Wachstumshormon

Überblick

Das Humane Wachstumshormon (Human Growth Hormone, HGH), auch Somatropin genannt, ist ein proteinhormon, das primär in den somatotropen Zellen der vorderen Hypophyse (Adenohypophyse) synthetisiert und in die Blutbahn freigesetzt wird. Es spielt eine zentrale Rolle im Wachstum, in der Regulation des Stoffwechsels und in der Erhaltung von Muskel- und Knochenmasse. Klinisch verwendetes Somatropin ist ein rekombinant hergestelltes Analogon des natürlichen humanen Wachstumshormons und wird zur Behandlung von Wachstumsstörungen bei Kindern sowie von Wachstumshormonmangel (GHD) bei Kindern und Erwachsenen eingesetzt.

HGH ist auch Gegenstand von Missbrauch im Sport und in Anti-Aging-Kreisen aufgrund seiner anabolen und lipolytischen Wirkungen. Wegen potenzieller gesundheitlicher Risiken und ethischer Bedenken unterliegt seine Anwendung im Leistungssport sowie außerhalb klar definierter medizinischer Indikationen strengen Regularien.

Chemische Eigenschaften

• Bezeichnung: Humanes Wachstumshormon (Somatropin)
• Struktur: Polypeptid mit 191 Aminosäuren (natürliches humanes GH-1-Gen Produkt)
• Molekulare Masse: ungefähr 22 kDa (~22 000 Dalton)
• Sequenz: 191 Aminosäuren; das rekombinante Somatropin entspricht der Aminosäuresequenz des nativen 22-kDa-GHs (77 % der Hypophysenversion; es existieren auch 20-kDa-Isoformen durch alternatives Spleißen).
• Posttranslationale Modifikationen: geringe Glykosylierung beim nativen Hormon; rekombinante Varianten aus E. coli sind in der Regel nicht glykosyliert.
• Löslichkeit: Wasserlöslich; in pharmazeutischen Formulierungen als steriles, lyophilisiertes Pulver oder als Lösung formuliert.
• Handelsnamen (Auswahl): Humatrope, Genotropin, Norditropin, Saizen, Omnitrope, Nutropin, Zomacton (Produktlisten variieren je nach Region).

Tabelle: Wichtige physikochemische Eigenschaften

Hinweis: Die chemische Formel eines Proteins wird üblicherweise nicht als einfache Summenformel angegeben, da die genaue Zusammensetzung von der Aminosäuresequenz abhängt.

Wirkmechanismus

Das Wachstumshormon bindet an den Wachstumshormonrezeptor (GHR), einen Typ-I-Zytokinrezeptor, der in vielen Geweben exprimiert wird, insbesondere in Leber, Muskel, Knochen und Fettgewebe. Wichtige Elemente des Signaltransduktionswegs:

• Rezeptorbindung: Somatropin bindet an zwei GHR-Monomere und induziert deren Dimerisierung, was die intrazelluläre Signalweiterleitung initiiert.
• JAK-STAT-Signalweg: Dimerisierung aktiviert Januskinasen (JAK2), die anschließend die Signaltransducer und Aktivator der Transkription (STAT) — insbesondere STAT5 — phosphorylieren. Phosphoryliertes STAT5 transloziert in den Zellkern und reguliert die Transkription zahlreicher Gene.
• IGF-1 Produktion: Ein zentrales Ergebnis der GH-Wirkung in der Leber ist die Induktion der Synthese von Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1, Somatomedin C). IGF-1 vermittelt viele der wachstumsfördernden Effekte von GH, insb. auf Knochenwachstum und Zellproliferation, teilweise durch autokrine/parakrine Effekte in Zielgeweben.
• Metabolische Effekte: GH hat ausgeprägte anabole und lipolytische Eigenschaften sowie insulinantagonistische Wirkungen:
  • Erhöht Lipolyse in Adipozyten → Freisetzung freier Fettsäuren.
  • Fördert Proteinbiosynthese und Muskelaufbau durch gesteigerte Aminosäureaufnahme und Proteinsynthese.
  • Beeinflusst Kohlenhydratstoffwechsel: verminderte Insulinsensitivität und erhöhte Glukosestoffwechselanforderungen.
• Zeitliche Dimension: GH wird physiologisch pulsatil, mit höchsten Spitzen während des Tiefschlafes, sezerniert. Rekombinante Gabe führt zu abweichenden pharmakokinetischen Profilen.

