Wachstumshormone

Wachstumshormone

  • Wachstumsstörungen, denen ein Wachstumshormonmangel oder –überschuss zugrunde liegt, sind Ursache einer Vielzahl auftretender Komplikationen sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern. Die Bestimmung der Wachstumshormone ist somit Grundlage einer erfolgreichen Diagnose und Therapieentscheidung.

Überblick

Überblick

Ein Wachstumshormonmangel bei Kindern verursacht verzögertes Längenwachstum der Knochen. Bei Erwachsenen hingegen geht ein schwerer Wachstumshormonmangel mit Minderung der Muskel- und Knochenmasse, herabgesetzter Insulinsensitivität, abdomineller Adipositas sowie mit Herz-Kreislauferkrankungen einher.1-3 Hinzukommend tritt bei fortschreitendem Wachstumshormonmangel eine Insensitivität der renalen, skelettalen und intestinalen Zellen gegenüber Parathormon (PTH) auf, die sich in einer milden Form der PTH-Resistenz und erhöhten PTH Konzentrationen im Serum manifestiert.4

Wachstumshormonüberschuss führt während der Kindheit zu Gigantismus, der durch abnormes, hoch proportioniertes Wachstum in Erscheinung tritt und aufgrund der offenen Epiphysenfugen zu Hochwuchs führt. Im Erwachsenenalter bezeichnet man den Überschuss an hGH und IGF-1 als Akromegalie, die durch übermäßiges akrales Wachstum, Vergröberung der Gesichtszüge bis hin zu metabolischen, kardiovaskulären und respiratorischen Manifestationen mit erhöhter Morbidität und Mortilität gekennzeichnet ist.5,6 Die Akromegalie wird häufig von hGH sekretierenden Zellen somatotroper Adenome des Hypophysenvorderlappens verursacht.7

Die Blutkonzentration der Wachstumshormone ist tages-, aber auch alters- und geschlechtsabhängig und unterliegt zudem sowohl internen als auch externen Einflussfaktoren wie körperlicher Aktivität, Stress usw., weshalb Sorgfalt bei der Daten-Interpretation geboten ist. Die Diagnose von Wachstumshormonmangel und –überschuss erfolgt mithilfe von Stimulations- bzw. Suppressionstests.

Überblick Wachstumshormone

Elecsys® Wachstumshormone

hGH

Humanes Wachstumshormon (hGH)

Humanes Wachstumshormon

Die Hauptaufgabe von hGH besteht darin, das Knochenwachstum bei Heranwachsenden zu stimulieren und kontrollieren. Das hGH wird in den somatotropen Zellen der Adenohypophyse gebildet und ist während der Zirkulation im Blutplasma teils an GHBP (growth hormone binding protein) gebunden.8 Über die Blutzirkulation regt es in fast allen Organen die IGF-1 und IGFBP-3 Produktion an, jedoch hauptsächlich in der Leber. Zudem unterstützen hGH zusammen mit IGF-1 metabolische Prozesse wie die Glukoseaufnahme, Proteinsysnthese und Lipolyse.9 Da hGH episodisch und variabel sekretiert wird, kann der Blutspiegel zwischen 3 und 45 ng/mL liegen. Die Plasmahalbwertszeit beträgt zwischen 10 und 30 min.

Elecsys® hGH

Elecsys® hGH Testprinzip


IGF-1

Insulinähnlicher Wachstumsfaktor-1 (IGF-1)

Insulinähnlicher Wachstumsfaktor-1

Die Synthese und Sekretion von IGF-1 wird durch hGH reguliert. Es wird in jedem Gewebe exprimiert, jedoch zu 75% in der Leber. 10 Etwa 80% des zirkulierenden IGF-1 sind in einem tertiären Komplex an IGFBP-3 (insulinähnliches Wachstumsfaktor bindendes Protein 3) und ALS (säurelabile Untereinheit) gebunden, der die Plasmahalbwertszeit erhöht. IGF-1 Spiegel sind beständiger als hGH Spiegel, da es nicht pulsatil freigesetzt wird und eine längere Halbwertszeit besitzt. 11

