वृद्धि हार्मोन

जीन का स्थान

मानवीय वृद्धि हार्मोन की जीनें, जिन्हें वृद्धि हार्मोन 1 (सोमेटोट्रॉपिन) और वृद्धि हार्मोन 2 के नाम से जाना जाता है, क्रोमोसोम 17 के क्यू22-24 क्षेत्र में स्थित होती हैं और मानवीय कोरियॉनिक सोमेटोमैमोट्रॉपिन (जिन्हें अपराजन्य लैक्टोजन भी कहते हैं) जीनों से नजदीकी से संबंधित होती हैं। जीएच (GH), मानवीय कोरियानिक सोमेटोमैमोट्रॉपिन और प्रोलैक्टिन वृद्धि-प्रोत्साहक और क्षीरजनक गतिविधियुक्त समधर्मी हारमोनों के एक समूह के सदस्य हैं।

संरचना

मानवीय वृद्धि हार्मोन का मुख्य समप्रकार 191 अमाइनो अम्लों और 22,124 डाल्टनों वाला एक प्रोटीन है। इस संरचना में जीएच (GH) ग्राहक की कार्यात्मक अंतर्क्रिया के लिये आवश्यक चार हेलिक्सों का समावेश होता है। ऐसा प्रतीत होता है कि, संरचना में, जीएच (GH) उत्थान की क्रिया के रूप से प्रोलैक्टिन और कोरियानिक सोमेटोमैमोट्रॉपिन का समधर्मी है। विभिन्न जातियों के वृद्धि हार्मोनों के बीच संरचना की बड़ी समानताएं होने के बावजूद, केवल मानवीय और नरवानरीय (प्राइमेट) वृद्धि हार्मोन ही मनुष्यों में अर्थपूर्ण रूप से प्रभावशाली होते हैं।
पीयूष ग्रंथि में जीएच (GH) के अनेक आण्विक समप्रकार पाए जाते हैं और वे रक्त में निर्गमित होते हैं। विशेषकर, एक वैकल्पिक संयोग से उत्पन्न एक ~ 20 केडीए (kDa) का भिन्न प्रकार लगभग स्थिर 1:9 अनुपात में मौजूद रहता है, जबकि हाल ही में व्यायाम के बाद की स्थितियों में बड़ी मात्राओं में ~ 23-24 केडीए (kDa) के एक अतिरिक्त भिन्न प्रकार के बारे में भी जानकारी मिली है। इस प्रकार की अभी पहचान नहीं हुई है, लेकिन ऐसा समझा जाता है कि यह पीयूष ग्रंथि में पहचाने गए 23 केडीए (kDa) के एक 22 केडीए (kDa) ग्लाकोसिलीकृत प्रकार से समानता रखता है। इसके अलावा, ये भिन्न प्रकार वृद्धि हारमोन से अलग हुए एक प्रोटीन (वृद्धि हारमोन-बंधक प्रोटीन), जो वृद्धि हार्मोन रिसेप्टर है और एक अम्ल में अस्थिर उपइकाई (एएलएस (ALS)) से बंधित होकर प्रवाहित होते हैं।

