Fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1), também chamada somatomedina C, é um hormônio semelhante em estrutura molecular à insulina que desempenha um papel importante no crescimento infantil, e tem efeitos anabólicos em adultos.
IGF-1 é uma proteína que em humanos é codificada pelo gene IGF1.IGF-1 consiste em 70 aminoácidos em uma única cadeia com três pontes dissulfeto intramoleculares. O IGF-1 tem um peso molecular de 7,649 Daltons.Em cães, uma mutação antiga no IGF1 é a principal causa do fenótipo do brinquedo.
O IGF-1 é produzido principalmente pelo fígado. A produção é estimulada pelo hormônio do crescimento (GH). A maior parte do IGF-1 está ligada a um dos 6 proteínas de ligação (IGF-BP). IGFBP-1 é regulado pela insulina. O IGF-1 é produzido ao longo da vida; as taxas mais altas de produção de IGF-1 ocorrem durante o estirão de crescimento puberal. Os níveis mais baixos ocorrem na infância e na velhice.
Um análogo sintético do IGF-1, mecassermina, é usado em crianças para o tratamento de deficiência de crescimento.
IGF-1 é um mediador primário dos efeitos do hormônio do crescimento (GH). O hormônio do crescimento é produzido na glândula pituitária anterior, é liberado na corrente sanguínea, e então estimula o fígado a produzir IGF-1. O IGF-1 então estimula o crescimento corporal sistêmico, e tem efeitos promotores de crescimento em quase todas as células do corpo, especialmente músculo esquelético, cartilagem, osso, fígado, rim, nervo, pele, hematopoiético, e células pulmonares. Além dos efeitos semelhantes aos da insulina, O IGF-1 também pode regular a síntese de DNA celular.
O IGF-1 se liga a pelo menos dois receptores de tirosina quinases da superfície celular: o receptor de IGF-1 (IGF1R), e o receptor de insulina. Sua ação primária é mediada pela ligação ao seu receptor específico, IGF1R, que está presente na superfície de muitos tipos de células em muitos tecidos. A ligação ao IGF1R inicia a sinalização intracelular. O IGF-1 é um dos ativadores naturais mais potentes da via de sinalização AKT, um estimulador do crescimento e proliferação celular, e um potente inibidor da morte celular programada. O receptor IGF-1 parece ser o "fisiológico" receptor porque se liga ao IGF-1 com afinidade significativamente maior do que o receptor de insulina.. O IGF-1 ativa o receptor de insulina em aproximadamente 0.1 vezes a potência da insulina. Parte desta sinalização pode ser via heterodímeros IGF1R/receptor de insulina (a razão para a confusão é que estudos de ligação mostram que o IGF1 se liga ao receptor de insulina 100 vezes menos bem do que a insulina, no entanto, isso não se correlaciona com a potência real do IGF1 in vivo na indução da fosforilação do receptor de insulina, e hipoglicemia).[citação médica necessária]
IGF-1 se liga e ativa seu próprio receptor, IGF-1R, através da expressão na superfície celular do receptor tirosina quinase (RTK's) e sinal adicional através de múltiplas cascatas de transdução intracelular. O IGF-1R é o indutor crítico na modulação dos efeitos metabólicos do IGF-1 para a senescência e sobrevivência celular. Em uma célula-alvo localizada, IGF-1R provoca a mediação da atividade parácrina. Após sua ativação ocorre o início da sinalização intracelular induzindo uma magnitude de vias de sinalização. Uma importante via mecanística envolvida na mediação de uma cascata afeta uma via chave regulada pela fosfatidilinositol-3 quinase (PI3K) e seu parceiro a jusante, mTOR (alvo mamífero da rapamicina).A rapamicina se liga à enzima FKBPP12 para inibir o complexo mTORC1. mTORC2 permanece inalterado e responde regulando positivamente o AKT, sinais de condução através do mTORC1 inibido. Fosforilação do fator de iniciação da tradução eucariótica 4E (FEI4E) por mTOR suprime a capacidade da proteína de ligação ao fator 4E de iniciação da tradução eucariótica 1 (EIF4EBP1) para inibir EIF4E e metabolismo lento. Uma mutação na via de sinalização PI3K-AKT-mTOR é um grande fator na formação de tumores encontrados predominantemente na pele, órgãos internos, e linfonodos secundários (Sarcoma de Kaposi).O IGF-1R permite a ativação destas vias de sinalização e subsequentemente regula a longevidade celular e a recaptação metabólica de substâncias biogênicas. Uma abordagem terapêutica visando a redução dessas coleções tumorais poderia ser induzida pelo ganitumabe. Ganitumabe é um anticorpo monoclonal (mAb) dirigido antagonicamente contra IGF-1R. Ganitumab liga-se ao IGF-1R, impedindo a ligação do IGF-1 e o subsequente desencadeamento da via de sinalização PI3K-mTOR; a inibição desta via pró-sobrevivência pode resultar na inibição da expansão das células tumorais e na indução da apoptose das células tumorais.[citação necessária]
Fator de crescimento semelhante à insulina 1 demonstrou se ligar e interagir com todas as sete proteínas de ligação ao IGF-1 (IGFBPs): IGFBP1, IGFBP2, IGFBP3, IGFBP4, IGFBP5, IGFBP6, e IGFBP7.[citação médica necessária] Alguns IGFBPs são inibitórios. Por exemplo, tanto a IGFBP-2 quanto a IGFBP-5 se ligam ao IGF-1 com uma afinidade maior do que ao seu receptor. Portanto, aumentos nos níveis séricos desses dois IGFBPs resultam em uma diminuição na atividade do IGF-1.
