Factor de crecimiento análogo a la insulina

Qué es el factor de crecimiento análogo a la insulina

Los factores de crecimiento análogos a la insulina, conocidos internacionalmente como IGF (del inglés insulin-like growth factor), son un grupo de hormonas peptídicas con funciones en el crecimiento corporal, el metabolismo y la homeostasis de los tejidos. Reciben su nombre por su similitud estructural con la insulina y por compartir con ella cierta capacidad para disminuir los niveles de glucosa en sangre, aunque su función principal es la regulación del crecimiento celular. El término fue acuñado en 1976 por Rinderknecht y Humbel, que aislaron los dos péptidos a partir de suero humano.

Existen dos tipos principales: el IGF-1 (también denominado somatomedina C) y el IGF-2. Comparten similitudes estructurales, pero presentan diferencias relevantes en su regulación, sus funciones biológicas y los momentos de la vida en que ejercen su acción predominante. Conviene señalar que, frente a otros factores de crecimiento que actúan de forma predominantemente local, los IGF poseen una acción endocrina bien definida: circulan por la sangre y ejercen efectos sobre tejidos distantes.

IGF-1: mediador posnatal de la hormona del crecimiento

La mayor parte del IGF-1 circulante es producida por el hígado en respuesta a la estimulación por la hormona del crecimiento hipofisaria, aunque también se sintetiza localmente en casi todos los tejidos del organismo. Las concentraciones séricas de IGF-1 aumentan progresivamente durante la infancia, alcanzan su máximo durante la pubertad y disminuyen de forma gradual a partir de ese momento, en paralelo con la reducción de la secreción de hormona del crecimiento.

Entre las funciones fisiológicas del IGF-1 destacan la estimulación del crecimiento óseo longitudinal (promoviendo la proliferación y diferenciación de los condrocitos de la placa de crecimiento), el mantenimiento de la masa muscular (estimula la síntesis de proteínas y la diferenciación de las células satélite, precursoras musculares), la regulación del metabolismo de la glucosa y los lípidos (en coordinación con la insulina y la hormona del crecimiento) y la neuroprotección, dado que actúa como factor neurotrófico promoviendo la supervivencia neuronal.

Un mecanismo de retroalimentación regula la secreción: cuando los niveles de IGF-1 son suficientes, la hipófisis reduce su producción de hormona del crecimiento. Esta relación inversa es la base de la utilidad del IGF-1 como marcador indirecto de la actividad del eje somatotropo.

IGF-2: protagonismo fetal e impronta genómica

El IGF-2 desempeña un papel predominante durante el desarrollo prenatal, donde resulta necesario para el crecimiento fetal y la formación de múltiples tejidos. Su producción es menos dependiente de la hormona del crecimiento que la del IGF-1 y está regulada por un fenómeno de impronta genómica parental: en condiciones normales, solo se expresa la copia del gen heredada del padre, mientras que la copia materna permanece silenciada.

En los seres humanos, los niveles séricos de IGF-2 se mantienen elevados a lo largo de toda la vida adulta (son aproximadamente 3,5 veces superiores a los de IGF-1), aunque sus funciones en la vida posnatal están menos caracterizadas. Se sabe que contribuye al mantenimiento de poblaciones de células madre en diversos tejidos y participa en procesos de reparación.

Receptores y proteínas de unión

Los IGF son péptidos de cadena única con una estructura molecular similar a la de la proinsulina. Ejercen la mayor parte de sus acciones biológicas a través del receptor de IGF-1 (IGF-1R), un receptor tirosina quinasa de la superficie celular que, al activarse, desencadena cascadas de señalización intracelular (vías RAS-MAPK y PI3K/AKT, principalmente) reguladoras del crecimiento, la diferenciación y la supervivencia celular.

Existe un segundo receptor, el receptor de IGF-2 (IGF-2R), también conocido como receptor de manosa-6-fosfato. A diferencia del IGF-1R, funciona como receptor de aclaramiento: captura y elimina el IGF-2 del medio extracelular para controlar sus niveles, sin activar cascadas de señalización intracelular. Es, por así decirlo, un mecanismo de limpieza más que un transmisor de señal.