शरीर द्वारा जीएच (GH) का बहुत अधिक उत्पादन करने से उत्पन्न समस्याएं

जीएच (GH) के बाहुल्य का सबसे आम रोग है, अग्र पीयूषग्रंथि की सोमेटोट्राफ कोशिकाओं से बना एक पीयूषग्रंथि अर्बुद. ये सोमेटोग्राफ ग्रंथिअर्बुद सौम्य होते हैं और धीरे से विकसित होकर, शनैःशनैः अधिक से अधिक जीएच का उत्पादन करते हैं। कई वर्षों तक, मुख्य नैदानिक समस्याएं जीएच (GH) के बाहुल्य के कारण होती हैं। अंततः, यह ग्रंथिअर्बुद इतना बड़ा हो जाता है कि इससे सिरदर्द, दृष्टि नाड़ी पर दबाव के कारण दृष्टि में कमी या विस्थापन द्वारा अन्य पीयूष ग्रंथि हार्मोनों की कमी उत्पन्न हो सकती है।
दीर्घकालिक जीएच (GH) बाहुल्य के कारण जबड़े, हाथ और पैरों की हड्डियां मोटी हो जाती हैं। परिणामस्वरूप होने वाला जबड़े का भारीपन और उंगलियों का बढ़ा हुआ आकार एक्रोमिगेली कहलाता है। साथ में होने वाली समस्याओं में पसीना आना, नाड़ियों पर दबाव (उदा. कार्पल टनेल रोगसमूह), पेशियों की शिथिलता, यौन हार्मोन-बंधक ग्लॉबुलिन की अधिकता (एसएचबीजी (SHBG)), इंसुलिन-प्रतिरोध या टाइप 2 मधुमेह का एक दुर्लभ प्रकार और यौन-क्रिया में कमी शामिल हैं।
जीएच-स्रावक अर्बुद आदर्श रूप से जीवन के पांचवे दशक में देखे जाते हैं। बाल्यावस्था में इस तरह के अर्बुद का होना अत्यंत विरल है, लेकिन जब कभी ऐसा होता है, अत्यधिक जीएच के कारण अत्यधिक विकास हो सकता है, जिसे पारम्परिक रूप से पीयूषजन्य विकरालता कहा जाता है।
जीएच-उत्पादक अर्बुदों का सामान्य उपचार उन्हें शल्यक्रिया द्वारा निकाल देना होता है। कुछ परिस्थितियों में, अर्बुद को संकुचित करने या कार्यकलाप को प्रतिबंधित करने के लिये केंद्रित विकिरण या जीएच (GH) के किसी प्रतिरोधक जैसे पेग्विसोमैंट का प्रयोग किया जा सकता है। अन्य दवाओं जैसे आक्ट्रियोटाइड और ब्रोमोक्रिप्टीन का प्रयोग जीएच के स्राव को रोकने के लिये किया जा सकता है क्योंकि सोमेटोस्टैटिन और डोपामिन दोनों अग्र पीयूषग्रंथि से जीएचआरएच-मध्यस्थकृत जीएच (GH) निर्गम को ऋणात्मक रूप से प्रतिबंधित करते हैं।

शरीर में जीएच (GH) का बहुत कम उत्पादन होने से उत्पन्न समस्याएं

वृद्धि हार्मोन की कमी के प्रभाव, वह जिस उम्र में होती है, उसके अनुसार भिन्न होते हैं। बच्चों में, वृद्धि-लोप और छोटा कद जीएच (GH) की कमी के मुख्य लक्षण होते हैं, जिसके आम कारणों में जीनों के रोग और जन्मजात कुनिर्माण शामिल हैं। इसके कारण यौन परिपक्वता में देर भी हो सकती है। वयस्कों में, इसकी कमी विरल रूप से होती है, और सबसे आम कारण एक पीयूषग्रंथि अर्बुद होता है और अन्य कारणों में बाल्यावस्था की किसी समस्या का चालू रहना, अन्य संरचनात्मक विक्षतियां या चोट और, बहुत विरल रूप से अनजान कारणों से हुई जीएचडी (GHD) शामिल हैं।
जीएचडी से ग्रस्त वयस्क अविशिष्ट समस्याओं के साथ प्रस्तुत होते हैं जिनमें मांसपेशियों की मात्रा में कमी के साथ कमर की स्थूलता और कई बार जीवन में ऊर्जा और गुणवत्ता में ह्रास शामिल हैं।
जीएच की कमी के निदान के लिये एक बहुपायदान वाली नैदानिक प्रक्रिया का प्रयोग किया जाता है, जिसके अंतिम चरण में जीएच प्रोत्साहन परीक्षाएं यह देखने के लिये की जाती हैं कि क्या विभिन्न प्रोत्साहकों द्वारा उत्तेजित किये जाने पर रोगी की पीयूष ग्रंथि जीएच की एक मात्रा निर्गमित करेगी।

मानव चिकित्साविज्ञान में जीएच (GH)

शरीर द्वारा अत्यधिक या अत्यंत जीएच (GH) का उत्पादन किये जाने से उत्पन्न समस्याओं के लिये ऊपर के खंड देखें.

