Krótko- i długotrwały wpływ hormonu wzrostu na utratę tłuszczu i budowę mięśni - styczeń 2011

Niedawno doniesiono o postępach w technice podawania hormonu wzrostu (GH). Dla osób walczących z procesami starzenia, sportowców i entuzjastów fitnessu stało się to impulsem do wypróbowania nowych korzyści i możliwości płynących z jego stosowania.

Novo Nordisk to duża firma farmakologiczna, która wytwarza i wprowadza na rynek Norditropinę  – czyli GH do stosowania raz dziennie. Lek dowiódł swej skuteczności w warunkach klinicznych. Sportowcy i osoby chcące poprawić jakość życia również potwierdzają te doniesienia. Norditropina to typowy środek farmaceutyczny. Wspomaga procesy wzrostu liniowego (w górę) u dzieci, odwraca procesy starzenia u osób starszych, poprawia skład ciała i przyspiesza gojenie ran.

Jednym z minusów kuracji Norditropiną (jak i innymi GH) jest konieczność codziennych iniekcji podskórnych. GH to stosunkowo duże białko, które nie jest w stanie przetrwać w układzie trawiennym i po podaniu doustnym nie dostaje się do krwiobiegu w stanie niezmienionym – zostaje zniszczone, zanim dokona jakichkolwiek zmian biologicznych. Obecnie jedynie dostępny i zatwierdzony GH jest podawany w postaci zastrzyków i jest to stosunkowo szybkodziałająca forma naturalnego hormonu; pozostaje aktywny w bardzo krótkim okresie i równie szybko jest wydalany z organizmu. GH ma formę proszku, który na chwilę przed użyciem rozpuszcza się w sterylnej wodzie, przeważnie w fiolkach mieszczących kilka dawek. Po rozpuszczeniu w wodzie hormon należy przechowywać w lodówce, inaczej jego łańcuchy białkowe ulegną rozpadowi, co spowoduje ich deaktywację.

Konieczność codziennego stosowania to w wielu przypadkach główna przyczyna niepowodzenia kuracji – 13% pacjentów unika przynajmniej połowy zastrzyków, a 25% przyjmujących ten hormon pomija od 3 do 4 iniekcji w ciągu miesiąca. Przemysł farmaceutyczny poszukuje innych możliwości podawania tego leku, by korzystnie wpłynąć na komfort i chęć współpracy pacjentów (przyjmowanie środka o zaleconej porze). Na szczególną uwagę zasługują dwa obecnie opracowywane specyfiki – szybkodziałająca forma wziewna i długodziałająca forma do wstrzykiwania raz w tygodniu.

Leki wziewne są dostępne od dziesięcioleci, stosuje się je głównie w leczeniu chorób górnych dróg oddechowych i płuc. Tworzenie środków, które w ten sposób mają trafić do krwiobiegu jest dla producentów dość wielkim wyzwaniem. Po pierwsze, nie mogą powodować podrażnienia płuc lub dróg oddechowych, bo inaczej zostaną wydalone podczas kichania, kaszlu lub, co gorsza, spowodują reakcję astmatyczną. Po drugie, lek nie może wywoływać skutków ubocznych w płucach i w drogach oddechowych (np. krwawienia). Po trzecie, musi dotrzeć do pęcherzyków płucnych, skąd będzie mógł zostać wchłonięty do krwiobiegu i po czwarte, nie może wpływać na wymianę gazową. Istnieją jeszcze inne czynniki, ale już tych kilka przykładów powinno pomóc w zrozumieniu wyzwania, jakim jest opracowywanie takich leków.

Na szczęście, odpowiednio przygotowane środki można dostarczać do krwi przez płuca. W przypadku zwykłych leków działających po przyjęciu doustnym, gra nie warta jest świeczki. Jeśli jednak można w ten sposób uniknąć zastrzyków, tego rodzaju substytut oferuje wiele korzyści zarówno dla pacjenta, jak i dla personelu medycznego. Jedną z bardziej oczywistych zalet nowo opracowywanych leków jest eliminacja bólu i podrażnień towarzyszących iniekcji, a także pozostających po zabiegu niebezpiecznych igieł i brudnych strzykawek.

