Produccion De Hormonas De Crecimiento

Introducción

En este trabajo se trato la importancia de la producción industrial de la hormona de crecimiento humana (hGH) para la sociedad. Esta hormona, también llamada Somatropina, es producida por la glándula pituitaria anterior en animales, la cual es secretada durante toda la vida del individuo.

En el hombre la hormona de crecimiento es necesaria para el desarrollo normal y niveles inadecuados en el organismo, ya sea por una baja o alta expresión de la misma, determina la aparición de diversas enfermedades.

Por estos motivos es importante producir grandes cantidades de la hormona con una alta calidad, pureza, buen rendimiento y el menor costo posible, enfocándonos en los bioprocesos a nivel industrial.

Desarrollo

¿Qué son las hormonas de crecimiento?

La interacción entre los diferentes sistemas celulares es esencial para la supervivencia de todas las células de un organismo, siendo por lo tanto muy importante la alta coordinación entre todos los estímulos y señales, internas y externas, para mantener el equilibrio y alcanzar una respuesta celular optima. El sistema endocrino tiene como función integrar y coordinar los diferentes grupos celulares de un organismo. Regula y controla diferentes procesos tales como crecimiento, metabolismo, reproducción y homeostasis entre otros. Los mensajeros del sistema endocrino son hormonas y factores de crecimiento que pueden actuar localmente o ser exportados a la circulación y transportados a sus órganos blanco. (5) Las hormonas son macromoléculas que cumplen la función de “mensajeros químicos”, las cuales son sustancias que viajan dentro del cuerpo, desde un órgano emisor a otro receptor, llevando el mensaje acerca de cuál es la función que se debe cumplir. Por ejemplo, la hormona de crecimiento lleva el mensaje que ordena al cuerpo “crecer y desarrollarse”. Pero, puede suceder que el envío del mensaje falle.

Cuando el problema radica los niveles de la hormona en el organismo, hay que suplir su función mediante la aplicación de otra hormona similar. Es decir, si falta hormona de crecimiento hay que introducirla desde afuera del cuerpo. (2)

El tratamiento con hormona de crecimiento humana recombinante puede ser utilizada para solucionas en gran parte, una variada cantidad de problemas y enfermedades relacionadas, ya que ayuda:

1. Al crecimiento en niños, los cuales tienen deficiencia de hormona del crecimiento y por lo tanto no llegaran a una estatura ideal. Sin tratamiento los niños alcanzan una altura de 130 cm a la edad de 18 años comparado con un normal crecimiento de 162 cm. Si el tratamiento es inicializado en una etapa temprana, se puede obtener un crecimiento muy cercano al normal.

2. En adultos con deficiencia de hormona del crecimiento se encuentra, obesidad de cualquier tipo, déficit de masa muscular, piel y anexos con apariencia reseca etc., usándola en el periodo de edad de 25 a 80 años se observa un rejuvenecimiento parcial de todos los órganos diana que se encuentren dañados y/o deteriorados.

3. El uso en la tercera edad síndrome caquexia (mal estado) es un estado de extrema desnutrición, atrofia muscular, fatiga, debilidad, anorexia en personas que no están tratando activamente de perder peso ejemplo una persona de la tercera edad, paciente portador de VHI, personas reciente operación quirúrgica y/o accidentados, cabe mencionar que este tratamiento a sido aprobado por la FDA (Food and Drug Administration). Es la asociación que hace lo ilegal, legal en todo el mundo. (1)

4. Uso para fines estéticos, probados clínicamenente son: ayuda a disminuir las arrugas, a perder peso, recupera el color del cabello y a su crecimiento, mejora la textura y elasticidad de la piel, aumenta la energía, ayuda a tener apetito sexual, disminuye el colesterol, regenera el corazón el hígado los riñones y los pulmones, disminuye la presión sanguínea, restaura la masa muscular y ósea, etc.

5. También se están aplicando cada ves mas su utilización para el mejoramiento de la calidad de los producto de animales de granja y ganadero, como así también mejorar de la salud de los mismos. (7)

La hormona de crecimiento humana, se produce naturalmente en la hipófisis, tiene como función específica promover el crecimiento en todas las células del organismo por aumento de la biosíntesis de proteínas, favoreciendo la utilización de los depósitos grasos como fuente de energía. (4) La ausencia o déficit de esta hormona provoca principalmente la falta de crecimiento óseo, con la consiguiente baja estatura del individuo que padece esta patología. También puede causar demoras en la maduración sexual. En adultos, la deficiencia es rara, con la causa más común siendo un adenoma pituitario, y otros incluyendo una continuación de un problema de la niñez, lesiones o traumas estructurales, y GHD idiopáticas muy raras.