Medizinische Informationen

Indikationen:

• Kinder:
  • Wachstumsstörung aufgrund von Wachstumshormonmangel (GHD).
  • Turner-Syndrom zur Förderung des Wachstums.
  • Chronische Niereninsuffizienz mit Wachstumseinbußen.
  • Prader‑Willi‑Syndrom (unter bestimmten Bedingungen).
  • Kleinwuchs ohne bekannte Ursache (idiopathischer Kleinwuchs), selektiv in bestimmten Leitlinien.
• Erwachsene:
  • Manifestierter Wachstumshormonmangel (hypophysärer oder hypothalamischer Ursprung), diagnostiziert durch Stimulationstests.
  • Einsatz in bestimmten Muskelschwundsituationen oder Katabolismen (eingeschränkte, indikationsgebundene Anwendung).
• Off‑Label/umstritten: Anti‑Aging, Leistungssteigerung — medizinisch nicht empfohlen und in vielen Regionen illegal außerhalb zugelassener Indikationen.

Darreichungsform & Dosierung:

• Applikation: Subkutane Injektion; gelegentlich intramuskulär.
• Kinder: Dosen werden gewichtsbasiert (z. B. mg/kg/Woche) und individuell angepasst; typischer Bereich: 0,016–0,035 mg/kg/Tag, abhängig von Indikation und Leitlinien.
• Erwachsene: Substitution bei GHD typischerweise 0,1–0,3 mg/Tag, langsam titriert basierend auf klinischer Wirkung, IGF-1-Spiegeln und Verträglichkeit.
• Überwachung: IGF-1-Konzentrationen, Blutzucker/HbA1c, klinische Parameter (Wachstumsgeschwindigkeit bei Kindern, Körperzusammensetzung bei Erwachsenen), Nebenwirkungen, Kardiovaskuläre Risikofaktoren.

Kontraindikationen:

• Aktive Tumorerkrankung oder aktiver Tumorwachstum (GH kann Tumorwachstum fördern).
• Akute kritische Erkrankungen (z. B. nach schweren Traumata, Operationen, resp. kritischem Fluss) ohne spezifizierte Indikation.
• Schweres, unbehandeltes Schlafapnoesyndrom (besonders bei Prader‑Willi‑Syndrom).
• Hypersensitivität gegen Wirkstoff oder Exzipientien.

Diagnostik bei Verdacht:

• Bestätigung eines GH-Mangels erfolgt meist durch Stimulationstests (z. B. Insulin-Induced Hypoglycemia Test, GHRH + Arginin, Glukagon-Stimulationstest). Allein zufällige GH-Messungen sind aufgrund der pulsatilen Sekretion nicht verlässlich.
• IGF-1-Spiegel als Marker für mittelfristige GH-Aktivität; Alters- und geschlechtsabhängige Referenzbereiche beachten.

Sicherheitsprofil

Nebenwirkungen (ausgewählte):

• Ödeme und periphere Flüssigkeitsretention (häufig) — führt zu Schwellungen, Gelenkschmerzen, Muskelsteifigkeit.
• Gelenk- und Muskelschmerzen; Arthralgien und Myalgien.
• Insulinresistenz, Hyperglykämie und ggf. Induktion oder Verschlechterung eines Diabetes mellitus.
• Kardiovaskuläre Belastung: bei Vorbelastung können Blutdruck und kardiale Hypertrophie beeinflusst werden.
• Carpal-Tunnel-Syndrom durch Gewebeödem.
• Erhöhte intracranielle Druckwerte (benigne intrakranielle Hypertension) — Kopfschmerzen, Sehstörungen.
• Auftreten von malignen Erkrankungen: Hinweise uneinheitlich; bei Patienten mit vorbestehenden Tumoren Vorsicht.
• Immunogene Reaktionen: Bildung neutralisierender Antikörper ist bei modernen rekombinanten Produkten selten, kann jedoch Wirksamkeit reduzieren.
• Spezifische Risiken bei Prader‑Willi: erhöhter Risiko für Atemstillstände und Atemwegsprobleme bei kleinen Kindern mit Hypotonie/Adipositas.

