IGF-1 (Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1)

Verstehen

Überblick

IGF-1 (insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1, Somatomedin C) ist ein Peptid, das hauptsächlich in der Leber als Reaktion auf die Stimulation durch das von der Hypophyse ausgeschüttete Wachstumshormon (GH) produziert wird. Die Untersuchung misst die Gesamtkonzentration von IGF-1 im Blutserum und ist das wichtigste Laborinstrument zur Beurteilung der Funktion der somatotropen Achse — des Systems aus Hypothalamus, Hypophyse und Leber, das für das Wachstum im Kindesalter und den Protein-Fett-Stoffwechsel während des gesamten Lebens verantwortlich ist.

Der entscheidende Grund, warum in der klinischen Praxis IGF-1 und nicht das Wachstumshormon selbst bestimmt wird, liegt in der unterschiedlichen Biologie beider Moleküle. GH wird von der Hypophyse pulsatil ausgeschüttet, mit kurzen, hohen Impulsen vor allem während des Tiefschlafs in der Nacht und nach intensiver körperlicher Belastung, und zwischen den Impulsen kann die Konzentration im Blut so niedrig sein, dass eine einzelne, zufällige Blutentnahme im Tagesverlauf selbst bei normaler Hypophysenfunktion ein falsch niedriges Ergebnis liefern kann. IGF-1 hingegen, in der Leber als Reaktion auf die gemittelte, rund um die Uhr bestehende Exposition gegenüber GH produziert und im Blut gebunden an Bindungsproteine (hauptsächlich IGFBP-3) zirkulierend, hat eine deutlich längere Halbwertszeit und eine über den Tag stabile Konzentration — dadurch liefert eine einzelne, zufällige Blutentnahme zu beliebiger Tageszeit ein zuverlässiges Bild der durchschnittlichen Aktivität der somatotropen Achse der vergangenen zwölf bis mehreren Dutzend Stunden, was mit einer einzelnen GH-Messung nicht zu erreichen ist.

Die Untersuchung wird in zwei gegensätzlichen klinischen Zusammenhängen angeordnet. Erstens in der Diagnostik eines Wachstumshormonmangels — bei Kindern mit Wachstumsstörungen sowie bei Erwachsenen mit Verdacht auf eine Hypophyseninsuffizienz (z. B. nach Kopfverletzungen, Tumoren der hypothalamisch-hypophysären Region oder Strahlentherapie), wo ein niedriges IGF-1 die Diagnose stützt, jedoch in der Regel durch einen GH-Stimulationstest bestätigt werden muss. Zweitens in der Diagnostik eines Wachstumshormonüberschusses, vor allem bei Akromegalie im Erwachsenenalter und Gigantismus bei Kindern, wo ein dauerhaft erhöhtes IGF-1 eines der grundlegenden Screening-Kriterien und ein Instrument zur Überwachung der Behandlungswirksamkeit ist.

Die Interpretation des Ergebnisses erfordert zwingend einen Bezug zu den Normwerten für Alter und Geschlecht, da sich die physiologische IGF-1-Konzentration im Laufe des Lebens dramatisch verändert — sie steigt in der Pubertät stark an, erreicht ihren Höhepunkt in der späten Pubertät und sinkt danach allmählich, aber stetig mit zunehmendem Alter, sodass ein bei einem Dreißigjährigen als normal geltender Wert bei einem Jugendlichen auf dem Höhepunkt des pubertären Wachstumsschubs deutlich zu niedrig wäre und umgekehrt ein bei einem Siebzigjährigen normaler Wert bei einem jungen Erwachsenen pathologisch niedrig erscheinen würde. Aus diesem Grund wird das IGF-1-Ergebnis fast immer nicht als absoluter Wert, sondern als Standardabweichung (SDS) oder Perzentile im Vergleich zur Population desselben Alters und Geschlechts angegeben.

Eine wichtige, in neueren Literaturübersichten betonte Einschränkung von IGF-1 als diagnostischem Instrument ist seine unvollkommene Sensitivität und Spezifität — bei einem erheblichen Teil der Erwachsenen mit bestätigtem, schwerem Wachstumshormonmangel bleibt die IGF-1-Konzentration im Normbereich, und umgekehrt wird ein niedriges IGF-1 bei normaler oder sogar erhöhter GH-Sekretion bei peripherer Resistenz gegen die Wirkung des Wachstumshormons, Mangelernährung oder chronischen Lebererkrankungen beschrieben. Aus diesem Grund behandeln endokrinologische Leitlinien IGF-1 als unterstützende Screening-Untersuchung, die bei einem grenzwertigen oder klinisch uneindeutigen Ergebnis durch einen Stimulationstest (bei Verdacht auf Mangel) oder einen Glukosesuppressionstest (bei Verdacht auf Akromegalie) ergänzt werden muss, statt als eigenständiges, entscheidendes diagnostisches Kriterium.

Eine Reihe von Faktoren, die nicht unmittelbar mit der Hypophysenfunktion zusammenhängen, beeinflussen ebenfalls das IGF-1-Ergebnis — der Ernährungszustand (Fasten und Mangelernährung senken IGF-1 unabhängig von GH), die Leberfunktion (Zirrhose und andere chronische Lebererkrankungen senken das Ergebnis, da die Leber der Hauptort der IGF-1-Produktion ist), ein nicht eingestellter Diabetes, eine Schilddrüsenunterfunktion sowie die Einnahme oraler Östrogene, die IGF-1 unabhängig von der tatsächlichen GH-Sekretion senken. All diese Faktoren muss der Arzt berücksichtigen, bevor ein grenzwertiges Ergebnis als Beweis einer Pathologie der somatotropen Achse interpretiert wird.

Praktisch gesehen wird die Untersuchung aus venösem Blut durchgeführt, gewöhnlich ohne strenges Nüchternerfordernis, wobei viele Labore für die Konsistenz der Ergebnisse über die Zeit ein standardmäßiges achtstündiges Fasten empfehlen. Im Gegensatz zum Wachstumshormon erfordert IGF-1 keine Bestimmung zu einer bestimmten Tageszeit und keine Messreihe — gerade diese logistische Einfachheit, die sich aus der Stabilität der Tageskonzentration ergibt, macht es zur bevorzugten Screening-Untersuchung erster Wahl bei der Beurteilung der somatotropen Achse, bei vollem Bewusstsein, dass die endgültige Diagnose eines GH-Mangels oder -Überschusses selten allein auf diesem einen Parameter beruht.