También se encuentra relacionada con enfermedades incluyendo condiciones genéticas y malformaciones congénitas como:

* Síndrome de Turner: Es un defecto genético asociado con la corta estatura. Éste síndrome afecta a niñas solamente. Es causado por el defecto de uno de los cromosomas X.

* Insuficiencia Renal Crónica: El retraso del crecimiento es visto comúnmente como una manifestación clínica de la progresiva insuficiencia renal crónica en niños. (6)

Por otro lado, se encuentran los problemas relacionados con la elevada producción de la hormona de crecimiento en el cuerpo:

La enfermedad más común de exceso de GH se debe a un tumor en la pituitaria compuesta por células somatotrofas de la adenohipófisis. Estos adenomas son benignos y crecen lentamente, gradualmente produciendo más y más HG. Por años, el problema clínico principal es el exceso de GH. Eventualmente, el adenoma podría hacerse lo suficientemente grande para causar dolores de cabeza, perjudicar la visión por la presión sobre los nervios ópticos, o causar deficiencia de otras hormonas pituitarias. El exceso prolongado de GH provoca un engrosamiento de los huesos de la mandíbula, y los dedos de pies y manos. Resultando en una pesadez mandibular y un aumento en el tamaño de los dedos (acromegalia). Problemas acompañantes pueden incluir sudoración, presión sobre nervios (por ejemplo, síndrome del túnel carpiano), debilidad muscular, exceso de globulina fijadora de hormonas sexuales (SHBG), resistencia a la insulina o incluso una extraña forma de diabetes mellitus tipo 2, y reducción de la función sexual.

Aunque el crecimiento finaliza en la adolescencia, esta hormona se secreta durante toda la vida, pues es necesaria para la formación de nuevos materiales que reemplacen a las estructuras desgastadas. Además es indispensable por su importante acción sobre el metabolismo, favoreciendo la utilización de los depósitos grasos como fuente de energía.

La cantidad de la hormona humana del crecimiento en un adulto sano se reduce cerca de 14% por década después de los 30 años. En Muchos casos esta se ha agotado totalmente a los 70 años. La Asociación americana de Endocrinología, sugiere que la deficiencia de la HGH sea un acontecimiento relativo a la edad, caracterizado por una serie de síntomas fácilmente reconocidos como:

Fatiga, disminución de la masa muscular del cuerpo, disminución de la fuerza, disminución en la capacidad y el desempeño físico ,ansiedad ,perdida de sueño, reducción del ritmo cardiaco, falta de energía, resfriados, aumento de peso / obesidad.

Entonces las posibilidades son altas de que su cuerpo este luchando para mantenerse apto y con energía. La deficiencia de la hormona del crecimiento en adultos también es tratada con debido cuidado en una cirugía de la pituitaria o con la administración de la hormona efectuada desde la niñez. (4)

Biotecnología y la hormona de crecimiento

La producción de fármacos mediante biotecnología permite obtener grandes cantidades de hormona “limpia”, lo que mejora la recepción del mensaje y evita riesgos secundarios para el paciente. Además, la hormona que se inyecta es humana, idéntica a la hormona del paciente. Este no es un detalle menor, ya que la hormona de otros animales podría generar una reacción adversa y frustrar el tratamiento. Hoy, mediante las hormonas biotecnológicas, estos riesgos han desaparecido. (2)

En los últimos años se ha desarrollado la tecnología para producir la hormona del crecimiento en un cultivo de células animales (en bioreactores) lo cual tiene ventajas como por ejemplo el bajo costo de producción, la relativa facilidad de hacerlo a gran escala y una menor inversión de tiempo, como es utilizada la obtención a través de microorganismos recombinantes como puede ser la bacteria Echerichia coli o la levadura Pichia pastoris. Otros de los modelos de expresión que se están desarrollando, son las plantas transgénicas nucleares y plastídicas de tabaco, en las cuales a través de la utilización de vectores virales se introduce en el DNA vegetal un gen específico, para la posterior expresión de distintas moléculas de interés farmacológico como la hormona de crecimiento humana recombinante. (7)

Existen varios métodos para la producción de la hormona de crecimiento humana (hGH) pero los principales en la actualidad son por medio de animales transgénicos. Cuatro de los métodos utilizados son la producción de la Hormona de Crecimiento a partir de animales transgénicos de granja (ej. caballos, ganado, oveja) los cuales se pueden se aprovechan de diferentes formas a través de:

*Extracción de la hormona a partir de la sangre:

Este método además de

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