जीएच (GH) की कमी से संबंधित जीएच से किये जाने वाले एफडीए (FDA)-अनुमोदित उपचार

बाह्यजन्य जीएच (GH) से उपचार की केवल सीमित परिस्थितियों में ही सिफारिश की जाती है, और दुष्प्रभावों की घटनाओं और तीव्रता के कारण नियमित देखरेख आवश्यक होती है। जीएच का प्रयोग बाल्यकाल में शुरू हुई (विकास अवस्था के पूर्ण होने के बाद) या वयस्कावस्था में शुरू हुई (सामान्यतः किसी अर्जित पीयूषग्रंथि अर्बुद के परिणामस्वरूप) जीएच (GH) की कमी से ग्रस्त वयस्कों में विस्थापन उपचार के रूप में किया जाता है। इन रोगियों में, विविध तरह के फायदों में चर्बी में कमी, दुबलेपन में वृद्धि, हड्डी के घनत्व में वृद्धि, बेहतर रक्तवसा स्तर, हृदय-नलिका जोखम कारकों में कमी और स्वस्थ होने की बेहतर मानसिक-सामाजिक अनुभूति शामिल हैं।

जीएच की कमी से असंबंधित जीएच से किये जाने वाले एफडीए (FDA)-अनुमोदित उपचार

जीएच (GH) का प्रयोग ऐसे रोगों के इलाज के लिये किया जा सकता है, जिनके कारण कद छोटा रह जाता है परन्तु इसका संबंध जीएच (GH) की कमी से नहीं होता। कुछ भी हो, इस उपचार के परिणाम केवल जीएच (GH) की कमी से हुए छोटे कद में होने वाले लाभ जितने नाटकीय नहीं होते. जीएच (GH) से अकसर उपचार किये जाने वाले छोटे कद के अन्य कारणों के उदाहरण हैं, टर्नर रोगसमूह, गुर्दों का दीर्घकालिक असामर्थ्य, प्रैडर-विल्ली रोगसमूह, अंतर्गर्भाशय विकास मंदता और तीव्र अनजान कारणों से हुआ छोटा कद. इन रोगों में वृद्धि की दर को देखने योग्य स्थिति तक तेज करने के लिये ऊंची (औषधिशास्त्रीय) मात्राओं की आवश्यकता होती है, जिससे उसके रक्त स्तर सामान्य (शरीरक्रियात्मक) से काफी अधिक हो जाएं. ऊंची मात्राओं में दिये जाने पर भी, उपचार के समय दुष्प्रभाव विरल रूप से ही होते हैं, तथा उपचार किये जा रहे रोग के अनुसार उनमें भिन्नताएं भी बहुत कम होती हैं।