Podawanie hormonu wzrostu: trudna sprawa

Oczywistym kandydatem dla leku wziewnego jest insulina. Życie wielu pacjentów – także młodych, cierpiących na cukrzycę typu 1 – zależy od częstych zastrzyków, dlatego opracowanie formy wziewnej wydaje się koniecznością, jeśli będzie ona bezpieczna i stosunkowo tania. W 2007 roku na rynku pojawiła się taka forma insuliny, została jednak wycofana przez producenta z powodu niskich wyników sprzedaży. Produkt nie oferował żadnych korzyści ponad te, płynące z krótkodziałającego leku w zastrzykach, był znacznie droższy, a poza tym osoby cierpiące na cukrzycę nadal były skazane na zastrzyki z długodziałającą formą insuliny. Ponadto doniesiono o sześciu przypadkach raka płuc, wszystkie u palaczy – co zrodziło pytanie, czy wziewna insulina w jakiś sposób nie przyczyniła się do rozwoju nowotworu. Nad ponownym wprowadzeniem tego produktu na rynek obecnie zastanawia się inny producent.

Z takiej technologii mogłyby skorzystać również inne leki oparte na hormonach o strukturze białkowej, w tym GH. W próbach klinicznych jego wziewna forma okazała się skuteczną alternatywą dla zastrzyków. Na razie lek nie został jeszcze zatwierdzony przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków. Wziewny GH podany dzieciom i dorosłym wykazał działanie równe skuteczne, co jego odpowiednik w zastrzykach. Ma również podobną kinetykę (czas do osiągnięcia koncentracji szczytowej, wydalenia itp.) oraz efekt metaboliczny (IGF-1). Obydwie formy GH, w zastrzykach i wziewna, osiągają koncentrację szczytową po około 2 godzinach od przyjęcia i zostają wydalone po 8–10 godzinach.

W przypadku wziewnego GH problem stanowi niski stopień absorpcji leku. W tradycyjnej kuracji hormon zostaje wstrzyknięty w podskórną tkankę tłuszczową na brzuchu lub udzie. Pozwala to na stosunkowo szybkie i niemal całkowite rozejście się leku po organizmie. Zastrzyki są wykonywane w brzuch i uda ze względu na łatwość dostępu do tych miejsc (pacjenci mogą sami wykonać iniekcję) oraz ich dobrego ukrwienia. Inne miejsca, w których odkłada się tłuszcz nie są już tak dobrze ukrwione, co powoduje spowolnienie uwalniania leku. Czasami dochodzi nawet do jego „uwięzienia”, które sprawia, że ciało nie może wykorzystać podanego hormonu. Celem osiągnięcia lepszego efektu, GH można również wstrzykiwać domięśniowo, wiąże się to jednak z większym bólem i podwyższonym ryzykiem wystąpienia komplikacji.

W przypadku płuc ich cała powierzchnia jest stosunkowo równo ukrwiona, jednak większość leku zostaje uwięziona w drogach oddechowych lub nie przedostaje się do krwiobiegu. U osób dorosłych do krwi dostaje się tylko 7–8% podanej dawki, a u dzieci jeszcze mniej – około 3,5%. Wymaga to każdorazowego podawania od 8 do 17 razy większej dawki w porównaniu do standardowego zastrzyku. Możliwe, że osoby skłonne do podejmowania ryzyka i liczące na „testosteronowego kopa” mogą spróbować przenieść GH z inhalatorów do fiolek i wykorzystywać go w formie zastrzyków.

Opracowano formę GH, w której hormon został przyłączony do długiego łańcucha politlenku etylenu, co ma na celu wydłużenie jego obecności w krwiobiegu. Produkt nazwano pegylowanym GH (pGH). Proces pegylacji nie zmienia aktywności GH, lecz czyni jego cząsteczkę większą, co uniemożliwia przefiltrowanie jej przez nerki i wydalenie wraz z moczem. O tak powstałej cząsteczce można myśleć jak o substytucie transportującym, chroniącym hormon i wydłużającym jego obecność we krwi.

