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Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor I (IGF-I) ist ein Peptidhormon, das im menschlichen Körper vorwiegend in der Leber produziert wird und eine zentrale Rolle bei Zellwachstum, Differenzierung und Überleben spielt. Es wirkt über den IGF-I-Rezeptor (IGF1R), einem Tyrosinkinase-Rezeptor, und aktiviert mehrere Signalwege, darunter die PI3K/Akt- und MAPK/ERK-Schleifen, die für Zellproliferation, Metabolismus und Apoptose entscheidend sind.



Physiologische Funktionen





Wachstum und Entwicklung: IGF-I ist wesentlich für das Knochenwachstum und die Muskelentwicklung. Bei Kindern führt ein Mangel zu Wachstumsretardierung, während eine Überproduktion zu Akromegalie führen kann.


Metabolische Regulation: Es moduliert Glukosemetabolism und Lipidstoffwechsel, wirkt insulinähnlich bei der Aufnahme von Glukose in Zellen.


Neuroprotektive Wirkung: IGF-I fördert die Überlebensfähigkeit von Neuronen und unterstützt die Regeneration nach Hirnverletzungen.



Pathophysiologische Aspekte



Krebs: Viele Tumoren exprimieren IGF1R, wodurch sie auf IGF-I ansprechbar werden. Dies trägt zur Tumorprogression bei, weshalb IGF-I/IGF1R-Signalwege als therapeutische Ziele untersucht werden.


Diabetes mellitus Typ 2: Eine dysregulierte IGF-I-Aktivität kann die Insulinresistenz verstärken.


Alterungsprozesse: Im Alter nimmt die IGF-I-Produktion ab, was mit einer Verringerung von Muskelmasse und Knochenmineraldichte zusammenhängt.



Therapeutische Ansätze



IGF-I-Analogien – zur Behandlung von Wachstumsdefekten bei Kindern.


IGF1R-Antikörper – als monotherapeutisches oder kombiniertes Krebstherapieinstrument, z. B. gegen Brust- und Prostatakrebs.


Signalweghemmer – PI3K/Akt-Inhibitoren zur Unterdrückung der IGF-I-induzierten Zellproliferation.



Diagnostik

Serum-IGF-I-Spiegel werden häufig als Biomarker bei Verdacht auf akromegalie oder für die Beurteilung des Wachstumsstatus eingesetzt. Die Messung erfolgt mittels ELISA oder radioimmunologischer Verfahren, wobei Faktoren wie Alter, Ernährung und Leberfunktion berücksichtigt werden müssen.



Zukünftige Forschung



Aktuelle Studien konzentrieren sich auf die Entwicklung selektiver IGF1R-Blocker mit geringeren Nebenwirkungen, die Analyse von IGF-I-Genvarianten in Zusammenhang mit metabolischen Syndromen sowie die Erforschung der Rolle des IGF-I-Systems im Alterungsprozess und bei neurodegenerativen Erkrankungen.
Insulin-like-Growth-Factor I (IGF-I) ist ein zellulärer Wachstumsfaktor, der im Körper eine zentrale Rolle bei der Regulierung von Zellwachstum, -differenzierung und -überleben spielt. Er wird hauptsächlich in Leberzellen produziert, kann aber auch an vielen anderen Geweben synthetisiert werden, und wirkt durch Bindung an spezifische IGF-Rezeptoren auf der Zelloberfläche. Die Aktivierung dieser Rezeptoren löst komplexe Signalwege aus, die unter anderem die Phosphatidylinositol-3-Kinas-Akt (PI3K/Akt)- und das mitogen-aktivierte Proteinkinase (MAPK)-Signaltransduktionssystem betreffen. Durch diese Mechanismen fördert IGF-I die Zellproliferation, verhindert Apoptose und beeinflusst metabolische Prozesse wie den Glukosestoffwechsel. In der klinischen Praxis wird die Messung von IGF-I-Werten häufig zur Beurteilung des Wachstumshormonsystems eingesetzt, etwa bei Verdacht auf Wachstumsstörungen, Akromegalie oder Hypopituitarismus.



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Das Verfahren



Die Bestimmung des IGF-I-Spiegels erfolgt in der Regel mittels eines Bluttests. Vor dem Test wird ein Blutprobenahme aus einer Vene entnommen, meist im Oberarmbereich. Die Proben werden anschließend in einem Labor analysiert, häufig mit Hilfe von ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), das eine hohe Sensitivität und Spezifität bietet. Bei der Interpretation der Ergebnisse ist es wichtig, den Referenzbereich des jeweiligen Labors zu berücksichtigen, da IGF-I-Werte je nach Altersgruppe, Geschlecht und individuellen physiologischen Bedingungen variieren können. Zusätzlich kann ein Messwert von IGF-I in Kombination mit anderen Hormonen wie dem Wachstumshormon (GH) oder Leberenzymen zur Diagnose von endokrinen Störungen herangezogen werden. Die gesamte Prozedur umfasst typischerweise die Blutentnahme, Transport der Probe unter kontrollierten Bedingungen zum Labor, Durchführung des ELISA-Tests, Auswertung der Daten und Rückmeldung an den behandelnden Arzt, der dann basierend auf dem Ergebnis weitere diagnostische oder therapeutische Schritte einleiten kann.

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