych komórkach nerwowych. W mózgu somatostatyna odpowiada za:
sen,
pamięć i uczenie się,
pobieranie pokarmu,
radzenie sobie ze stresem,
obniżenie ciśnienia krwi przez współpracę z autonomicznym układem nerwowym,
funkcje układu odpornościowego
Ciekawostką dotyczącą funkcji somatostatyny w układzie nerwowym jest to, że ma ona znaczenie w dobrym samopoczuciu i relaksacji. W badaniach, gdzie podawano somatostatynę bezpośrednio do mózgu zwierząt udowodniono, że promuje ona relaksację i ma efekty antydepresyjne. Wskazuje się również na obniżenie poziomu somatostatyny i zmniejszenie ilości produkujących ją neuronów ośrodkowego układu nerwowego w chorobie Alzheimera.
Produkcja somatostatyny
Somatostatyna jest produkowana w trzustce, podwzgórzu, nabłonku przewodu pokarmowego, tarczycy i łożysku. Jest stale wydzielana w niewielkich ilościach przez te tkanki, ale jej produkcja może być zwiększana przez czynniki takie jak niskie pH w przewodzie pokarmowym. Somatostatyna działa głównie lokalnie, to znaczy na komórki sąsiadujące, tak więc usytuowanie komórek produkujących somatostatynę jest ważne dla jej funkcji. Uwolnienie tego hormonu przez komórki delta w trzustce spowoduje zahamowanie produkcji glukagonu w komókach alfa trzustki i insuliny w komórkach beta, a więc działanie somatostatyny odbywa się w obrębie jednego narządu, jednak w konsekwencji będzie działać na gospodarkę węglowodanową w całym ciele. W tarczycy hormon ten również wywiera działanie lokalnie na komórki tarczycy. Somatostatyna jest produkowana w komórkach przypęcherzykowych, inaczej zwanych komórkami C. Poprzez lokalne naczynia krwionośne i przestrzeń międzykomórkową dostaje się do sąsiadujących komórek trzustki i hamuje wydzielanie T3 (trójjodotyroniny) i T4 (tyroksyny). Nieco inaczej hormon ten działa w przypadku osi podwzgórze-przysadka mózgowa, gdzie somatostatyna produkowana przez podwzgórze jest transportowana do przysadki mózgowej za pomocą lokalnej sieci naczyń krwionośnych. Po dotarciu do przysadki somatostatyna hamuje wydzielanie hormonu wzrostu do ustroju, jednocześnie wpływając na podziały komórek i sekrecję hormonów w reszcie narządów. W nabłonku przewodu pokarmowego somatostatyna jest produkowana przez wyspecjalizowane komórki D, które reagują na kwasowe bodźce chemiczne. Wydzielenie somatostatyny powoduje obniżenie poziomu gastryny, odpowiedzialnej za produkcję kwasu solnego w żołądku i perystaltykę jelit, a także hamuje sekrecję motyliny, która zwiększa skurcze przewodu pokarmowego i wspomaga przesuwanie się treści żołądkowej. Somatostatyna odgrywa bardzo ważną rolę w łożysku, gdzie kontroluje wzrost rozwijającego się zarodka i ma wpływ na rozwój prawidłowej gospodarki hormonalnej i mózgu w młodym organizmie. Prawidłowy poziom somatostatyny u matki przyczynia się do utrzymania odpowiedniego poziomu cukrów we krwi i pozwala na dostarczanie odpowiednio zbilansowanej ilości węglowodanów do płodu. W organizmie hormon wzrostu wydzielany jest zgodnie z rytmem dobowym, a wydzielanie kontrolowane jest przez somatostatynę i somatoliberynę. Najwięcej hormonu wzrostu wydzielane jest w nocy. Ze względu na intensywny wzrost u dzieci wydzielana jest duża ilość tego hormonu, a wraz z wiekiem poziom ten ulega obniżeniu. Somatostatyna odgrywa kluczową rolę w regulacji tego cyklu i wpomaga regularny i równomierny wzrost całego organizmu u młodych osób.
