Somatotropes Hormon (Wachstumshormon, Somatotropin) im Blut

Somatotropes Hormon (Wachstumshormon, Somatotropin) ist ein Peptid, das vom Hypophysenvorderlappen abgesondert wird und aus 191 Aminosäuren besteht. Die tägliche Produktion von Wachstumshormon beträgt ca. 500 µg. Das somatotrope Hormon stimuliert die Proteinsynthese, Zellmitoseprozesse und fördert die Lipolyse. Die Halbwertszeit des somatotropen Hormons beträgt bei Erwachsenen 25 Minuten. Das Hormon wird im Blut durch Hydrolyse inaktiviert. Im Vergleich zu anderen Hormonen kommt Wachstumshormon in der Hypophyse in der größten Menge vor (5-15 mg/g Gewebe). Die Hauptfunktion des somatotropen Hormons besteht in der Stimulierung des Körperwachstums. Wachstumshormon fördert die Proteinsynthese und stimuliert in Wechselwirkung mit Insulin den Eintritt von Aminosäuren in die Zellen. Es beeinflusst auch die Aufnahme und Oxidation von Glukose durch Fettgewebe, Muskeln und Leber. Wachstumshormon erhöht die Empfindlichkeit der Adipozyten gegenüber der lipolytischen Wirkung von Katecholaminen und verringert ihre Empfindlichkeit gegenüber der lipogenen Wirkung von Insulin. Diese Effekte führen zur Freisetzung von Fettsäuren und Glycerin aus dem Fettgewebe ins Blut, die anschließend in der Leber verstoffwechselt werden. Somatotropes Hormon reduziert die Veresterung von Fettsäuren und verringert dadurch die Triglyceridsynthese. Aktuelle Daten deuten darauf hin, dass Wachstumshormone den Glukoseverbrauch von Fettgewebe und Muskeln durch postrezeptorische Hemmung der Insulinwirkung reduzieren können. Wachstumshormone erhöhen den Transport von Aminosäuren in die Muskeln und schaffen so Substratreserven für die Proteinsynthese. Über einen separaten Mechanismus steigert Wachstumshormon die DNA- und RNA-Synthese.

Wachstumshormon stimuliert das Zellwachstum sowohl direkt als auch indirekt über IGF-I und II. Die wichtigsten biologischen Wirkungen des somatotropen Hormons werden durch IGF-I bereitgestellt.

Die Sekretion von Wachstumshormon erfolgt normalerweise ungleichmäßig. Die meiste Zeit des Tages ist die Konzentration im Blut gesunder Menschen sehr niedrig. Es gibt 5-9 diskrete Hormonausschüttungen pro Tag. Das niedrige anfängliche Sekretionniveau und die pulsierende Natur der Ausschüttungen erschweren die Beurteilung der Ergebnisse der Bestimmung der Wachstumshormonkonzentration im Blut erheblich. In solchen Fällen werden spezielle Provokationstests eingesetzt.

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Normale Serum-Wachstumshormonkonzentration

Alter	STH, ng/ml
Blut aus der Nabelschnur	8-40
Neugeborene	10-40
Kinder	1-10
Erwachsene:
Männer	0-4,0
Frauen	0-18,0
Über 60 Jahre alt:
Männer	1-9,0
Frauen	1-16

Regulierung der Wachstumshormonsekretion

Die Regulierung der Wachstumshormonsekretion erfolgt hauptsächlich durch zwei hypothalamische Peptide: STRG, das die Bildung von Wachstumshormon stimuliert, und Somatostatin, das die gegenteilige Wirkung hat. IGF-I ist ebenfalls an der Regulierung der Wachstumshormonsekretion beteiligt. Ein Anstieg der IGF-I-Konzentration im Blut unterdrückt die Transkription von Wachstumshormongenen in den Hypophysensomatotrophen nach dem Prinzip der negativen Rückkopplung.

Die Hauptstörungen der somatotropen Funktion der Hypophyse sind eine übermäßige oder unzureichende Produktion von Wachstumshormonen. Gigantismus und Akromegalie sind neuroendokrine Erkrankungen, die durch eine chronische Überproduktion von Wachstumshormonen durch Somatotrophe des Hypophysenvorderlappens verursacht werden. Eine übermäßige Produktion von Wachstumshormonen während der Osteogenese vor dem Epiphysenschluss führt zu Gigantismus. Nach dem Epiphysenschluss verursacht eine Hypersekretion von Wachstumshormonen Akromegalie. Hypophysengigantismus ist selten und tritt in jungen Jahren auf. Akromegalie tritt hauptsächlich im Alter von 30–50 Jahren auf (durchschnittliche Häufigkeit 40–70 Fälle pro 1 Million Einwohner).

Die Entwicklung von Hypophysen-Zwergwuchs (Zwergwuchs) ist in den allermeisten Fällen mit einer Insuffizienz der somatotropen Funktion des Hypophysenvorderlappens bis hin zu dessen vollständigem Verlust verbunden. Eine Störung der Wachstumshormonproduktion durch die Hypophyse wird am häufigsten (in etwa 70 % der Fälle) durch eine primäre Schädigung des Hypothalamus verursacht. Angeborene Aplasie und Hypoplasie der Hypophyse werden sehr selten festgestellt. Jegliche destruktive Veränderung im Hypothalamus-Hypophysen-Bereich kann zum Wachstumsstopp führen. Am häufigsten werden sie durch Kraniopharyngeome, ZNS-Germinome und andere Tumoren des Hypothalamusbereichs, Tuberkulose, Sarkoidose, Toxoplasmose und zerebrale Aneurysmen verursacht.

Es gibt Formen des Zwergwuchses, hauptsächlich erblich bedingt, bei denen die Bildung und Sekretion von Wachstumshormonen nicht beeinträchtigt ist. Insbesondere Kinder mit Laron-Syndrom weisen alle Anzeichen eines Hypopituitarismus auf, jedoch ist die Konzentration des somatotropen Hormons im Blut vor dem Hintergrund reduzierter IGF-I-Spiegel erhöht. Der Hauptdefekt liegt in der Unfähigkeit des Wachstumshormons, die Produktion von IGF-I zu stimulieren.

Bei vielen Patienten mit Hypopituitarismus sind keine offensichtlichen strukturellen Schäden des Hypothalamus oder der Hypophyse nachweisbar; in solchen Fällen liegt die Pathologie häufig in Funktionsstörungen des Hypothalamus begründet. Ein STH-Mangel kann isoliert oder mit einem Mangel anderer Hypophysenhormone einhergehen.

Der tägliche Rhythmus der Wachstumshormonausschüttung mit Konzentrationsspitzen über 6 ng/ml 1–3 Stunden nach dem Einschlafen, unabhängig von der Tageszeit, bildet sich bis zum dritten Monat nach der Geburt heraus. Die durchschnittliche tägliche Wachstumshormonkonzentration steigt während der Pubertät an und sinkt nach 60 Jahren; zu diesem Zeitpunkt verschwinden die täglichen Rhythmen. Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Wachstumshormonausschüttung wurden nicht festgestellt.