Somatotropin (STH), auch als Wachstumshormon (GH) bezeichnet, ist ein Peptidhormon der Hypophyse, das eine zentrale Rolle im Stoffwechsel und der körperlichen Entwicklung spielt. Es wurde erstmals in den 1950er Jahren isoliert und seitdem intensiv erforscht.



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Biochemische Eigenschaften





Struktur: 191 Aminosäuren, etwa 22 kDa


Synthese: Im Hypophysenhinterlappen (Anlage) durch GH-produzierende Zellen


Sekretion: Pulsweise, gesteuert durch das Somatostatin-Gehalt und die hypothalamische GHRH (Growth Hormone Releasing Hormone)






Physiologische Funktionen




Funktion Wirkung


Wachstum Stimuliert Knochenlängenwachstum via IGF-1 (Insulin-like Growth Factor 1)


Metabolismus Erhöht Glukoseproduktion, reduziert Insulinsensitivität, fördert Lipolyse


Immunregulation Modulation von Entzündungsreaktionen und Zellproliferation


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Klinische Anwendungen





Wachstumsstörungen: Behandlung bei Kindern mit GH-Mangel


Prader–Willi-Syndrom: Verbesserung der Muskelmasse und des Stoffwechsels


Körperliche Leistungssteigerung: Einsatz in Sportmedizin, jedoch oft verboten (Doping)






Nebenwirkungen





Ödeme, Gelenkschmerzen, Hyperglykämie, Risikofaktor für Diabetes und Tumorwachstum bei langfristiger Anwendung.






Gesetzliche Regelungen



In vielen Ländern ist die synthetische Form von Somatotropin rezeptpflichtig. Im Sport gilt es als verbotene Substanz nach den Regeln der Internationalen Olympischen Komitee (IOC) und der World Anti-Doping Agency (WADA).



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Humanes Wachstumshormon (HGH) ist ein peptidisches Hormon, das von der Hypophyse produziert wird und eine zentrale Rolle bei der Regulation des Körperwachstums, der Zellteilung und des Stoffwechsels spielt. Es beeinflusst die Synthese von Proteinen, die Umwandlung von Fett in Energie und die Erhaltung der Knochendichte. Im Folgenden werden die wichtigsten Aspekte dieses Hormons ausführlich beschrieben.



Somatotropin



Der Begriff Somatotropin bezeichnet das Wachstumshormon selbst. Der Name leitet sich vom griechischen Wort „soma" (Körper) ab, weil es primär das Körperwachstum anregt. Es besteht aus 191 Aminosäuren und hat einen molekularen Wirkungsradius von etwa 22 Kilodalton. In der physiologischen Situation wird die Freisetzung des Somatotropins in pulsierenden Intervallen reguliert; ein kurzer Anstieg folgt typischerweise einer Ruhephase, während längere Zeiträume mit niedrigerem Puls zu weniger Wachstum führen.



Somatotropin wirkt sowohl direkt als auch indirekt auf Zielzellen. Direkt aktiviert es den Somatotropinrezeptor (GHSR) auf der Zellmembran, was eine Signaltransduktion über das JAK-STAT-System auslöst. Indirekt steigert es die Produktion von Insulinähnlichem Wachstumsfaktor 1 (IGF-1) in Leber und anderen Geweben. IGF-1 ist ein wesentlicher Mediator des Wachstums, der Zellproliferation fördert und gleichzeitig den Abbau von Proteinen hemmt.



Inhaltsverzeichnis





Einführung in das Wachstumshormon


Struktur und Biosynthese von Somatotropin


Physiologische Funktionen und Wirkmechanismen


1 Direktwirkung auf Zielzellen


2 Indirekte Wirkung über IGF-1


Regulation der Hormonsekretion


1 Hypothalamische Kontrolle (GHS, Somatostatin)


2 Feedback-Mechanismen des Körpers


Klinische Anwendungen und therapeutische Nutzung


1 Wachstumshormonmangel bei Kindern


2 Behandlung von Erwachsenen mit HGH-Mangel


3 Einsatz in Sport und Anti-Aging-Behandlungen (legale und illegale Aspekte)


Nebenwirkungen und Risiken


Zukunftsperspektiven der HGH-Forschung



Wirkmechanismus

Der Wirkmechanismus des menschlichen Wachstumshormons lässt sich in zwei Hauptphasen unterteilen: die direkte Bindung an Zellrezeptoren und die nachgelagerte Signalübertragung über den IGF-1-Kanal.



Direkte Wirkung: Sobald Somatotropin im Blutkreislauf zirkuliert, bindet es sich an spezifische Rezeptoren auf der Oberfläche von Zielzellen. Diese Rezeptoren gehören zur Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR). Die Bindung aktiviert das zugehörige Janus-Kinase (JAK), welches wiederum die Signaltransduktionsproteine STAT phosphoryliert. Phosphorylierte STATs dimerisieren und translozieren in den Zellkern, wo sie Genexpression modulieren. Zu den betroffenen Genen gehören jene, die für Proteine, Enzyme und Wachstumsfaktoren zuständig sind.



Indirekte Wirkung über IGF-1: Parallel zur direkten Signalkaskade stimuliert HGH die Leber sowie andere Gewebe zur Produktion von IGF-1. Dieser Faktor bindet an seine eigenen Rezeptoren (IGF-1R) auf Zielzellen und aktiviert eine weitere Signalroute, typischerweise das PI3K/Akt-System. Durch dieses System werden Prozesse wie Zellproliferation, Differenzierung und Überleben gefördert, während die Proteinabbaustrate reduziert werden. IGF-1 wirkt somit als Verstärker der wachsenden Wirkung von HGH.



Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Wachstumshormon ein komplexes Netzwerk aus direkten Rezeptorinteraktionen und indirekten Signalwegen orchestriert, um Körperwachstum, Stoffwechselbalance und Gewebehomeostase zu steuern. Durch die gezielte Beeinflussung dieser Mechanismen können medizinische Interventionen bei Mangelzuständen oder in der regenerative Medizin eingesetzt werden.