IGF-1 | A Cosa Serve, Come Funziona | Impatto sulla Salute

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.

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.

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.

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.

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.

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.