प्रायौगिक उपयोग - बुढ़ापा-निरोध और अन्य

नीचे दिया गया विवरण जीएच (GH) के उन प्रायोगिक उपयोगों का वर्णन करता है, जो जीएच (GH) के प्रयोग की डाक्टर की सिफारिश होने पर कानून-सम्मत हैं। कुछ भी हो, बुढ़ापा-विरोधी एजेंट के रूप में जीएच के प्रयोग की सफलता और सुरक्षा अज्ञात है क्यौंकि उसके इस उपयोग की किसी दोहरे-अनदेखे नैदानिक प्रयोग में जांच नहीं हुई है।
युनाइटेड स्टेट्स में पिछले कुछ वर्षों में, कुछ डाक्टरों नें ताकत बढ़ाने के लिये जीएच (GH) की कमी से ग्रस्त अधिक उम्र के रोगियों (लेकिन स्वस्थ लोगों में नहीं) में वृद्धि हार्मोन देना शुरू कर दिया है। कानूनसम्मत होने पर भी, एचजीएच (HGH) के इस उपयोग की परीक्षा किसी नैदानिक प्रयोग में सामर्थ्य और सुरक्षा के लिये नहीं की गई है। फिलहाल, एचजीएच (hGH) को अभी भी काफी जटिल हार्मोन माना जाता है और इसके अनेक कार्य अभी भी अज्ञात हैं।
जीएच (GH) के बुढ़ापाचविरोधी उपचार होने के दावे 1990 में शुरू हुए जब न्यू इंगलैंड जर्नल ऑफ मेडिसिन द्वारा एक अध्ययन का प्रकाशन किया गया, जिसमें 60 वर्ष से अधिक वय के 12 पुरूषों का उपचार करने के लिये जीएच का प्रयोग किया गया। अध्ययन के पूरे होने पर, सभी पुरूषों में सांख्यिकिय रूप से ध्यान देने योग्य दुबले शरीर पिंड और हड्डी खनिज में वृद्धि पाई गई, जब कि नियंत्रित समूह में ऐसा कुछ नहीं हुआ। अध्ययन के लेखकों ने पाया कि ये सभी सुधार 10- से 20- वर्ष की वृद्धावस्था अवधि में सामान्यतः होने वाले परिवर्तनों से विपरीत थे। इस तथ्य के बावजूद कि लेखकों ने यह दावा कभी नहीं किया कि जीएच (GH) ने बुढ़ापे की प्रक्रिया को ही पलटा दिया था, उनके परिणामों का गलत अर्थ लगाकर यह संकेत लिया गया कि जीएच (GH) एक प्रभावशाली बुढ़ापा-विरोधी एजेंट है। इसके फलस्वरूप विवादग्रस्त अमेरिकन एकेडमी ऑफ एंटी-एजिंग मेडिसिन जैसै संगठनों द्वारा इस हार्मोन को एक "बुढ़ापा-विरोधी एजेंट" के रूप में प्रोत्साहित किया जाने लगा। 
इस विषय पर 2007 के प्रारंभ में स्टैनफोर्ड युनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन द्वारा प्रकाशित नैदानिक अध्ययनों के सर्वे में यह देखा गया कि स्वस्थ वयोवृद्ध रोगियों को जीएच (GH) देने पर उनकी पेशियों में 2 किग्रा की वृद्धि और इतनी ही मात्रा में शरीर की चर्बी में कमी हुई।  फिर भी, जीएच (GH) से होने वाले यही सकारात्मक प्रभाव थे। अन्य कोई भी महत्वपूर्ण कारक, जैसे, अस्थि घनत्व, कॉलेस्ट्राल स्तरों, वसा के मापनों, अधिकतम आक्सीजन उपभोग, या अन्य कोई भी कारक जो बढ़ी हुई चुस्ती का संकेत हो, प्रभावित नहीं हुए. अन्वेषकों ने पेशियों की कार्यशक्ति में भी कोई लाभ नहीं पाया, जिससे उन्होंने यह समझा कि जीएच पेशियों की वृद्धि को न बढ़ाकर केवल शरीर को पेशियों में अधिक पानी जमा करने देता है। इससे दुर्बल शरीर पिंड में वृद्धि का कारण समझ में आता है।
जीएच (GH) का प्रयोग प्रायौगिक रूप से मल्टीपल स्क्लेरोसिस का उपचार करने के लिये, मोटापे में वजन की कमी को बढ़ाने, फाइब्रोमयाल्जिया, हृदय की असामर्थ्य, क्रान के रोग और वृणयुक्त बृहदांत्रशोथ और जलने के उपचार के लिये भी किया गया है। जीएच का उपयोग एड्स (AIDS) के कारण होने वाली गलन में पेशी-पिंड को बनाए रखने और लघु आंत्र रोगसमूह से ग्रस्त रोगियों में अंतर्शिरा संपूर्ण परामौखिक पोषण की आवश्यकता कम करने के लिये भी किया जाता है।

दुष्प्रभाव

औषधि के रूप में जीएच (GH) के प्रयोग का एफडीए (FDA) द्वारा अनेक संकेतों के लिये अनुमोदन किया गया है। इसका अर्थ यह है कि अनुमोदित तरीके से उपयोग करने पर इसके लाभों की रोशनी में यह औषधि स्वीकरणीय रूप से सुरक्षित है। हर औषधि की तरह, जीएच (GH) के कारण कई दुष्प्रभाव होते हैं, कुछ आम और कुछ विरल. इंजेक्शन के स्थान पर प्रतिक्रिया आम है। अधिक विरल रूप से, रोगी जोड़ों की सूजन, जोड़ों के दर्द, कार्पल टनेल रोगसमूह और मधुमेह के बढ़े हुए जोखम का अनुभव कर सकते हैं। अन्य दुष्प्रभावों में दवा देने के बाद कम नींद की आवश्यकता शामिल हो सकती है। यह दुष्प्रभाव प्रारंभ में सामान्य है और जीएच के आदतन उपयोग के साथ प्रभाव में घटने लगता है। कुछ मामलों में, रोगी जीएच (GH) के विरूद्ध रोग निरोधक प्रतिक्रिया भी उत्पन्न कर सकते हैं।
शव से प्राप्त विस्थापक जीएच (GH) (जिसका प्रयोग विश्वभर में कहीं भी 1985 के बाद नहीं किया गया है) से बाल्यावस्था में उपचार किये गए वयस्कों के एक सर्वे में बड़ी आंत और प्रास्टेट ग्रंथि के कैंसर में जरा सी वृद्धि देखी गई है, लेकिन जीएच (GH) के उपचार से उसका संबंध निश्चित नहीं हुआ है।

