Somatomedina C: un ormone che “protegge” i ricordi

SOMATOMEDINA C: COS’È?

La Somatomedina C o IGF 1 (fattore di crescita insulino-simile) è un ormone di natura proteica con struttura molecolare analoga, appunto, a quella dell’insulina. Dal punto di vista funzionale, la somatomedina C riveste un ruolo cruciale nella crescita e nello sviluppo del bambino mantenendo, comunque, la sua attività anabolica anche nell’adulto. La sintesi di somatomedina C avviene a partire dal fegato (ma anche nei condrociti che regolano la produzione di cartilagine, nei fibroblasti e in altri tessuti) a partire dalla secrezione di GH (ormone della crescita) che ha effetto di stimolare la sintesi di IGF-1. La somatomedina C, tuttavia, viene comunque rilasciata dall’organismo anche indipendentemente dal GH, ed è prodotta localmente nei muscoli. Quali sono le sue funzioni? L’IGF-1 ha attività insulino-simile e promuove la proliferazione e la differenziazione cellulare, soprattutto a livello cartilagineo e muscolare.

Le funzioni biologiche della somotomedina C si svolgono sia con meccanismo autocrino che parocrino/endocrino a seconda che i tessuti bersaglio siano gli stessi che lo producono (autocrino) o altri (parocrino se raggiunge tali tessuti con il liquido extracelllare, endocrino se il fluido di trasporto è il sangue). La produzione locale di IGF-1, infatti, è rilevante in quanto molti effetti di questo ormone ricadono direttamente sulle cellule vicine (meccanismo paracrino).  Come tutti gli ormoni proteici, anche l’IGF-1 richiede specifici recettori cellulari per esercitare i suoi effetti. Questi recettori sono particolarmente concentrati in alcuni tessuti come muscoli, ossa, cartilagine, pelle, nervi e reni. La loro attività è molto simile a quella dei recettori dell’insulina e non è un caso che piccole quantità di somatomedina c vengano catturate dai recettori dell’insulina. Oltre a IGF-1, sono state scoperte altre due proteine, IGF-2 e IGF-3, che hanno un’attività simile a IGF-1, anch’essi implicati nella proliferazione e differenziazione cellulare.

SOMATOMEDINA C: I VALORI MEDI

Considerando i valori medi di somatomedina c, alla nascita, i livelli plasmatici sono insignificanti e aumentano lentamente durante l’infanzia, raggiungendo un picco alla pubertà. I livelli rimangono stabili fino a circa quarant’anni, poi iniziano lentamente a diminuire. Le misurazioni di IGF-1 sono utili indicatori della secrezione del GH quando vengono diagnosticati disturbi della crescita come nanismo, gigantismo e bassa statura. I valori sono tipicamente bassi nel nanismo e nei soggetti di bassa statura. Tra le cause di livelli di somatomedina c alta vi è il gigantismo ipofisario causato da una produzione maggiore del fattore di crescita. Inoltre, la somatomedina c alta indica che probabilmente non ci sono anomalie del GH. Invece, quando la somatomedina c è bassa negli adulti, a volte è necessario condurre ulteriori test per determinare se ci sono secrezioni di GH inusuali. La somatomedina C bassa negli adulti potrebbe poi essere la causa di sarcopenia, che dunque necessiterebbe l’integrazione con GH. Può essere usato per monitorare l’efficacia delle terapie per la carenza dell’ormone della crescita. Dunque, il dosaggio della somatomedina C è utile per valutare la presenza di possibili anomalie funzionali del GH e per monitorare l’andamento di eventuali terapie con lo stesso. I valori medi di somatomedina C (ng/mL) sono:

Bambine:

• Anni 0 – 3: 7.90 – 166.10
• Anni 4 – 8: 17.20 – 343.90
• Anni 9 – 10: 55.30 – 477.50

Bambini:

• Anni 0 – 3: 11.00 – 144.00
• Anni 4 – 8: 15.60 – 307.80
• Anni 9 – 10: 26.00 – 405.30
• Anni 11 – 15: 67.10 – 498.40

Adulti:

• Anni 16 – 24: 182.00 – 780.00
• Anni 25 – 39: 114.00 – 942.00
• Anni 40 – 54: 90.00 – 360.00
• Anni > 55: 71.00 – 290.00

Somatomedina C alta vs somatomedina C bassa

Quali possono essere le cause della somatomedina c alta o della somatomedina c bassa? Uno degli esempi di eccesso di IGF1 (e GH) riguarda il doping sportivo. La pericolosità è data dall’incremento significativo del rischio cardiovascolare, oncologico, artrosico e di diabete, come osservato nella condizione naturale di eccesso di GH denominato acromegalia. Il deficit di GH/IGF1 nei modelli animali si associa invece a una maggiore longevità. Tuttavia, la terapia con basse dosi di GH nell’adulto che ne è completamente carente può avere evidenti benefici soprattutto migliorando la qualità della vita ed il profilo metabolico (GH favorisce la lipolisi) e contrastando la sarcopenia (riduzione della massa muscolare) tipica dei soggetti con deficit ormonale. Alti livelli di GH e di IGF-1, per riassumere, possono indurre la crescita anomala dell’intero scheletro ed altri segni e sintomi caratteristici di due rare condizioni, il gigantismo (nei bambini) e l’acromegalia (negli adulti), caratterizzati rispettivamente da una crescita anomala delle ossa lunghe (persone molto alte e con mani e piedi molto grandi) ed ispessimento delle ossa e rigonfiamento dei tessuti molli, come quelli del naso. Diversamente dal gigantismo, gli adulti con acromegalia non sono caratterizzati da una crescita in altezza.

