Groeihormoon en groeifactor

De botten groeien onder invloed van stoffen in het lichaam. Deze stoffen zijn hormonen en groeifactoren. Welke stoffen de grootste invloed hebben op de groei, verschilt per levensfase. In de baarmoeder en tijdens de eerste zes levensmaanden wordt de groei vooral geregeld door een aantal groeifactoren. Daarna krijgt groeihormoon de meeste invloed op de groei. De werking van groeihormoon wordt ondersteund door schildklierhormoon. In de puberteit veroorzaken de geslachtshormonen een groeispurt.

Welke stoffen?

De botten worden langer onder invloed van hormonen en groeifactoren.

  • Hormonen worden aangemaakt door verschillende lichaamsklieren. Een aantal hormonen zet de groeischijven aan tot lengtegroei. De belangrijkste hiervoor benodigde hormonen zijn groeihormoon, schildklierhormoon en geslachtshormonen. Voor een deel werken deze hormonen direct op de groeischijven in. Daarnaast hebben ze ook indirect invloed: ze werken op de groeischijven in met behulp van groeifactoren.
  • Groeifactoren zijn stoffen (eiwitten) in het lichaam die de cellen stimuleren tot celdeling en -verandering. Onder invloed van de groeifactoren delen de kraakbeencellen in het bot zich en veranderen ze uiteindelijk in botcellen.

Per levensfase

De invloed van de verschillende hormonen en groeifactoren varieert per levensfase:

  • Voor de geboorte en tot zes maanden na de geboorte zijn het vooral de groeifactoren die de groei bevorderen.
  • Vanaf de zesde levensmaand tot aan de puberteit heeft groeihormoon de meeste invloed op de groei.
  • In de puberteit veroorzaken de geslachtshormonen een groeispurt.

Groeifactoren

Groeifactoren zijn eiwitten. Ze worden aangemaakt door het lichaam zelf, door vrijwel alle lichaamscellen. Ze worden dus ook aangemaakt op de plek waar de groei plaats moet vinden. Daarnaast maakt de lever een grote hoeveelheid groeifactoren aan, het bloed voert ze dan naar de plek waar ze nodig zijn.

Groeifactoren zetten de cellen aan tot deling. Celdeling betekent celvermeerdering en dus groei. Overigens kan een groeifactor er ook voor zorgen dat de functie van een cel verandert. Groeifactoren zorgen er bijvoorbeeld voor dat kraakbeencellen veranderen in uitgerijpte kraakbeencellen, die niet meer kunnen delen. Er zijn ook groeifactoren die de groei remmen of die een functieverandering kunnen stopzetten of ongedaan maken.

Al met al spelen groeifactoren dus een belangrijke rol in tal van lichamelijke processen. Er is echter nog maar weinig bekend over deze stoffen. Deze tekst spitst zich toe op het belang van groeifactoren bij de groei.

Voor de geboorte

In de eerste vier maanden van de zwangerschap vindt de aanleg van de organen en de weefsels plaats. Hormonen spelen nauwelijks een rol. Het groeien gebeurt vooral onder invloed van groeifactoren.

Na de vierde maand gaan de groeifactoren ook een rol spelen bij de opname van voedingsstoffen. De groeifactoren zorgen ervoor dat de voedingsstoffen van de placenta (moederkoek) worden doorgegeven naar de foetus en gebruikt worden voor groei.

De betrokken groeifactoren worden ook wel IGF’s (insuline-achtige groeifactoren) of somatomedinen genoemd. Voor zover bekend zijn er twee verschillende soorten somatomedine: IGF-I en IGF-II.

Transport door het lichaam

De groeifactoren zijn in het bloed gebonden aan speciale eiwitten: de IGF-bindende eiwitten. Er zijn zes IGF-bindende eiwitten bekend: IGF-BP1, IGF-BP2, IGF-BP3, IGF-BP4, IGF-BP5 en IGF-BP6.

IGF-BP3 is het belangrijkste IGF-bindende eiwit. Ruim zeventig procent van het IGF-I dat in het bloed zit, is aan dit eiwit gebonden. IGF-BP3 transporteert IGF-I door het bloed en zorgt ervoor dat IGF-I niet wordt afgebroken als het in het bloed zit. De werking van IGF-I blijft zo langer bewaard.

