INDICE ARTICOLO
Che Cos’è
L’IGF-1 è un ormone peptidico strutturalmente simile all’insulina.
Il suo nome esteso, non a caso, è "fattore di crescita insulino simile" (in inglese: Insulin-Like Growth Factor 1).
L’IGF-1 viene prodotto principalmente dal fegato ed è noto per aiutare a costruire i muscoli (effetto anabolizzante). Tuttavia, è coinvolto anche nei processi di crescita tumorale 1, 2.
L’equilibrio dei livelli di IGF-1 è quindi importante, in quanto sia la carenza che l’eccesso sono coinvolti nello sviluppo di varie malattie e nell’aumento della mortalità.
L’IGF-1 è anche un popolare agente dopante nello sport ed è apparso in molti casi di doping di alto profilo negli ultimi anni 3. È stato ipotizzato che la disponibilità di questo ormone come prodotto dopante abbia contribuito a una riduzione significativa nei tempi medi di sprint nei 100 e 200 metri 4.
A Cosa Serve
L’effetto dell’IGF-1 a breve termine è simile all’insulina, mentre a lungo termine la sua azione è principalmente anabolica e anti-apoptotica 5.
L’IGF-1 svolge un ruolo cruciale nel promuovere la crescita e la differenziazione cellulare nell’infanzia e continua ad avere un effetto anabolico negli adulti.
Questa sua capacità di promuovere la crescita delle cellule in tutto il corpo, rende l’IGF-1 importante nello sviluppo del bambino, nel rafforzamento dei tessuti (come ossa e muscoli) e nella guarigione dalle lesioni (pelle, ossa, mucosa intestinale ecc.).
A livelli estremi, l’assenza e l’eccesso di IGF-1 provocano gravi anomalie della crescita, specialmente nei bambini.
In effetti, una carenza di IGF-1 durante l’infanzia può causare nanismo o bassa statura. D’altro canto, un eccesso di GH e IGF-1 durante la crescita è correlato al gigantismo e all’acromegalia.
Dopo aver raggiunto l’età adulta, la secrezione di GH e IGF-1 diminuisce naturalmente, fino a livelli molto bassi nei soggetti di età ≥60 anni. Questo fenomeno è noto come “somatopausa” e si osserva anche in altri mammiferi.
Come Funziona
Gli effetti anabolici dell’IGF-1 agiscono di concerto con quelli dell’ormone della crescita (GH).
Il GH stimola la produzione di IGF-1 in molti tessuti e in questo modo i due ormoni regolano insieme il metabolismo dei grassi, delle proteine e del glucosio 6.
Una delle principali azioni comuni a GH e IGF-1 è la promozione della crescita. Tuttavia, GH e IGF-1 agiscono in modo molto diverso sul metabolismo del glucosio e dei lipidi: il GH blocca l’azione dell’insulina, promuove il consumo di grassi e ne blocca la sintesi, mentre l’IGF-1 ha effetti opposti 7.
Le azioni dellIGF-1 sono mediate dal suo legame con specifici recettori (IGF-1R). L’IGF-1 è anche in grado di legarsi al recettore dell’insulina, sebbene con un’affinità inferiore rispetto a quella verso l’IGF-1R.
Inoltre, come per altri ormoni, la quota circolante di IGF-1 può essere sequestrata da specifiche proteine plasmatiche di trasporto (IGFBP), mentre solo l’ormone libero da questo legame risulta biologicamente attivo.
Quando il GH viene prodotto dall’ipofisi anteriore, il suo rilascio nel flusso sanguigno stimola la produzione e il rilascio di IGF-1, che successivamente si lega allo specifico recettore IGF-1R presente sulla superficie di quasi tutte le cellule del corpo.
Ruolo nella Salute e nella Malattia
Longevità e Invecchiamento
Il ruolo dell’IGF-1 sulla longevità è controverso.
Sappiamo che la segnalazione di questo ormone svolge un ruolo importante nel controllo dell’invecchiamento e della durata della vita, regolando la proliferazione cellulare.
Nel famoso Framingham Heart Study su 525 persone di età compresa tra 72 e 92 anni, livelli più elevati di IGF-1 erano associati a un ridotto rischio di morte nei successivi 2 anni 8.
Inoltre, livelli maggiori di IGF-1 sembrano associati a una maggiore lunghezza dei telomeri in soggetti sani di tutte le età 9, 10.
Si è anche visto che l’invecchiamento e le sue fragilità associate, come la forza muscolare ridotta, la deambulazione più lenta e la minore mobilità, sono associati a livelli più bassi di IGF-1 11, 12.
Sul fronte opposto, alcune pratiche utili per promuovere la longevità, come la restrizione calorica e il digiuno intermittente tendono a diminuire i livelli di IGF-1 13, 14, 15.
Inoltre, in modelli animali (tra cui vermi, moscerini della frutta, lieviti e topi) è stato dimostrato che la sottoregolazione del sistema GH/IGF-1/insulina prolunga significativamente la durata della vita 16, 17.
Anche i dati epidemiologici sono contrastanti. Ad esempio, sono stati descritti livelli relativamente bassi di IGF-1 sierico in una popolazione di centenari giapponesi 18.
Una recente revisione sistematica e meta-analisi di 19 studi di coorte con 30.876 partecipanti, ha rivelato una relazione a forma di U tra i livelli di IGF-1 e il rischio di mortalità per tutte le cause 19. In pratica, sia le categorie inferiori che quelli superiori nei livelli di IGF-1 mostrerebbero un rischio di mortalità significativamente maggiore rispetto alla categoria media.
