Somatomedine und ihre Bedeutung für die Pädiatrie*

Abstract

Somatomedins are polypeptide hormones (MW: 7500 Daltons) whose plasma concentrations are largely governed by growth hormone secretion. Somatomedins stimulate cartilage growth and mitosis and growth of several extraskeletal cell types. Somatomedins also display insulin-like activity in adipose tissue.

Presently four different human somatomedins are known. Somatomedin C (SmC) and insulin like growth factor I (IGF I) turned out to be identical peptides. To a large extent they are regulated by growth hormone. Thus they mediate growth hormone action at the tissue level. Insulin like growth factor II (IGF II) is only minimally dependent on growth hormone secretion. Its definite biological role for growth remains to be established.

The somatomedins are bound to larger carrier proteins in the circulation. Somatomedins are synthesized in mesenchymal cells of multiple organs, especially in the liver and kidneys.

Somatomedins are of clinical relevance for the diagnosis of growth disturbances due to pituitary disorders. In pituitary dwarfism radioimmunological SmC/IGF plasma levels are decreased whereas in acromegaly they are increased.

In a small percentage of patients both with pituitary dwarfism and acromegaly normal SmC/IGF I concentrations are encountered. These facts demonstrate that SmC/IGF I determinations cannot replace common diagnostic procedures in the analysis of growth disorders. The reliability of low SmC/IGF I concentrations is limited in conditions like low calorie malnutrition, malabsorption, various storage diseases, hypothyroidism, chronic liver and kidney diseases, because in these disorders low SmC/IGF I plasma concentrations occur despite high growth hormone levels.

Zusammenfassung

Somatomedine sind Polypeptidhormone (MG: 7500 Daltons), deren Biosynthese weitgehend von der Wachstumshormonkonzentration im Plasma abhängt. Somatomedine stimulieren das Knorpelwachstum und das Wachstum verschiedener anderer extraskeletaler Zellen. Zudem zeigen sie am Fettgewebe eine insulinähnliche Wirkung.

Heute sind vier menschliche Somatomedine bekannt. Somatomedin C (SmC) und insulinähnlicher Wachstumsfaktor I (IGF I) sind identische Peptide und korrelieren in ihrer Konzentration eng mit der jeweiligen Wachstumshormonkonzentration. Sie müssen deshalb als die Mediatoren der Wachstumshormonwirkung angesehen werden. Der insulinähnliche Wachstumsfaktor II (IGF II) zeigt hingegen nur eine geringe Wachstumshormonabhängigkeit. Seine genaue biologische Bedeutung ist bis heute nicht geklärt. Somatomedin A ist keine Reinsubstanz, sondern ein Peptidgemisch aus SmC/ IGF I und IGF II.

Die Somatomedine liegen im Blut nicht in freier Form, sondern an Trägerproteine gebunden vor. Ihr Bildungsort dürfte in den mesenchymalen Zellen vieler Organe, besonders aber in der Leber und den Nieren liegen.

Die Bedeutung der Somatomedine für die Klinik liegt in der Diagnostik von Wachstumsstörungen aufgrund hypophysärer Prozesse. Beim hypophysären Zwergwuchs ist die radioimmunologisch bestimmbare SmC/IGF I-Konzentration im Plasma erniedrigt und umgekehrt beim Akromegalen erhöht. Da jedoch sowohl bei hypophysären Zwergen als auch bei Akromegalen im Frühstadium der Erkrankung SmC/IGF I-Konzentrationen gefunden werden können, die noch im Normbereich liegen, läßt sich mittels SmC/IGF I-Bestimmung die klassische Wachstumshormondiagnostik nicht ersetzen, sondern nur ergänzen. Mit in die Beurteilung erniedrigter SmC/IGF I-Werte muß einbezogen werden, daß ein schlechter Ernährungszustand, Malabsorption, Speicherkrankheiten, chronische Leber- und Nierenerkrankungen sowie die Hypothyreose zu einem Abfall der SmC/IGF I-Konzentrationen im Plasma führen.