Physiologie und Störungen des Wachstumshormons

Wachstumshormon, das von der Hypophyse unter entgegengesetzter hypothalamischer Kontrolle sezerniert wird, reguliert das Längenwachstum in der Kindheit und den Stoffwechsel während des gesamten Lebens, hauptsächlich durch den insulinähnlichen Wachstumsfaktor 1. Seine Störungen umfassen Mangel, der das Wachstum und den Stoffwechsel im Erwachsenenalter beeinträchtigt, und Überschuss, der Akromegalie oder, in der Kindheit, Gigantismus verursacht.

Definition

Wachstumshormon (Somatotropin) ist ein Peptidhormon der Hypophyse, das das Wachstum fördert und den Kohlenhydrat-, Lipid- und Proteinstoffwechsel reguliert, hauptsächlich durch die Stimulierung der hepatischen und peripheren Produktion von insulinähnlichem Wachstumsfaktor 1.

Scope

Dieses Thema behandelt die Regulation, Wirkung und Rückkopplungskontrolle des Wachstumshormons sowie die klinischen Folgen von zu wenig oder zu viel davon. Es behandelt die Physiologie und die Störungskonzepte als Referenz und liefert keine diagnostischen Grenzwerte, Stimulations-Testprotokolle oder Behandlungsregime.

Core questions

• Wie wird die Wachstumshormonsekretion durch den Hypothalamus und durch Rückkopplung reguliert?
• Wie wirkt Wachstumshormon über den insulinähnlichen Wachstumsfaktor 1?
• Welche klinischen Bilder ergeben sich aus Wachstumshormonmangel versus -überschuss?

Key concepts

• Wachstumshormon-Releasing-Hormon und Somatostatin
• Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1 (IGF-1)
• Pulsatile Wachstumshormonsekretion
• Wachstumshormonmangel
• Akromegalie und Gigantismus
• Negative Rückkopplung durch IGF-1

Mechanisms

Die Wachstumshormonsekretion wird durch hypothalamisches Wachstumshormon-Releasing-Hormon angetrieben und durch Somatostatin gehemmt, wodurch ein pulsierendes Muster entsteht, das zusätzlich durch Ghrelin, Schlaf, Bewegung und Ernährungszustand moduliert wird; der als Reaktion auf Wachstumshormon erzeugte insulinähnliche Wachstumsfaktor 1 hemmt durch Rückkopplung die weitere Sekretion (Giustina & Veldhuis, 1998). Die meisten wachstumsfördernden und viele metabolische Effekte werden durch insulinähnlichen Wachstumsfaktor 1 vermittelt. Ein Mangel, bedingt durch Hypophysenerkrankungen oder hypothalamische Dysfunktion, beeinträchtigt das Wachstum bei Kindern und verändert die Körperzusammensetzung und den Stoffwechsel bei Erwachsenen (Molitch et al., 2011), während ein autonomer Überschuss durch ein somatotropes Adenom den insulinähnlichen Wachstumsfaktor 1 erhöht und bei Erwachsenen Akromegalie oder vor dem Verschluss der Wachstumsfugen Gigantismus verursacht (Katznelson et al., 2014).

Clinical relevance

Wachstumshormonstörungen werden durch ihre Auswirkungen auf Wachstum, Körperzusammensetzung und Stoffwechsel erkannt und überschneiden sich mit Hypophysentumorerkrankungen und Hypopituitarismus. Dieses Thema erläutert die zugrunde liegende Physiologie und die Störungskonzepte; es ist eine Referenz und gibt keine individualisierten Test- oder Behandlungsempfehlungen.

Epidemiology

Ein Wachstumshormonmangel im Erwachsenenalter folgt meist einer Hypophysen- oder Hypothalamuserkrankung oder deren Behandlung, während Akromegalie eine seltene Erkrankung ist, die fast immer durch ein Wachstumshormon-sezernierendes Hypophysenadenom verursacht wird. Detaillierte Raten werden in den zitierten Leitlinien behandelt (Molitch et al., 2011; Katznelson et al., 2014).

History

Die Rolle der Hypophyse beim Wachstum wurde aus frühen Beobachtungen von Gigantismus und Zwergwuchs abgeleitet, und die Charakterisierung des Wachstumshormons und später des insulinähnlichen Wachstumsfaktors 1 klärte, wie das Hormon wirkt. Die duale hypothalamische Kontrolle durch Wachstumshormon-Releasing-Hormon und Somatostatin sowie die Rückkopplungsrolle des insulinähnlichen Wachstumsfaktors 1 etablierten das heute klinisch genutzte Regulationsmodell (Giustina & Veldhuis, 1998).

Key figures

• Andrea Giustina
• Johannes Veldhuis
• Mark Molitch
• Laurence Katznelson

Seminal works

• giustina-veldhuis-1998
• katznelson-2014
• molitch-2011

Frequently asked questions

Wie lässt Wachstumshormon den Körper wachsen?

Wachstumshormon wirkt hauptsächlich, indem es die Leber und andere Gewebe zur Produktion von insulinähnlichem Wachstumsfaktor 1 anregt, der wiederum das Wachstum von Knochen und anderen Geweben fördert; Wachstumshormon hat auch direkte metabolische Effekte auf den Fett-, Kohlenhydrat- und Proteinstoffwechsel.

Was ist der Unterschied zwischen Akromegalie und Gigantismus?

Beide resultieren aus einem Wachstumshormonüberschuss, meist durch einen Hypophysentumor. Gigantismus tritt auf, wenn der Überschuss in der Kindheit vor dem Verschluss der Wachstumsfugen beginnt, was zu einem sehr großen Wuchs führt, während Akromegalie bei Erwachsenen nach dem Verschluss der Fugen auftritt und eine Vergrößerung der Hände, Füße und Gesichtszüge anstelle der Körpergröße verursacht.