Human growth hormone

Somatotropin
Strukturmodell des Somatotropin nach Kristallstruktur.[1]
Vorhandene Strukturdaten: 1a22, 1axi, 1bp3, 1hgu, 1huw, 1hwg, 1hwh, 1kf9, 3hhr
Größe	191 Aminosäuren
Struktur	1-, 2-, 3-, 4-, oder 5-mer in homo- und heterpolymeren Kombinationen
Isoformen	4
Bezeichner
Gen-Namen	GH1; GH-N, GHN, GH, hGH-N
Externe IDs	OMIM: 139250 UniProt: P01241 CAS-Nummer: 12629-01-5
Arzneistoffangaben
ATC-Code	H01AC01
DrugBank	DB00052
Vorkommen
Homologie-Familie	Somatotropin
Übergeordnetes Taxon	Wirbeltiere

Struktur Somatotropin mit Details und Draufsicht.

Somatotropin ist ein Proteohormon, das als Wachstumshormon im menschlichen und tierischen Organismus vorkommt. Es wird in seiner synthetisch hergestellten Form u.A. unter den Handelsnamen Genotropin^®, Norditropin^®, Saizen^® und seit 2006 als Biosimilar mit dem Handelsnamen Omnitrope^® vertrieben.

Synonyme

Es gibt eine Reihe von Synonyma und Abkürzungen für das Somatotropin:

• Somatotropes Hormon (STH)
• Human Growth Hormone (hGH)
• Growth Hormone (GH)
• Wachstumshormon (WH)
• Somatropin (INN)

Struktur

Die Primärstruktur des humanen Somatotropin besteht aus 191 Aminosäuren mit einer Molekülmasse von 22.125 Da.^[2] Dabei existieren artspezifische Varianten des Hormons. Das Somatotropin besitzt intramolekulare Disulfidbindungen, wodurch die Aminosäurekette des Polypeptids zu zwei Schleifen geformt wird.

Produktion

Das Somatotropin wird in den α-Zellen des Hypophysenvorderlappens gebildet.

Seine Ausschüttung wird durch den Hypothalamus mit seinem Somatotropin-releasing-Faktor (SRF, auch GHRH Growth-Hormone-Releasing-Hormon, GRF, Somatoliberin) und dem Somatostatin reguliert. Während des Schlafes wird am meisten Somatotropin produziert. Die Pubertät ist das Lebensalter mit einer ausgeprägten Somatotropin-Produktion.

Jeder andere energieverbrauchende Prozess (körperliche Aktivität, psychischer Stress, Hungern) stellt einen Sekretionsstimulus für die Ausschüttung von Somatotropin dar. Negativ reguliert wird Somatotropin durch das Somatostatin, ein Inhibiting-Hormon (Growth-Hormone-Inhibiting-Hormone, GHIH), das im Hypothalamus gebildet wird.

Somatotropin ist das quantitativ bedeutsamste Hormon der Hypophyse. Es macht etwa zehn Gewichtsprozent der getrockneten Drüse aus.

Normalwerte

Die Angabe eines Normalwertes für das Somatotropin ist schwierig, da es einen Tagesrhythmus und einen Lebensrhythmus der Sekretion gibt. Außerdem gibt es viele Faktoren, die die Sekretion akut stimulieren können. Deswegen werden meist mehrere Werte in einem Tagesprofil abgenommen.

Bei der Diagnostik der Akromegalie und des Riesenwuchses hat sich der orale Glucosetoleranztest (oGTT) bewährt. Man spricht von einer autonomen Somatotropin-Sekretion, wenn der Somatotropin-Spiegel während der oralen Glukosebelastung (oGTT, 100g Glukose) nicht unter 1,0 µg/l absinkt.

