Klinische Kinderdermatologie Offener Zugang

Abstrakt

Kinderpflege 2018: Wachstumsstörungen – Rolle insulinähnlicher Wachstumsfaktoren – Sangita Yadav – Maulana Azad Medical College

Sangita Yadav

Zusammenfassung :

Das Wachstum ist ein sensibler Indikator für die Gesundheit, den Ernährungszustand und den genetischen Hintergrund eines Kindes. Das Wachstum eines Kindes wird nicht nur von Hormonen gesteuert, sondern auch von vielen anderen Faktoren wie Ernährung und chronischen systemischen Erkrankungen wie Schilddrüsenunterfunktion, chronischer Lebererkrankung, Diabetes mellitus, Malabsorption usw. Die wichtigsten Hormone, die das Wachstum beeinflussen, sind Wachstumshormon (GH), Schilddrüsenhormone, Nebennierenandrogene, Sexualsteroide, Glukokortikoide, Vitamin D, Leptin und Insulin. Wachstumshormon fördert das Knochenwachstum in Längsrichtung. GH vermittelt seine Wirkung auf Zielgewebe durch Stimulation der Produktion des insulinähnlichen Wachstumsfaktors (IGF-1) in der Leber. IGF-1 ist ein einkettiges Polypeptidhormon mit struktureller Homologie zu Proinsulin, das in der Leber produziert wird. IGF-1 ist zumindest teilweise GH-abhängig und vermittelt viele der anabolen und mitogenen Wirkungen von GH. Eine alternative Hypothese ist die Dual-Effektor-Theorie, die auf der Annahme basiert, dass Wachstum das Ergebnis der Differenzierung von Vorläuferzellen ist, gefolgt von einer klonalen Expansion. GH fördert direkt die Zelldifferenzierung und die Entwicklung der IGF-1-Reaktionsfähigkeit.

Die klonale Expansion dieser differenzierten Zellen wird durch die lokale Produktion von IGF-1 als Reaktion auf GH vermittelt. IGF-1 scheint für das fetale und postnatale Wachstum entscheidend zu sein. Der IGF-1-Spiegel ist umgekehrt proportional zum Body-Mass-Index (BMI). Eine unzureichende Kalorien- und/oder Proteinzufuhr ist bei weitem die häufigste Ursache für Wachstumsstörungen. Protein-Energie-Mangelernährung ist häufig durch eine erhöhte basale Serum-GH-Konzentration gekennzeichnet. Bei allgemeiner Mangelernährung, d. h. Marasmus, können die GH-Spiegel nahe dem Normalwert oder sogar niedriger sein. Unterernährung kann das GH-Signal an mehreren Punkten des Signalwegs beeinflussen und einen Zustand der GH-Resistenz verursachen. In tierischen und zellbasierten Modellen ist eine Kalorienbeschränkung mit einer Verringerung der Transkription der GH-Rezeptor-Messenger-RNA verbunden. Hypoglykämische Mittel erhöhen die Verfügbarkeit von GH-Rezeptoren in inneren Organen, und eine verringerte Konzentration hypoglykämischer Mittel während der Abstinenz könnte bei der Verringerung der Transkription des GH-Rezeptors eine Rolle spielen. Kalorien- und Makromolekülmangel können ebenfalls eine GH-Resistenz verursachen, indem sie das Postrezeptorsignal beeinflussen. Embryonales Zellprotein 21 (FGF21) wird von Adipozyten und Hepatozyten produziert und seine Konzentrationen sind bei Abstinenz hyperbolisch. FGF21 reduziert die STAT5b-Phosphorylierung und erhöht die Expression des Suppressor of Protein Signal 2 (SOCS2), was beides die IGF-I-Produktion verringert. FGF21 erhöht außerdem die IGFBP-1-Expression, was die IGF-I-Bioverfügbarkeit für das Signal weiter verringert. Ein weiterer möglicher Mechanismus betrifft Sirtuin-1, eine Deacetylase, die die metabolische Reaktion auf Abstinenz durch ihre Auswirkungen auf den Aldohexose- und Makromolekülstoffwechsel vermittelt. Sirtuin-1 hemmt außerdem die Aminosäurephosphorylierung von STAT5 und stellt einen weiteren zellulären Mechanismus der GH-Resistenz bei Mangelerkrankungen dar. Zink- und Vitamin-B-Komplex-Mangel können ebenfalls mit GH-Resistenz und reduziertem IGF-I in Zusammenhang stehen, obwohl die Mechanismen beider unbekannt sind. In beiden Fällen sind die Serum-IGF-1-Konzentrationen typischerweise niedrig. Unterernährung ist eine Form von GH-Insuffizienz (GHI), bei der die Serum-IGF-1-Konzentrationen bei normalen oder erhöhten GH-Werten reduziert sind. Erhöhte GH-Werte stellen eine adaptive Reaktion dar, bei der Protein durch die lipolytische und insulinhemmende Wirkung von GH geschont wird.

Eine reduzierte Serum-IGF-1-Konzentration ist ein Mechanismus, durch den wertvolle Kalorien von der Verwendung für das Wachstum auf den Überlebensbedarf verlagert werden. Seltene Ursachen für einen IGF-1-Mangel, der zu einer schweren Wachstumsstörung führt, sind Hypothalamus-Dysfunktion, Hypophysen-GH-Mangel und primärer oder sekundärer GHI. Niedrige IGF-I-Konzentrationen sind auch ein frühes Anzeichen für Malabsorptivstörungen, selbst wenn keine epithelialen Gangsymptome vorliegen. Die Störung kann mit einem breiten Spektrum an Symptomen und Anzeichen einhergehen, angefangen von symptomloser schwacher Assimilation (monosymptomatische Zöliakie genannt), bei der das einzige Symptom eine Wachstumsstörung ist, bis hin zu schwerer Mangelerkrankung und sekundärer Gedeihstörung. Selbst bei Kindern mit minimalen Symptomen ist IGF-I bei der Diagnose unter Kontrolle und normalisiert sich bei einer glutenfreien Ernährung parallel zu einem steigenden BMI. Bei Kindern mit nachgewiesener Störung führt die Proteinexposition zu einer Verringerung der aktuellen IGF-I-Konzentration proportional zum Grad der Entzündung der kleinen inneren Organmembranen. Die Korrelation von IGF-I mit Störungsaktivität wurde in mehreren Studien an Kindern und Erwachsenen reproduziert, und IGF-I wurde aus diesem Grund sogar als weiterer Marker zur Beobachtung von Störungsaktivität empfohlen. Daher werden diese Patienten mit Wachstumsstörungen durch sorgfältige auxologische Untersuchungen und geeignete Messungen der GH-IGF-Achse untersucht. Die Feststellung eines Mangels an IGF-1 und IGFBP-1, IGFBP-3 erfordert dann eine gründliche Untersuchung der Hypothalamus-Hypophysen-IGF-Funktion. Daher spielen insulinähnliche Wachstumsfaktoren neben allen anderen Faktoren, die das Wachstum regulieren, eine entscheidende Rolle bei der Wachstumsdämpfung.