La actividad de los IGF está regulada por seis proteínas de unión de alta afinidad (IGFBP-1 a IGFBP-6). Estas proteínas prolongan la vida media de los IGF en la circulación, modulan su acceso a los receptores tisulares y, en algunos casos, ejercen funciones independientes sobre las células. Más del 90 % del IGF-1 circulante se encuentra formando un complejo ternario con la IGFBP-3 y una subunidad ácido-lábil (ALS), lo que impide su rápida degradación.

Factores que influyen en los niveles de IGF-1

Además de la hormona del crecimiento, diversos factores modulan la producción de IGF-1. La desnutrición y el déficit calórico reducen su síntesis hepática independientemente de los niveles de hormona del crecimiento. La edad marca un patrón característico: niveles bajos en la primera infancia, pico puberal y descenso progresivo. El ejercicio físico de alta intensidad sostenido durante semanas puede elevar las concentraciones séricas de IGF-1, aunque la respuesta individual es variable. Y dado que el hígado produce aproximadamente el 75 % del IGF-1 circulante, las enfermedades hepáticas pueden alterar significativamente sus niveles.

Alteraciones del sistema IGF

Los niños con déficit de hormona del crecimiento presentan concentraciones séricas bajas de IGF-1. En los casos de insensibilidad a la hormona del crecimiento (síndrome de Laron), existe un déficit primario de IGF-1 que produce un cuadro de enanismo proporcionado con anomalías metabólicas. En el extremo opuesto, el exceso de hormona del crecimiento, como ocurre en la acromegalia, cursa con niveles elevados de IGF-1 y crecimiento excesivo de tejidos blandos, huesos y órganos internos.

La relación entre el sistema IGF y el cáncer es objeto de investigación activa. Niveles elevados de IGF-1 se han asociado con un mayor riesgo de determinados tipos de neoplasias, dado que la estimulación sostenida de las vías PI3K/AKT y RAS-MAPK puede favorecer la proliferación y supervivencia de células tumorales. De forma paradójica, la reducción de la señalización de insulina e IGF-1 se asocia en modelos experimentales con mayor longevidad, un dato que ha generado interés en el estudio de las relaciones entre el sistema IGF, el envejecimiento y la esperanza de vida.

Preguntas frecuentes

¿Qué relación tiene el IGF-1 con la hormona del crecimiento?

El IGF-1 es el principal mediador de los efectos de la hormona del crecimiento en el organismo. La hipófisis produce hormona del crecimiento, que estimula al hígado y otros tejidos para sintetizar IGF-1. A su vez, el IGF-1 circulante regula la secreción de hormona del crecimiento mediante retroalimentación negativa. Por este motivo, la determinación de IGF-1 en sangre se emplea como indicador indirecto de la actividad del eje somatotropo.

¿Se puede medir el IGF-1 en un análisis de sangre?

Sí, mediante una analítica sanguínea convencional. El endocrinólogo es quien valora la necesidad de solicitarla y quien interpreta los resultados en función de la edad, el sexo y el contexto clínico.

¿Qué diferencia hay entre IGF-1 e IGF-2?

El IGF-1 depende de la hormona del crecimiento, alcanza su máximo durante la pubertad y es responsable del crecimiento posnatal. El IGF-2, regulado por impronta genómica y con menor dependencia de la hormona del crecimiento, ejerce su papel más relevante durante la vida fetal. En adultos, los niveles de IGF-2 triplican holgadamente a los de IGF-1.

¿El ejercicio físico puede aumentar los niveles de IGF-1?

Depende. El ejercicio de alta intensidad sostenido durante semanas ha mostrado incrementos en las concentraciones séricas de IGF-1 en algunos estudios, pero la respuesta varía considerablemente entre individuos. El profesional sanitario puede orientar sobre el tipo y la intensidad de actividad física más adecuada en cada caso.

Referencias

1. Insulin-like growth factor. Encyclopaedia Britannica. Disponible en: britannica.com
2. IGF-1 (Insulin-Like Growth Factor 1) Test. MedlinePlus (NIH). Disponible en: medlineplus.gov
3. Yakar S, Adamo ML. Insulin-Like Growth Factor-1 Physiology: Lessons from Mouse Models. Endocrinol Metab Clin North Am. 2012;41(2):231-247. Disponible en: PMC (NIH)
4. LeRoith D, Holly JM, Forbes BE. Insulin-like growth factors: Ligands, binding proteins, and receptors. Mol Metab. 2021;52:101245. Disponible en: PMC (NIH)