Novo Nordisk, producent Norditropiny, niedawno opublikował wyniki badania porównującego tolerancję i bioekwiwalencję pGH (podawanego raz w tygodniu) i Norditropiny (raz dziennie, czyli siedem razy częściej). W eksperymencie udział wzięli zdrowi, niepalący i szczupli mężczyźni w wieku od 20 do 40 lat – co sprawia, że jest on godny uwagi czytelników tego artykułu. Początkowo pacjenci otrzymywali pojedynczą dawkę Norditropiny, a naukowcy porównywali próbki krwi pobrane od nich przed zastrzykiem z próbkami pobranymi kilka razy w ciągu 48 godzin po nim. Po odczekaniu tygodnia pozwalającego się upewnić, że lek został całkowicie wydalony, badanym podano pojedynczy zastrzyk z pGH, a pobraną wcześniej próbkę krwi porównywano z próbkami pobieranymi w ciągu następnych 10 dni (pierwszego dnia pobierano ją co godzinę, a potem, w miarę upływu dnia, co cztery godziny). Ostatecznie, po 4–6 tygodniach dokonano ponownej oceny badanych.

U żadnego z nich nie pojawiły się zmiany w okolicach miejsca wstrzyknięcia leku, co udowodniło, że pGH jest dobrze tolerowany. Po przeanalizowaniu próbek krwi okazało się, że przy zachowaniu dawek przepisywanych osobom dorosłym, stężenie molowe pGH było równe uzyskiwanemu przy tradycyjnym GH. Innymi słowy, ilość pGH zawierająca 1 mg GH była równa 1 mg GH dostarczanemu do krwiobiegu i powodowała tak samo silne wydzielanie IGF-1 jak w przypadku tradycyjnego GH. Oby tak dalej. Na odpowiedź czeka pytanie, czy jeden zastrzyk w tygodniu pozwoli na utrzymanie stałego poziomu GH i IGF-1.

Wygląda na to, że pGH doskonale się do tego nadaje. Wyższe dawki powodowały wolniejsze wydalanie wywołane efektem saturacji. Innymi słowy, wyniki badań krwi pokazały, że tempo w jakim organizm pozbywał się pGH było jednostajne przy niskich dawkach, a gdy przekraczały one wartość graniczną, lek utrzymywał się w organizmie dłużej i powodował silniejszy efekt fizjologiczny (zwiększając poziom GH i IGF-1). Na szczęście omawiany próg leżał poza planowaną dawką kliniczną, co zachęciło Novo Nordisk do prowadzenia dalszych badań. Kulturyści mogą odczytać tę informację tak, że te wyższe dawki doskonale pasują do ich potrzeb, ponieważ już pojedynczy zastrzyk spowodowałby podniesienie GH i IGF-1 do ponadnaturalnego poziomu na 5–10 dni. Oczywiście nie jest to ani zdrowe, ani zalecane. Powstaje także pytanie, czy takie podejście byłoby bardziej efektywne w promowaniu utraty tłuszczu i/lub wzrostu tkanki mięśniowej? A co z efektami ubocznymi?

Hormon wzrostu, IGF-1, budowanie mięśni i spalanie tłuszczu

W warunkach naturalnych GH jest uwalniany do krwi kilka razy w ciągu dnia i nocy. Na jego produkcję mogą wpłynąć pewne aminokwasy, ćwiczenia fizyczne, niski poziom cukru we krwi itp. Działanie GH jest stosunkowo krótkotrwałe, natomiast długim działaniem charakteryzuje się IGF-1 – drugorzędny hormon białkowy, produkowany głównie w stymulowanej przez GH wątrobie. Znacznym źródłem IGF-1 są również mięśnie szkieletowe, jednak większość z wytworzonego przez nie hormonu działa miejscowo (czyli na tkankę, w której powstał). Gdyby wytworzony w wątrobie IGF-1 natychmiast nie wiązał się z pewnym kompleksem białkowym, zostałby bardzo szybko wydalony z organizmu.

Prekursorzy stosowania GH w kulturystyce oraz w terapiach zwalczania efektów starzenia doświadczali licznych efektów ubocznych, w tym: zespołu cieśni nadgarstka, oporności na insulinę, cukrzycy typu 2, deformacji kości twarzy, wydłużenia dłoni i stóp, przerostu organów wewnętrznych itp. Działo się tak z powodu stosowania nadmiernych dawek, opracowanych dla dzieci z niedoborem GH (około 20 IU/dzień). Takie podejście powodowało podniesienie IGF-1 do poziomu, z którym organizm nie dawał sobie rady. Większości efektów ubocznych GH można zapobiec poprzez utrzymywanie poziomu IGF-1 w zakresie naturalnym lub jego okolicach.