IGF-BP3 wordt net als IGF-I door groeihormoon gestimuleerd. Het gehalte aan IGF-I en IGF-BP3 in het bloed is dus sterk afhankelijk van de hoeveelheid groeihormoon in het bloed. Hieronder kunt u meer lezen over het verband tussen groeihormoon en IGF-I.

Na de geboorte

In de eerste zes maanden na de geboorte blijven de groeifactoren en de voedingsstoffen de meeste invloed uitoefenen op de groei. Na de zesde maand wordt de hoofdrol opgeëist door het groeihormoon. Dit hormoon werkt deels via IGF-I in op de groeischijven.

IGF-I zet de kraakbeencellen aan tot vermeerdering. Daarnaast zorgt deze groeifactor ervoor dat de kraakbeencellen uitrijpen en verdwijnen, en vervangen worden door botcellen.

Groeihormoon

Een ander woord voor groeihormoon is somatropine. Groeihormoon wordt aangemaakt door de hypofyse, een kliertje ter grootte van een erwt.

In de hersenen

De hypofyse bevindt zich in de hersenen. De hypofyse maakt nog andere hormonen aan en regelt de werking van de meeste andere hormoonklieren. Dit kleine orgaantje speelt dus een centrale rol in de hormoonhuishouding. Daarom wordt het ook wel de meesterklier genoemd.

De hypofyse wordt aangestuurd door de hypothalamus. De hypothalamus is het onderste deel van de hersenen en stimuleert de hypofyse tot de aanmaak van bepaalde hormonen.

Als u verder wilt lezen over de taken van de hypofyse en de hypothalamus, kunt u eens een kijkje nemen op de website van de Nederlandse Hersenstichting: www.hersenstichting.nl.

Afgifte

De hypofyse geeft een paar keer per dag – ongeveer 6 tot 8 keer per 24 uur – wat groeihormoon af aan het bloed. De grootste piek (of pulse) komt 1 tot 4 uur na het intreden van de slaap in het lichaam. Voor het gemak wordt vaak gezegd: rond 9 uur ’s avonds. Rond 5 uur in de ochtend volgt een kleinere piek. In de puberteit stijgt de hoeveelheid groeihormoon per piek en komen er ook meerdere pieken.

Een ingenieus terugkoppelingssysteem zorgt ervoor dat er niet te veel groeihormoon in het lichaam komt. Als er te veel of te weinig groeihormoon in het bloed zit, krijgt de hypofyse een seintje dat er minder of meer groeihormoon moet worden afgegeven.

Groeifactor

Het groeihormoon wordt door het bloed meegevoerd door het lichaam. Het groeihormoon bereikt zo ook de groeischijven: daar stimuleert het groeihormoon de kraakbeencellen tot de aanmaak van IGF-I.

De kraakbeencellen worden ook gestimuleerd door het IGF-I dat al in het bloed zit. Dit IGF-I is geproduceerd door andere lichaamscellen en vervolgens weer afgegeven aan het bloed. Het meeste IGF-I wordt geproduceerd door de lever.

De groeifactor IGF-I is hierboven al beschreven. Onder invloed van IGF-I en groeihormoon delen de kraakbeencellen zich en veranderen zij uiteindelijk in uitgerijpte kraakbeencellen die worden vervangen door botcellen. Zo worden de botten langer.

Samengevat:

Hypofyse maakt groeihormoon aan. > Groeihormoon stimuleert cellen tot aanmaak groeifactor (IGF-I). > IGF-I zorgt ervoor dat kraakbeencellen zich vermenigvuldigen en dat oude kraakbeen wordt omgevormd tot bot.

Andere taken

Groeihormoon bevordert niet alleen de lengtegroei. Dit hormoon heeft nog veel meer invloed in het lichaam. Zo draagt het bij aan de verbranding van vet, stimuleert het de ontwikkeling van de spieren en versterkt het de hartfunctie. Mogelijk heeft het ook invloed op het geestelijk welbevinden. Daarom blijft het groeihormoon ook op volwassen leeftijd onmisbaar voor het menselijk lichaam.

Biosynthetisch groeihormoon

Kinderen met een tekort aan groeihormoon blijven achter in groei. Als behandeling krijgen deze kinderen (extra) groeihormoon toegediend. Dit groeihormoon wordt gemaakt in een laboratorium: het is biosynthetisch groeihormoon.