Quali sono le ripercussioni sulla salute di alti o bassi valori di somatomedina c?

L’insorgenza delle patologie precedentemente citate può portare a complicanze come l‘ingrossamento degli organi interni (cuore, fegato, reni, milza, ghiandola tiroide/paratiroide, pancreas), diabete di tipo 2, aumentato rischio di patologie cardiovascolari, ipertensione, artrite, lieve aumento del rischio di cancro (mammella, colon, prostata, polmone) e diminuzione della vita media. Generalmente, l’eccessiva produzione di GH (rilevabile come somatomedina alta) è imputabile alla presenza di un adenoma ipofisario, un tumore a crescita lenta e solitamente benigno che stimola l’ipofisi a produrre quantità eccessive di GH. Solitamente, questo tipo di tumore può essere rimosso chirurgicamente e/o trattato con farmaci o radiazioni. Nella maggior parte dei casi, questi trattamenti determinano la riduzione dei livelli di GH e di IGF-1, che tornano a livelli normali (o quasi). Pertanto, è molto importante eseguire dei test di screening appropriati (come la misurazione della somatomedina C circolante) ed effettuare appropriati test clinici in ambito ospedaliero necessari per confermare la carenza di GH e di altri ormoni ipofisari in tutte le condizioni a rischio di deficit ipotalamo-ipofisario sopra citate.

SOMATOMEDINA C: UN ORMONE CHE PROTEGGE LA SALUTE DEI NEURONI

Un recente studio ha identificato un meccanismo attraverso il quale i fattori di crescita insulino-simili riescano a facilitare la plasticità del nostro cervello. Con plasticità neuronale s’intende quella capacità del sistema nervoso di cambiare la sua struttura e il funzionamento per tutta la vita, come reazione alla diversità dell’ambiente, la facoltà del cervello di recuperarsi e ristrutturarsi. La superfamiglia di ormoni insulinici, che comprende l’insulina, il fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF1) e il fattore di crescita insulino-simile 2 (IGF2), svolge un ruolo cruciale non solo nella regolazione degli zuccheri nel sangue, del metabolismo e della crescita, ma anche nello sviluppo e nella funzione cerebrale, compresi l’apprendimento e la memoria. Questi ormoni possono arrivare fino cervello attraverso il flusso sanguigno dal fegato o essere sintetizzati direttamente nei neuroni e nelle cellule gliali del cervello. Si legano a recettori, tra cui il recettore IGF1, attivando segnali che modulano la crescita e l’attività dei neuroni. Per capire come IGF1 e IGF2 promuovano la salute del cervello, gli scienziati hanno studiato l’attivazione di questa via di segnalazione nell’ippocampo, un’area del cervello fondamentale per l’apprendimento e la memoria. In particolare, volevano comprendere se la segnalazione dell’IGF fosse attiva durante la plasticità sinaptica, il processo cellulare che rafforza le connessioni tra i neuroni durante la formazione della memoria e protegge dal declino cognitivo.

Somatomedina c e plasticità neuronale: l’esperimento

A tal fine, gli scienziati del Max Planck hanno sviluppato un biosensore che rileva quando il recettore IGF1 è attivo, consentendo di visualizzare l’attività della via di segnalazione coinvolta nella plasticità. Quando una sinapsi era in fase di plasticità, gli scienziati hanno osservato che il recettore IGF1 era fortemente attivato. Dunque, è stato possibile dedurre dal loro esperimento che l’attivazione del recettore è fondamentale per la crescita e il rafforzamento sinaptico durante la plasticità. Tuttavia, era ignota la provenienza di IGF1. I ricercatori hanno descritto come la possibilità di visualizzare l’attivazione del recettore durante la plasticità abbia fornito loro un indizio. “Il fatto che l’attivazione del recettore IGF fosse localizzata vicino alla sinapsi in fase di plasticità ha suggerito che IGF1 o IGF2 potrebbero essere prodotti nei neuroni dell’ippocampo e rilasciati localmente durante la plasticità”. Questa ipotesi, naturalmente, è stata poi confermata dalle evidenze sperimentali.  Quando una sinapsi subisce la plasticità, la somatomedina c viene rilasciata localmente per attivare il recettore IGF1 sullo stesso neurone. L’interruzione di questo meccanismo compromette la plasticità, evidenziando il suo ruolo critico nel mantenimento della salute cognitiva. La scoperta di questo nuovo meccanismo fa luce sul modo in cui i ricordi vengono codificati nel cervello e sottolinea l’importanza di ulteriori studi sulla super-famiglia di ormoni dell’insulina nel cervello. Gli scienziati sperano che la comprensione del meccanismo attraverso il quale gli ormoni IGF facilitano la plasticità cerebrale possa portare alla ricerca di una via di segnalazione che possa prevenire il declino cognitivo e combattere malattie come l’Alzheimer.