Die IGF-1 Bestimmung dient in Kombination mit anderen Untersuchungen als Hilfe bei der Beurteilung von Wachstumsstörungen. 12 Die IGF-1 Bestimmung wird als erster Schritt bei der Diagnose sowohl eines GH-Defizits als auch eines GH-Überschusses herangezogen.11

Elecsys® IGF-1

Elecsys® IGF-1 Testprinzip


IGFBP-3

Insulin-Like Growth Factor Binding Protein-3 (IGFBP-3)

Insulin-Like Growth Factor Binding Protein 3

IGFBP-3 gehört zur Familie von 6 Proteinen mit ähnlicher Struktur, die insulinähnliche Wachstumsfaktoren (IGF) binden. 10 IGFBP-3 wird wie IGF-1 unter Einfluss von hGH gebildet. Es wird nicht pulsatil freigesetzt, weswegen die Serumkonzentration über den Tag größtenteils konstant ist.13,14 IGFBP-3 bindet etwa 80% des zirkulierenden IGF-1 in einem tertiären Komplex mit ALS, einer säurelabilen Untereinheit, wodurch die Halbwertszeit von IGF-1 von 10 min auf über 12h erhöht wird. 13,15 Durch den Einfluss von IGFBP-3 auf die Bioverfügbarkeit von IGF-1 wird es als ein weiterer hilfreicher Marker zur Diagnose von Wachstumsstörungen, besonders bei Kindern und Jugendlichen herangezogen. 15,12

Elecsys® IGFBP-3

Elecsys® IGFBP-3 Testprinzip


Referenzen

  1. Doga M, Bonadonna S, Gola M, et al. Growth hormone deficiency in the adult. Pituitary. 2006;9:305-311.

  2. Gola M, Bonadonna S, Doga M, et al. Growth hormone and cardiovascular risk factors. J Clin Endocrinol Metab.2005;90:1864-1870.

  3. Doga M, Bonadonna S, Gola M, et al. GH deficiency in the adult and bone. J Endocrinol Invest.2005;28 (8 Suppl):18-23.

  4. Ahmad AM, Hopkins MT, Fraser WD, et al. Parathyroid hormone secretory pattern, circulating activity, and effect on bone turnover in adult growth hormone deficiency. Bone 2003;32:170-179.

  5. Giustina A, Casanueva FF, Cavagnini F, et al. The Pituitary Society and the European Neuroendocrine Association. Diagnosis and treatment of acromegaly complications. J Endocrinol Invest 2003;26:1242-1247.

  6. Colao A, Ferone D, Marzullo P, et al. Systemic complications of acromegaly: epidemiology, pathogenesis, and management. Endocr Rev 2003;25:102-152.

  7. Melmed S. Medical progress: acromegaly. N Engl J Med.2006; 355:2558-2573.
  8. de Palo et al. / ClinicaChimicaActa 364 (2006) 67–76.
  9. Kleine B. & Rossmanith W.G., Hormone und Hormonsystem: Lehrbuch der Endokrinologie, 2.Aufl., 2009.
  10. Forbes, BE. et al. (2012). Frontiers Endocrinol (Lausanne) 3(38).
  11. Ketha H, Singh RJ. Clinical assays for quantitation of insulin-likegrowth-factor-1 (IGF1). Methods 2015;81:93-98.

  12. Wit JM, Clayton PE, Rogol AD, et al. Idiopathic short stature: Definition, epidemiology, and diagnostic evaluation. Growth Horm IGF Res 2008;18:89-110.

  13. Muller, E. et al. (1999). Physiol Rev 79(2), 511-607.
  14. Murray, P. G. et al. (2016). Arch Dis Child 101, 96-100.
  15. Ranke MB. (2015). Best Pract Res Clin Endocrinol Metab; 29:701-711.