Wechselwirkungen:

• Glukokortikoide können die Wirkung von GH antagonisieren.
• Gerinnungsparameter und Schilddrüsenfunktionswerte können verändert werden; oft wird eine Anpassung bei Patienten mit Schilddrüsenhormonmangel erforderlich.
• Antidiabetika: Anpassungen bei Patienten mit Diabetes mellitus möglich aufgrund veränderter Insulinanforderungen.

Überwachungsempfehlungen:

• Regelmäßige Kontrolle von IGF-1, Nüchternglukose oder HbA1c, Blutdruck, Lipidprofil.
• Wachstumskontrolle bei Kindern und radiologische Überwachung bei Verdacht auf beschleunigtes Knochenwachstum.
• Bei Langzeitanwendung: Periodische Untersuchung auf Potenzial für malignen Wandel bei prädisponierenden Faktoren.

Missbrauch und Doping:

• HGH wird wegen seiner anabolen und lipolytischen Wirkungen missbräuchlich im Sport eingesetzt; Effekte auf Leistungssteigerung sind jedoch begrenzt und in vielen Fällen nicht eindeutig belegt.
• Wichtige Probleme: schwer nachweisbare Anwendung, Risiko für Nebenwirkungen (Herzinsuffizienz, Diabetes, Kardiomyopathie) und rechtliche Konsequenzen (Anti-Doping-Regulationen).
• Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA) stuft HGH als verbotene Substanz im Wettkampf und Trainingskontext ein.

Rechtsstatus

Der Rechtsstatus von Somatropin variiert je nach Land, aber einige allgemeine Muster gelten international:

• Verschreibungspflicht: In den meisten Ländern ist Somatropin ein verschreibungspflichtiges Medikament und darf nur für zugelassene medizinische Indikationen durch qualifizierte Ärzte verschrieben werden.
• Regulierte Herstellung: Therapeutisches HGH wird als biologisches/biopharmazeutisches Produkt streng reguliert; Herstellung erfolgt meist durch gentechnologische Methoden und unterliegt Qualitätskontrollen (GMP).
• Doping: In nahezu allen olympischen und professionellen Sportarten ist die Anwendung von HGH verboten; straf- und berufsrechtliche Konsequenzen sind möglich.
• Off‑Label‑Anwendungen: Anwendungen außerhalb der zugelassenen Indikationen (z. B. Anti‑Aging, Leistungssteigerung) sind in vielen Rechtsordnungen nicht zugelassen und können rechtliche Risiken für Anbieter und Anwender mit sich bringen.
• Import/Online-Kauf: Der Import oder Kauf von HGH über nicht autorisierte Kanäle ist in vielen Ländern illegal und riskant (Fälschungen, Verunreinigungen, incorrect storage). Behörden warnen vor Internetkäufen ohne ärztliche Verschreibung.

Internationale Beispiele:

• EU/Deutschland: Somatropin ist rezeptpflichtig und nur für indikationsgerechte Anwendungen zugelassen. Dopingverbot im Spitzensport.
• USA: FDA-zugelassen für spezifische Indikationen; verschreibungspflichtig; illegaler Vertrieb und Anwendung können strafbar sein.
• WADA: HGH ist auf der Verbotsliste und Kontrollen erfolgen durch Nationale Anti-Doping-Agenturen.

Schlussbemerkungen

Somatropin (HGH) ist ein biologisch und klinisch bedeutsames Hormon mit klar definierten medizinischen Indikationen zur Behandlung von Wachstumsstörungen und Wachstumshormonmangel. Moderne rekombinante Präparate haben die Behandlungssicherheit und Verfügbarkeit deutlich verbessert. Gleichzeitig birgt der unsachgemäße Einsatz — etwa im Sport oder als „Anti‑Aging“-Therapie — erhebliche gesundheitliche Risiken und rechtliche Konsequenzen. Klinische Anwendung erfordert sorgfältige Diagnostik, Indikationsstellung, Dosisanpassung und Monitoring unter Beachtung von Kontraindikationen und potenziellen Nebenwirkungen.