Nadmiar somatostatyny – przyczyny i skutki
Nadmiar somatostatyny jest stanem patologicznym, w którym poziom somatostatyny ulega podwyższeniu w wyniku nadmiernej sekrecji przez komórki lub nieprawidłowej budowy komórek. W wyniku nadmiernej produkcji somatostatyny produkcja hormonu wzrostu ulega obniżeniu, przez co wzrost tkanek i podziały komórkowe mogą ulec zahamowaniu. Podobnie obniży się wydzielanie insuliny i glukagonu, co może skutkować rozregulowaniem równowagi węglowodanowej w organizmie. W układzie pokarmowym nadmiar somatostatyny będzie powodował spowolnienie procesów trawienia, zahamowanie ruchów robaczkowych jelit i zmniejszenie produkcji kwasu żołądkowego. Bardzo rzadko przyczyną nadmiaru somatostatyny może być guz somatostatynowy (somatostatinoma), nowotwór, który pojawia się w trzustce w wyniku transformacji nowotworowej komórek delta. Powstałe komórki nowotworowe wydzielają duże ilości somatostatyny i powodują objawy ze strony przewodu pokarmowego, takie jak biegunka, tłuszczowe stolce, obniżona ilość kwasu żołądkowego i bóle brzucha. Dodatkowo może wystąpić utrata masy ciała i cukrzyca, spowodowane nieprawidłową gospodarką cukrową i tłuszczową w ciele. Częściej nadmiar somatostatyny powoduje niedobór hormonu wzrostu, który może być powiązany z niedoczynnością przysadki, nieodpowiednim ukrwieniem przysadki, niewrażliwością receptorów na somatostatynę lub chorobami genetycznymi, na przykład w zespole Pradera-Williego. W takiej sytuacji niedobór hormonu wzrostu może skutkować:
spowolnieniem wzrostu lub karłowatością przysadkową,
osłabieniem i zmęczeniem,
spowolnioną regeneracją w przypadku urazów lub chorób,
zmniejszeniem masy mięśniowej,
zwiększeniem poziomu tłuszczu w organizmie,
problemami z płodnością
Nadmiar somatostatyny skutkuje spowolnieniem podziałów komórek i jest szczególnie zauważalny u dzieci, u których pierwszym sygnałem jest spowolnienie wzrostu. U dorosłych, którzy zakończyli fazę intensywnego wzrostu sygnałami są zmiany w metabolizmie, wadze i problemy ze strony układu pokarmowego.
Niedobór somatostatyny – przyczyny i skutki
Niedobór somatostatyny objawia się obniżeniem wydzielania tego hormonu. Może być przyczyną uszkodzenia komórek produkujących somatostatynę w wyniku nowotworów lub chorób autoimmunologicznych. Niedobór somatostatyny prowadzi do zwiększenia wydzielania hormonu wzrostu, co może również być związane z uszkodzeniem przysadki mózgowej lub niewrażliwością receptorów na somatostatynę. Przy nieodpowiedniej ilości somatostatyny hamowanie hormonów przewodu pokarmowego, tarczycy i trzustki jest zniwelowane, co prowadzi do rozregulowania gospodarki hormonalnej. Bezpośrednim skutkiem niedoboru somatostatyny jest zwiększone wydzielanie hormonu wzrostu przez przysadkę mózgową, co objawia się:
gigantyzmem u dzieci,
akromegalią u dorosłych,
nadmierną produkcją insuliny i glukagonu w trzustce,
nadmierną produkcją hormonów trzustki i hormonów płciowych,
nadmierną produkcją kwasu żołądkowego,
Gigantyzm i akromegalia zazwyczaj nie wynikają bezpośrednio z niedoboru somatostatyny, jednak mogą stanowić skutek nieprawidłowego wydzielania. Gigantyzm rozwija się u dzieci ze zbyt wysoką produkcją hormonu wzrostu i objawia się nadmiernym wzrostem kości i tkanek. Ze względu na nieprawidłowy wzrost osoby cierpiące na gigantyzm zmagają się z różnorodnymi problemami zdrowotnymi, od problemów z płodnością po problemy ze strony układu nerwowego. Akromegalia jest podobną chorobą, jednak różni się od gigantyzmu tym, że nadmiar hormonu wzrostu występuje w dorosłym życiu. Powiększają się głównie dłonie, stopy i kości czaszki, a więc wzrost nie jest równomierny i skutkuje charakterystycznymi obrzmieniami. W akromegalii dochodzi do powikłań ze strony układu oddechowego, układu krążenia, tarczycy, układu nerwowego i kości. Ponadto może wystąpić cukrzyca, migreny oraz zaburzenia widzenia. Niedobór somatostatyny bezpośrednio powoduje rozregulowanie układu wewnątrzwydzielniczego i wpływa na zwiększone wydzielanie wszystkich hormonów organizmu. Nadmierny poziom insuliny i glukagonu ma negatywne konsekwencje dla gospodarki węglowodanowej organizmu i może objawać się problemami z ogólnym metabolizmem i poziomem energii, a także może prowadzić do cukrzycy i uszkodzenia naczyń krwionośnych. Konieczna jest odpowiednia diagnostyka i leczenie, aby zapobiec powikłaniom zdrowotnym.
Normy dotyczące somatostatyny
W prawidłowych warunkach poziom somatostatyny w osoczu krwi i w płynie mózgowo-rdzeniowym wynosi 10-22 pg/ml (pikogramów na mililitr). W diagnostyce zazwyczaj mierzony jest najpierw poziom hormonu wzrostu, a wtedy jeśli w wynikach widoczne są jakieś nieprawidłowości badania rozszerza się w celu ustalenia jej przyczyny. Wskazaniami do wykonania takich badań są objawy zaburzenia wzrostu u dzieci, zmiany w rozmiarze dłoni, stóp i żuchwy u dorosłych, a także zmiany w metabolizmie i problemy z trawieniem. Zazwyczaj wykonuje się badania hormonów tarczycy, insuliny i glukagonu, a dopiero jeśli wyniki nie są wystarczające do wysunięcia konkluzji sprawdza się poziom somatostatyny we krwi lub w osoczu.