एथलेटिक प्रदर्शन में वृद्धि के लिये अनैदानिक उपयोग

कई खेलों में अपने एथलेटिक प्रदर्शन को बढ़ाने की कोशिश में एथलीटों नें मानवीय वृद्धि हार्मोन का प्रयोग किया है। हाल में किये गए कुछ अध्ययनों से ऐसे दावों को समर्थन नहीं मिला है जिनमें यह कहा गया है कि मानवीय वृद्धि हार्मोन पेशेवर नर एथलीटों के एथलेटिक प्रदर्शन को बढ़ा सकता है। कई एथलेटिक संस्थाएं जीएच (GH) के प्रयोग पर प्रतिबंध लगाती हैं और ऐसे एथलीटों के विरूद्ध सैंक्शन जारी करेंगीं जो इसका इस्तेमाल करते हुए पकड़े गए हों. युनाइटेड स्टेट्स में, जीएच (GH) कानूनन केवल डाक्टर के नुस्खे पर ही उपलब्ध है।

मांस और दूध के उत्पादन में जीएच का उपयोग

युनाइटेड स्टेट्स में, दूध का उत्पादन बढ़ाने के लिये डेरी की गायों को गोवंशीय जीएच देना वैध है, लेकिन गोमांस के लिये गायों को जीएच देना वैध नहीं है। देखिये, गोवंशीय सोमेटोट्रापिन और दुधारू पशु-आहार व डेरी फार्मिंग तथा गोमांस हार्मोन विवाद पर लेख.
मुर्गीपालन फार्मिंग पर लेख के अनुसार युनाइटेड स्टेट्स में मुर्गीपालन फार्मिंग में जीएच (GH) का प्रयोग गैरकानूनी है।
कई कंपनियों ने सूअरों में प्रयोग के लिये जीएच (GH) के एक प्रकार (पोर्साइन सोमेटोट्रापिन) के लिये एफडीए के अनुमोदन प्राप्त करने का प्रयत्न किया है, लेकिन ऐसे सभी आवेदन वापस ले लिये गए हैं।

