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Somatotropin - IGF1
Wachstumshormon
/ Somatotropin / Growth Hormone (GH) und Insulin like Growth Factor-1 / IGF-1:
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Inhalt
Die somatotrope Achse: GHRH/SS – GH – IGF-1
GH – Die Wirkungen
Was heisst „altern“?
Der altersbedingte
GH/IGF-1 Mangel
Die Somatopause
GH Mangel bei jungen
Erwachsenen
Das „latente“
GH Mangelsyndrom
Faktoren, die die
GH Freisetzung fördern
Faktoren, die die GH Freisetzung
hemmen
Die GH Ersatztherapie
GH und die bindenden Proteine
– GHBP
GH, IGF-1 und körperliche
Aktivität
GH und die Sexualsteroide
GH und Ernährung
GH und Körperfett / Muskulatur
GH, IGF-1 und Knochen
GH und Altersherz
GH und Eiweiss
GH und extrazelluläre Flüssigkeit
Frau und GH
IGF-1
- Insulin-like-Growth-Factor
IGF-1 - IGBP, die bindenden Proteine
IGF-1
- Die Wirkung
IGF-1
- Exogene Zufuhr
Die
somatotrope Achse: GHRH/SS
– GH – IGF-1
GH wird
in der Hypophyse gebildet und pulsatil ausgeschüttet.
Die HWZ
des zirkulierenden GH beträgt 20-25 Minuten.
GH stimuliert
die Bildung von IGF-1 und einigen seiner Bindungsproteine, insbesondere IGFBP3
in der Leber.
Der Hypothalamus
stimuliert die GH Freisetzung in der Hypophyse via GH-Releasing Hormone (GHRH)
und hemmt via Somatostatin (SS).
Das stimulierende
GHRH und das inhibitierende Somastotatin (SS) werden im Hypothalamus gebildet.
Die Gesamtmenge
des sezernierten GH widerspiegelt die Balance zwischen GHRH und SS.
Die Balancekontrolle
ist komplex. Beteiligt sind Neurotransmitter im ZNS, andere Hormone und der
Feedback-Mechanismus von GH und IGF-1.
GHRH ist
ein Komplex bestehend aus 44 Aminosäuren und verstärkt Produktion und
Sekretion von GH. Der Vorgang ist cAMP-abhängig.
Die GHRH
Freisetzung erfolgt ebenfalls pulsatil und ist somit weitgehend verantwortlich
für die pulsatile GH Sekretion, für die Amplitude an sich.
GHRH wiederum
wird stimuliert durch ZNS vermittelte Stimuli wie Clonidin, L-Dopa, Metencephalin
und Schlaf.
Timing und
Dauer der GH Pulse sind vermutlich mehr Somatostatin-bedingt, und zwar durch
eine periodische, tonische Hemmung des SS.
SS existiert
in 2 Molekularformen, bestehend aus 14 und 28 Aminosäuren. Letztere ist die
aktivere Form.
SS hemmt
vor allem die Freisetzung von GH, zumindest teilweise durch eine kompetitive
Hemmung der Adenylcyclase-Aktivität
SS hemmt
aber auch andere Releasing Factors (RF) im Hypothalamus wie Gonadotropin Releasing
Hormone (GRH) und Thyreotropin Relasing Hormone (TRH).
SS steigt
im Alter an, wohl infolge eines verminderten cholinergen Tonus. Pyridostigmine
erhöht den cholinergen Tonus. Nach Pyridostigmine Applikation ist die basale
GH Rate und die GHRH induzierte GH Sekretion erhöht.
Das Spiel
zwischen dem GHRH Stimulus, der SS Hemmung, der lokalen Antwortfähigkeit in
der Hypophyse und der Menge an GH in den somatotrophen Hypophysenzellen wird
moduliert a) durch einen lokalen negativen Feedback-Mechanismus in der Hypophyse
durch GH selbst sowie b) einen negativen Feedback-Mechanismus durch zirkulierendes
GH und IGF-1 auf den Hypothalamus (GHRH Hemmung und SS Stimulation) und auf
die Hypophyse (GH Sekretionshemmung)
Die Bandbreite
der GH Werte bei gesunden Erwachsenen ist ausserordentlich gross, bis hundertfach
variabel. Alter, Übergewicht und Sexualsteroidstatus können aber nur etwa 50%
dieser Variabilität erklären. Die Gesamt-GH-Freisetzung wird moduliert von mehren
Mechanismen, die ihrerseits beeinflusst werden durch eine Vielzahl natürlicher
und pharmakologischer Substanzen:
Stimulierende
Aminosäuren, speziell Tryptophan und Arginin.
Hemmung durch Somatostatin (SS).
Neurotransmitter, die GH über GHRH und SS beeinflussen.
Acetylcholin mit hemmender Wirkung auf SS.
Catecholamine, die stimulierend und hemmend
via Alpha2- oder Beta Rezeptoren, respektive via GHRH und SS die GH Freisetzung
beeinflussen können.
Hohe Kortisondosen über längere Zeit bewirken
tiefere GH Serumspiegel, was ev. den katabolen Effekt auf die Muskulatur erklären
könnte. Cushing Patienten weisen erniedrigte GH Serumspiegel auf.
Kurze adrenale Kortisonausschüttungen – Stress
– bewirken eine akute GH Freisetzung.
Die Hypothyreose ist vergesellschaftet mit
tiefen GH und IGF-1 Werten mit vollständiger Reversibilität auf exogen zugeführtes
Thyroxin.
Die genauen Interaktionen GH – Schilddrüsenhormone
sind komplex und noch wenig bekannt.
Fasten erhöht signifikant die GH Freisetzung:
Amplitude und Frequenz.
Fasten erhöht wohl GH, senkt aber IGF-1: Infolge
vermindertem portalen Insulin wird in der Leber weniger IGF-1 gebildet.
Hypoglykämie ist ein kräftiger Stimulus auf
die GH Freisetzung, indem im Hypothalamus die hemmende Wirkung von SS gebremst
wird. Inwieweit dieser Mechanismus auch einem Alterungsprozess unterliegt, ist
noch unklar
Hyperglykämie reduziert via Insulin die GH
Freisetzung. Dieser Effekt ist bei Diabetikern abgeschwächt.
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