Biosynthetisch groeihormoon wordt ook voorgeschreven aan kinderen met de volgende groeistoornissen: syndroom van Turner, SGA met blijvend kleine lengte, chronische nierinsufficiëntie en het Prader-Willi syndroom.

Schildklierhormoon

Groeihormoon kan zijn functie alleen goed uitoefenen als er voldoende thyroxine in het lichaam aanwezig is. Thyroxine is een hormoon dat wordt afgescheiden door de schildklier.

Schildklier

De schildklier ligt vlak boven het kuiltje in de hals, rond de luchtpijp. De schildklier maakt verschillende hormonen aan.

De hormonen die de schildklier afscheidt, regelen verschillende chemische processen in het lichaam. Als ‘grondstof’ voor deze hormonen gebruikt de schildklier jodium: een sporenelement dat het lichaam binnenkomt via de voeding.

Thyroxine

De schildklier maakt thyroxine onder invloed van de hypofyse. De hypofyse scheidt hiervoor een speciaal schildklier stimulerend hormoon uit. Dit hormoon heet ook wel TSH: thyroïd stimulerend hormoon.

Het schildklierhormoon thyroxine (T4) regelt vooral de snelheid waarmee lichamelijke processen zich voltrekken. Hoe meer thyroxine in het bloed, hoe sneller de chemische processen. Hoe minder thyroxine in het bloed, hoe langzamer de chemische processen. Als er weinig thyroxine in het bloed zit, verloopt ook de groei trager.

Samengevat:

Hypofyse maakt groeihormoon én schildklier stimulerend hormoon (TSH) aan. > Onder invloed van TSH maakt schildklier thyroxine aan. > Thyroxine is nodig om groeihormoon goed te laten ‘werken’.

Geslachtshormonen

In de puberteit begint de hypofyse met het afscheiden van hormonen die invloed hebben op de geslachtsklieren. Het gaat om het follikelstimulerend hormoon (FSH), en het luteïniserend hormoon (LH). Een verzamelnaam voor deze hormonen is gonadotrofinen.

Bij vrouwen zorgen de gonadotrofinen voor de rijping van eicellen in de eierstokken. Ook stimuleren ze de eierstokken tot de aanmaak van oestrogeen. Bij mannen zorgen de gonadotrofinen voor de rijping van zaadcellen in de testikels. Ook stimuleren ze de testikels tot de aanmaak van testosteron. Oestrogeen en testosteron zijn geslachtshormonen.

Groeispurt in puberteit

Onder invloed van geslachtshormonen gaat de hypofyse meer groeihormoon uitscheiden. Hierdoor versnelt de aanmaak van nieuwe kraakbeencellen in de groeischijven. Tijdens de puberteit ontstaat er daardoor een groeispurt.

De geslachtshormonen hebben ook invloed op de ‘rijping’ van het bot. Onder invloed van deze hormonen veranderen kraakbeencellen sneller in uitgerijpte kraakbeencellen die zich niet meer delen. Uiteindelijk sluiten de groeischijven zich en stopt de lengtegroei. Kinderen die heel vroeg in de puberteit komen, stoppen daarom eerder met groeien.

Samengevat:

Hypofyse maakt gonadotrofinen aan. > Onder invloed van gonadotrofinen maken geslachtsorganen geslachtshormonen aan. > (1) Geslachtshormonen zorgen voor aanmaak van meer groeihormoon en dus ook meer groei. (2) Geslachtshormonen zorgen ervoor dat kraakbeen sneller wordt omgevormd tot bot.

Verschil tussen jongens en meisjes

Meisjes beginnen direct harder te groeien als ze in de puberteit komen. In die tijd zijn meisjes vaak langer dan jongens van dezelfde leeftijd.

Een paar jaar later gaan de jongens harder groeien. Ze groeien dan sneller dan de meisjes in een eerder stadium, en ze groeien ook langer door. Vandaar dat jongens aan het eind van de puberteit een stuk langer zijn geworden dan meisjes.

Secundaire geslachtskenmerken

Onder invloed van de geslachtshormonen verschijnen ook de secundaire geslachtskenmerken, zoals schaamhaar, borsten (bij meisjes), een langere penis (bij jongens) enzovoort. Deze secundaire geslachtskenmerken geven artsen een indruk van het puberteitsstadium waarin een kind zich bevindt, en daarmee van de groei die nog te verwachten is.