Die Einzelbestimmung von Somatotropin ist für die Diagnose eines Somatotropin-Mangels wegen der episodischen Spontansekretion und der dadurch bedingten Phasen mit nicht nachweisbaren Hormonspiegeln ungeeignet. Es wird die Bestimmung nach folgenden Stimulationstests empfohlen:

• GHRH-Test
• Insulinhypoglykämie-Test (STF)
• Argininhydrochlorid-Stimulations-Test
• Somatotropin-Suppressionstest

Wirkung, Mangel und Überproduktion

Somatotropin ist essentiell für ein normales Längenwachstum. Bei einer verminderten Produktion oder einem verminderten Ansprechen der Zellen auf Somatotropin kommt es zu einem Minderwuchs. Bei einer Überproduktion resultiert ein Riesenwuchs oder eine Akromegalie (übermäßiges Wachstum an den noch nicht verknöcherten Zonen in den Akren wie Nase, Kinn, Finger und dem Schädelknochen sowie bei allen Weichteilen (z.B. Cardiomegalie)).

Somatotropin wirkt indirekt, indem es an den Somatotropin-Rezeptor bindet, der ein Transkriptionsfaktor ist und die Expression des Proteins Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1 (IGF-1) erhöht. Dieses wiederum bindet an seinen Rezeptor (IGF1R), der ebenso ein Transkriptionsfaktor ist und die Produktion einer Vielzahl von anderen Proteinen verändert. Ist der Somatotropin-Rezeptor durch Mutation verändert, dann sprechen die Körperzellen nicht oder vermindert auf Somatotropin an; man bezeichnet dies als Somatotropin-Resistenz (Laron-Syndrom).

Genauer betrachtet wirkt Somatotropin anabol vor allem an folgenden Organen:

• Knochen
• Muskel
• Leber

D.h. es führt an diesen Organen zu einer vermehrten Aminosäureaufnahme und -verwertung. Außerdem erhöht Somatotropin den Blutzuckerspiegel (durch Glykogenolyse) und wirkt auf die Fettzellen lipolytisch, d.h. fettabbauend.

Bei Wiederkäuern bewirkt Somatotropin, dass die Laktation aufrecht erhalten bleibt.

Therapie

Somatotropin wird seit 1963 zur Behandlung des Kleinwuchses eingesetzt, wenn er durch Wachstumshormonmangel verursacht ist. Es wurde aus Hypophysen von Toten gewonnen, bis dies Anfang 1985 weltweit verboten wurde. Somatotropin wird seit Dezember 1985 gentechnologisch hergestellt. Wachtumshormon wird heute auch zur Therapie einer geringen Körperhöhe angewandt, wenn eine andere Grunderkrankung diesen Kleinwuchs nach sich zieht, z.B. beim Ullrich-Turner-Syndrom, beim Prader-Willi-Syndrom, bei chronischer Niereninsuffizienz oder auch bei Kleinwuchs in Folge einer intrauterinen Wachstumsverzögerung (SGA, Small for Gestational Age).

Nichtmedizinische Verwendung

Synthetisches Somatotropin wird als „Anti-Aging“-Mittel verwendet, wobei es keine Belege für einen Langzeitnutzen gibt. Häufig missbräuchlich angewendet wird es aufgrund seiner muskelbildenen Eigenschaften auch im Bodybuilding.

Es hat stark Muskelauf- und Fettabbau stimulierende Wirkungen, vor allem mit Testosteron und seinen Verwandten sowie mit Insulin. (Dr. Dressler)

Somatotropin ist seit 1999 mit einem von dem Hormonforscher Christian Strasburger entwickelten Verfahren zuverlässig nachweisbar. Ein weiteres Verfahren wurde 2000 von Peter Sönksen entwickelt.^[3] Strasburgers Testverfahren sollte erstmals bei den Olympischen Spielen 2004 in Athen angewendet werden.^[4]

Somatropin unterliegt in Deutschland der Verschreibungspflicht.

Einzelnachweise

1. ↑ PDB 1hgu
2. ↑ UniProt P01241
3. ↑ Nachweis von Doping mit HGH
4. ↑ Pete Smith: Test auf gentechnisch hergestellte Wachstumshormone soll es nun erst bei den Olympischen Spielen 2004 geben Ärzte Zeitung, 8. August 2001

Literatur

• Siegfried Zabransky, Michael B. Ranke: Wachstumshormontherapie in der Pädiatrie. 2002. ISBN

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