Das Wachstumshormon (GH) ist ein peptidisches Hormon, das von der Hypophyse produziert wird. Es spielt eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Stoffwechsels, der Zellproliferation und der Gewebeentwicklung. Durch die Freisetzung in den Blutkreislauf stimuliert GH die Leber sowie andere Zellen zur Produktion des Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktors 1 (IGF-1). IGF-1 ist das wichtigste Mediator-Protein, welches die biologischen Wirkungen von GH im Körper vermittelt.
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- Synthese und Regulation
- Physiologische Wirkungen
- Knochen: Stimulation der Osteoblasten, Erhöhung der Knochenmineralisierung.
- Muskel: Förderung der Proteinsynthese, Zunahme der Muskelmasse.
- Glukose: GH wirkt insulinantagonistisch; IGF-1 hat insulinähnliche Effekte (Förderung des Glukosekonsums).
- Lipide: Erhöht die Lipolyse in Fettgewebe, reduziert Fettspeicherung.
- Stimuliert das Wachstum von Zellen im zentralen Nervensystem, Herz und Immunsystem.
- Moduliert Signalwege wie PI3K/Akt und MAPK/ERK, die an Zellteilung und Überleben beteiligt sind.
- Klinische Bedeutung
- Messmethoden
- GH-Serumkonzentration: Immunoassay (ELISA, RIA), aber aufgrund pulsöser Sekretion oft unzuverlässig.
- IGF-1-Serum: Stabiler Marker; Bestimmung mittels immunochemischer Verfahren liefert einen besseren Einblick in die GH-Aktivität.
- Forschungstrends
- Gelenkschutz: IGF-1 wirkt entzündungshemmend und reparativ bei Arthrose.
- Alterung: Untersuchungen zu moderaten GH/IGF-1-Spiegeln und deren Einfluss auf Lebensdauer und Alterungsprozesse.
- Therapeutische Gene-Editierung: CRISPR-basierte Modulation von GHR oder IGFBP-3 in Zielgeweben.
- Fazit
- Diagnose von GH-Störung
- Monitoring von Therapie
- Ermittlungen des altersbedingten Wachstums
- Screening in der Forschung
| Schritt | Beschreibung |
|---|---|
| GH-Synthese | In der Hypophyse produziert und speichert der Somatotropen Zellen GH in Vesikeln. Die Freisetzung wird durch die hypothalamische GHRH- (Growth Hormone Releasing Hormone) stimuliert und durch Somatostatin hemmt. |
| IGF-1-Produktion | Nach Bindung von GH an das GH-Rezeptor (GHR) auf Leber- und Zellen aktiviert es die JAK2/STAT5-Signalweg, der die Transkription des IGF-1-Gens anregt. |
| Bindung an IGFBPs | Im Blut bindet IGF-1 fast ausschließlich an IGF-Binding-Protein 3 (IGFBP-3), wodurch seine Halbwertszeit verlängert und seine Bioverfügbarkeit reguliert wird. |
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| Erkrankung | GH / IGF-1 Status | Therapeutischer Ansatz |
|---|---|---|
| Wachstumshormonmangel (Hypopituitarismus) | Niedrig | GH-Substitution |
| Acromegalie | Hoch | GH-Rezeptorantagonisten, chirurgische Entfernung der Hypophyse |
| Schilddrüseninsuffizienz | Variabel | Behandlung der Schilddrüsenerkrankung kann IGF-1 verbessern |
| Diabetes mellitus Typ 2 | Oft erhöht | GH-Blockade zur Verbesserung des Insulinsensitivitätsprofils |
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Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1 (IGF-1), auch als Somatomedin C bekannt, spielt eine zentrale Rolle im menschlichen Wachstum und Stoffwechsel. Er wird primär in der Leber als Reaktion auf das Wachstumshormon (GH) produziert, kann aber auch lokal in vielen Geweben gebildet werden. IGF-1 wirkt als Mediator für die meisten biologischen Effekte von GH: es fördert die Zellproliferation, die Proteinbiosynthese und den Fettstoffwechsel, während es gleichzeitig die Lipolyse hemmt. Durch diese Wirkungen unterstützt IGF-1 das Knochenwachstum, die Muskelentwicklung und die Regeneration von Geweben.
Die Konzentration von IGF-1 im Blut ist ein zuverlässiger Indikator für die Aktivität des GH-Systems, da IGF-1 weniger Schwankungen unterliegt als GH selbst. Für klinische Zwecke wird IGF-1 meist in Form eines Serumtests gemessen, wobei die Werte nach Alter und Geschlecht standardisiert sind.
Normalwerte (Blut)
Die Referenzbereiche für IGF-1 variieren je nach Labor und Altersgruppe. Typischerweise liegen die Normalwerte für Erwachsene zwischen 100 und 300 ng/ml. Bei Kindern und Jugendlichen steigen die Werte mit dem Wachstum an: im Alter von 0 bis 2 Jahren kann der Wert bis zu 400 ng/ml betragen, während er bei Pubertätskindern um die 600–800 ng/ml erreichen kann. Für genaue Interpretationen ist es wichtig, dass das Labor den IGF-1-Test in einer standardisierten Einheit (z. B. ng/ml) und mit einem Referenzintervall anführt, das auf dem Alter des Patienten basiert.
Indikation
Ein IGF-1-Test wird aus verschiedenen Gründen angeordnet:
- Überproduktion von GH (Acromegalie): Bei Verdacht auf Akromegalie kann ein erhöhter IGF-1-Wert die Diagnose bestätigen, da er weniger variabel ist als GH und einen besseren Hinweis auf chronisch erhöhte GH-Aktivität gibt.
- Behandlung von Akromegalie: Nach chirurgischer Entfernung der Hypophysentumoren oder bei somatostatinanaloga wird IGF-1 gemessen, um den Therapieerfolg zu beurteilen.
Zusammenfassend liefert IGF-1 wertvolle Informationen über den Zustand des GH-Systems. Durch die Kombination von klinischer Befundung, Laborwerten und gegebenenfalls zusätzlichen Tests (z. B. GH-Stimulationstests) lässt sich ein umfassendes Bild der endokrinen Gesundheit erstellen.