Niedawno przeprowadzone badanie dowiodło, że koncentracja IGF-1 jest determinowana głównie przez średni oraz najniższy poziom GH, a nie przez jego koncentrację szczytową. Dlatego długodziałający GH (jak pGH) spowoduje wzrost poziomu IGF-1 – teoretycznie. Przypuszczenie to potwierdzają wyniki eksperymentów z pGH. Natomiast proces utraty tłuszczu ulega optymalizacji w trakcie podawania małych, dziennych dawek GH – symulujących naturalny proces wydzielania tego hormonu.

Jednakże, tak jak w przypadku sterydów anabolicznych i innych środków dopingujących, maksymalna odpowiedź organizmu wiąże się z maksymalnym ryzykiem – jednak wielu jest gotowych, aby je ponieść. Wywołany przez IGF-1 wzrost mięśni, jeden z wielu efektów anabolicznych GH, zależy od dawki. Przez lata sportowcy uważali, że GH zwiększa siłę oraz rozmiar mięśni. Potem naukowcy opublikowali wyniki badań, które wyraźnie pokazały, że wzrost mięśni wywołany przez GH to wynik retencji płynów lub zwiększenia niekurczliwych komponentów tkanki mięśniowej. Innymi słowy, mięśnie może i stają się większe, ale nie są przez to silniejsze ani sprawniejsze.

Przeprowadzono jednak inne badanie, które poddaje w wątpliwość wyniki tego opisanego powyżej. Udowodniono w nim, że podanie GH (6 IU/dzień) ćwiczącym rekreacyjnie zdrowym mężczyznom i kobietom powodowało poprawienie wyniku testu wydolności beztlenowej, mierzącym siłę anaerobową. Wzrost był o 4% większy niż u grupy kontrolnej. Mężczyźni, którym podano dodatkowo testosteron (250 mg Sustanonu/tydzień), poprawili swój wynik o 8,3%. Co ciekawe, choć zarówno testosteron, jak i GH zwiększają ilość chudej tkanki mięśniowej, GH czyni to poprzez zatrzymanie wody w komórkach. Tylko testosteron powoduje wzrost samej tkanki. Mimo to oba hormony wykazały efekt ergogeniczny.

Wiele z korzyści płynących ze stosowania GH wiąże się ze zmianami metabolicznymi, wpływającymi na utylizację energii lub ochronę mięśni przed niekorzystnym wpływem kwasu mlekowego na ich pracę. Nie należy zapominać, że w wielu sportach utrata tkanki tłuszczowej jest korzystna dla osiąganych wyników. Wygląda na to, że za anaboliczne efekty GH odpowiada długookresowe podniesienie poziomu IGF-1, co sugeruje, że pGH może dać lepsze rezultaty osobom pragnącym zyskać siłę i rozmiary.

Osoby zainteresowane innymi korzyściami jakie daje GH, mogą je osiągnąć poprzez zastosowanie terapii środkami krótkodziałającymi, które lepiej naśladują naturalne wydzielanie tego hormonu. Ponadto ryzyko zablokowania produkcji GH, związane z lekami o długim okresie działania (prowadzącymi do stymulacji niepożądanego mechanizmu sprzężenia zwrotnego), może być w ich przypadku większe. Na razie są to tylko spekulacje niepotwierdzone badaniami.

Możliwe, że za kilka lat pGH zostanie dopuszczony do sprzedaży, ale zanim to nastąpi, na pewno zaczną z nim eksperymentować kulturyści oraz inni sportowcy. W przypadku tego środka nie odnotowano żadnego nowego ryzyka, poza tymi, które występują przy stosowaniu preparatów dostępnych na rynku. Niemniej jednak, doniesienia o opóźnionym wydalaniu z organizmu, zdolności do gromadzenia się hormonu oraz supresji jego naturalnej produkcji, wydają się występować częściej w przypadkach nadużycia leku (stosowania dawek ukierunkowanych na efekt anaboliczny, a nie zastępczy). Jednotygodniowe zastrzyki z GH mogą oferować pewne korzyści, podobnie jak undekanian testosteronu w zastrzykach. Jeśli jednak w trakcie jego stosowania pojawią się efekty uboczne, to będą one silniejsze, a walka z nimi może wymagać zastosowania substancji pobudzających wydzielanie innych hormonów.