जीएच का औषधि के रूप में उपयोग और उत्पादन का इतिहास

वृद्धि हार्मोन की पहचान, शुद्धीकरण और बाद में संश्लेषण चोह हाओ ली के नाम से जुड़े हैं। जेनेंटेक ने 1981 में पुनःसंयोजी मानवीय वृद्धि हार्मोन का प्रयोग मानवीय उपचार के लिये पहली बार किया।
पुनःसंयोजी डीएनए (DNA) तकनीक से उत्पादन के पहले, अल्पताओं का उपचार करने के लिये प्रयुक्त वृद्धि हार्मोन शवों की पीयूष ग्रंथियों से प्राप्त किया जाता था। संपूर्ण रूप से संश्लेषित एचजीएच बनाने की कोशिशें नाकाम रहीं। एचजीएच की सीमित मात्रा में उपलब्धि होने के परिणामस्वरूप अनजान कारणों से होने वाले छोटे कद के इलाज तक ही एचजीएच उपचार सीमित हो गया। इसके अलावा, अन्य नरवानरों से प्राप्त वृद्धि हार्मोन को मानवों में असक्रिय पाया गया। इसके अतिरिक्त, मानव में अन्य नरवानरीय (प्राइमेट) से वृद्धि हार्मोन प्रभावहीन पाए गए हैं।
1985 में, क्रूट्जफेल्ट-जेकब रेग के असामान्य मामले ऐसे लोगों में पाए गए जिन्हें दस से पंद्रह वर्ष पहले शवों से प्राप्त एचजीएच (HGH) दिया गया था। इस अनुमान के आधार पर कि रोग उत्पन्न करने वाले संक्रामक प्रियान शवों से प्राप्त एचजीएच के साथ स्थानांतरित हुए थे, शवों से प्राप्त एचजीएच को बाजार से हटा दिया गया।
1985 में, यू.एस. और अन्य स्थानों में उपचार में प्रयोग के लिये जैवसंश्लेषित मानवीय वृद्धि हार्मोन ने पीयूषग्रंथि से प्राप्त मानवीय वृद्धि हार्मोन का स्थान ले लिया।
2005 में, युनाइटेड स्टेट्स में उपलब्ध पुनःसंयोजी वृद्धि हार्मोनों (और उनके उत्पादकों) में नुट्रोपिन (जेनेन्टेक), हूमाट्रोप (लिली), जीनोट्रॉपिन (फाइजर), नॉर्डिट्रॉपिन (नोवो) और सैजेन (मर्क सेरोनो) शामिल थे। 2006 में, यूएस फुड एंड ड्रग एड्मिनिस्ट्रेशन (एफडीए (FDA)) ने ओम्नीट्रोप (सैंडोज) नामक आरजीएच के एक प्रकार का अनुमोदन किया। वृद्धि हार्मोन के एक लगातार मुक्त होने वाले प्रकार, नूट्रोपिन डिपो (जेनेन्टेक और एल्कर्म्स) को 1999 में एफडीए (FDA) द्वारा अनुमोदित किया गया, जिससे आवश्यक इंजेक्शनों की संख्या (रोजाना की जगह 2 या 4 हफ्तों में एक बार) कम की जा सकी। लेकिन, इसके उत्पादन को जेनेन्टेक/एल्कर्म्स द्वारा 2004 में आर्थिक कारणों से बंद कर दिया गया। (नूट्रोपिन डिपो के उत्पादन में अन्य नूट्रोपिन उत्पादनों के मुकाबले बहुत अधिक लागत आती थी).

जीएच (GH) से संबंधित होने का दावा करने वाले आहार पूरक

जैसा कि ऊपर बताया गया है, यह विचार कि जीएच का प्रयोग बुढ़ापे को रोकने के लिये किया जा सकता है, अमरीकी संस्कृति में घर कर चुका है और आहार पूरकों की बिक्री करने वाली कई कंपनियों की वेबसाइटें हैं जो ऐसे उत्पादनों का विक्रय करती हैं जिन्हें विज्ञापनों में जीएच (GH) से जोड़ा जाता है और जिनके आयुर्विज्ञान-सदृश नाम होते हैं, लेकिन ध्यान से देखने पर जिनका विवरण एचजीएच निर्गमक या ऐसी ही किसी वस्तु के रूप में किया जाता है और जब कोई प्रयुक्त वस्तुओं की सूची दोखता है, तो उन उत्पादनों का अमाइनो अम्लों, खनिजों, विटामिनों और/या जड़ी-बूटी के काढ़ों से बना हुआ बताया जाता है, जिनके संयोग के कारण शरीर द्वारा और जीएच (GH) बनाने की बात बताई जाती है और इस तरह के कई लाभदायक प्रभावों का दावा किया जाता है। वेबसर्च के द्वारा इस तरह के उदाहरणों का पता लगाना आसान है। युनाइटेड स्टेट्स में, चूंकि इन उत्पादनों को आहार पूरकों के रूप में बेचा जाता है, इसलिये उनमें जीएच (GH), जो कि एक औषधि है, का होना अवैध है। इसके अलावा, चूंकि ये उत्पादन आहार पूरक हैं, इसलिये युनाइटेड स्टेट्स के कानून के अंतर्गत, युनाइटेड स्टेट्स में उन्हें बेचने वाली कंपनियां यह दावा नहीं कर सकतीं कि पूरक किसी रोग या विकार का इलाज या रोकथाम करता है और विज्ञापन की वस्तुओँ में एक घोषणा होनी चाहिये, कि स्वास्थ्य विषयक दावे एफडीए द्वारा अनुमोदित नहीं हैं। एफडीए (FDA) कानून पर अमल करवाता है, जिसके उदाहरण एफडीए (FDA) की वेबसाइट पर पाए जा सकते हैं।