La seguente tabella sintetizza i livelli ormonali mediamente osservati nei soggetti centenari (rispetto ai più giovani) e dopo restrizione calorica 20.
| Parametri endocrini | Restrizione calorica | Centenari |
|---|---|---|
| IGF-1 | = /↓ * | ↓ |
| Insulina (e sensibilità all’insulina) | ↓(↑) | ↓(↑) |
| Adiponectina | ↑ | ↑ |
| Leptina | ↓ | ↓ |
| Triiodotironina (T3) | ↓ | ↓ |
| ↓ diminuisce; ↑ aumenta; = nessun cambiamento; | ||
| * più evidente nei modelli murini | ||
Ruoli Anabolici
L’IGF-1 è importante per la costruzione muscolare e per ridurre la perdita muscolare nell’invecchiamento e nelle malattie 21.
Il fattore di crescita insulino-simile-1 è anche il più potente stimolatore della biosintesi del collagene e può quindi aiutare a prevenire l’invecchiamento cutaneo 22.
L’IGF-1 è anche un promotore diretto della crescita ossea 23. Inoltre, l’effetto di costruzione muscolare dell’IGF-1 può promuovere la densità ossea, poiché l’aumento della massa muscolare richiede a sua volta una maggiore resistenza ossea 24.
Questo effetto stimolante dell’IGF-1 sulla crescita muscolare e sulla riparazione dei tessuti ha attirato l’attenzione degli atleti per i quali sono vantaggiosi una maggiore forza e tempi di recupero più brevi.
Ovviamente, l’assunzione di IGF-1 è considerata una pratica dopante ed è ufficialmente bandita dalle varie agenzie antidoping.
Malattie Cardiovascolari e Metaboliche
L’effetto dell’obesità sulle concentrazioni di IGF-1 nell’organismo è controverso.
Da un lato sono stati osservati livelli inferiori di GH e IGF-1 nei soggetti obesi; d’altro canto, l’iperinsulinemia e l’aumento dell’insulino resistenza possono aumentare la quota di IGF-1 libero, che a sua volta può promuovere l’espansione degli adipociti 25, 26, 5.
Diversi studi hanno trovato una connessione tra bassi livelli di IGF-1 e condizioni come malattie cardiovascolari, diabete mellito, osteoporosi e sarcopenia 27, 28.
L’IGF-1 inferiore sembra in effetti associato alla sindrome metabolica 29, mentre le infusioni di IGF-1 hanno contribuito a ridurre la glicemia, migliorare la sensibilità all’insulina e abbassare i trigliceridi in uno studio su pazienti affetti da diabete di tipo 2 30.
Livelli più bassi di IGF-1 sono stati anche associati a un rischio più elevato di ictus in uno studio condotto su una popolazione cinese 31.In generale, si ipotizza che un basso livello di IGF1 sia correlato con obesità, scarsa attività fisica e insulino resistenza 32, 33.
Salute del cervello
L’IGF-1 migliora l’apprendimento e la memoria nei modelli animali 34. Sembra anche aumentare i livelli di BDNF nel cervello, imitando gli effetti dell’esercizio fisico 35.
Negli studi sugli anziani, alti livelli sierici di IGF-1 sono stati associati a migliori prestazioni cognitive 36 e viceversa 37.
Sepsi
Il trattamento con IGF-1 può fornire una protezione terapeutica nella sepsi.
Nei modelli animali, l’IGF-1 ha in effetti aiutato la risoluzione delle infezioni batteriche e migliorato la sopravvivenza nella sepsi 38, 39, 40.
Cancro
Alti livelli di IGF-1 possono favorire la sopravvivenza e la proliferazione delle cellule maligne 41, 42.
La correlazione positiva tra l’espressione di IGF-1 e il cancro è stata ampiamente esaminata in uno studio che comprendeva 18 anni di follow-up. L’analisi dei dati ha mostrato un rischio di mortalità per cancro 1,82 volte maggiore tra gli uomini che avevano un livello di IGF-1 al basale superiore a 100 ng/ml, rispetto agli uomini con livelli più bassi. Tale rischio aumentava a 2,61 volte negli uomini con un livello basale di IGF-1 superiore a 200 ng/ml 43.
Nello specifico, livelli più elevati di IGF-1 nel sangue sono stati associati al cancro del colon-retto 44 e a un aumentato rischio di cancro alla prostata 45.
È stato anche dimostrato che l’IGF-1 aumenta il rischio di cancro al seno e la sua invasività 46, 47.
Come risultato di tali studi, la via di segnalazione dell’IGF-1 è diventata un bersaglio per nuove terapie antitumorali 48, 49.
Infine segnaliamo che anche in campo oncologico uno studio ha rilevato che sia l’IGF-1 basso che quello alto aumentano la possibilità di morire di cancro 50.
Dieta e IGF-1
La dieta, l’obesità e lo stile di vita influenzano il livello di IGF-1.
Uno studio che ha indagato la relazione tra consumo di proteine e mortalità ha scoperto una relazione significativa e diretta tra un elevato apporto proteico, alti livelli di IGF-1 e un aumento del rischio di mortalità per tutte le cause 51.
Tuttavia, quest’associazione non è stata osservata nella popolazione over 65, in accordo con i livelli molto più bassi di IGF-1 nei soggetti over 65 indipendentemente dal loro apporto proteico.
Secondo un’ampia revisione, un apporto proteico totale di 50-80 g/giorno è associato a valori ideali di IGF-1 (120-160 ng/ml), per i quali si è statisticamente registrata la minore mortalità per tutte le cause 19.
Segnaliamo anche che l’assunzione di latte e altri nutrienti importanti per la crescita, inclusi carboidrati e vitamine del gruppo B, si associa a livelli più elevati di IGF-1 19.
| Aumentano i Livelli di IGF-1 | Riducono i livelli di IGF-1 |
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