IGF-1 (Insulin-like Growth Factor I)

IGF-1 (Insulin-like Growth Factor 1, veraltet auch Somatomedin C) ist ein Hormon, das viele verschiedene Stoffwechselvorgänge, vorrangig im Metabolismus der Kohlenhydrate und Proteine, reguliert. IGF-1 wurde nach seiner hohen Strukturhomologie zum Insulin benannt ("insulinähnlicher Wachstumsfaktor").

Genetik

IGF-1 gehört zur Familie der insulinähnlichen Peptide (alias Insulin-IGF-Relaxin-Familie).1). Es handelt sich um ein Peptid mit einer Kettenlänge von 70 Aminosäuren. IGF-1 ist hochkonserviert durch alle Wirbeltiere nachgewiesen, IGF-Analoga sind bei vielen Wirbellosen vorhanden.2)

Physiologische Wirkung

IGF-1 wird von der Leber in die Blutbahn abgegeben. Dieses IGF-1 wird an alle Gewebe verteilt und wirkt systemisch – man spricht hierbei von systemischem oder endokrinem IGF-1. Neben der systemischen Verteilung produzieren viele Gewebe IGF-1 und gewebespezifische IGF-Isoformen. Lokal produziertes IGF hat eine autokrine und parakrine Wirkung und wird nicht in die Blutbahn abgegeben. IGFs vermitteln ihre Wirkung über ihre spezifischen IGF-Rezeptoren (IGFRs).

Systemisches IGF

Systemisches IGF-1 wird von der Leber als Antwort auf die Anwesenheit von HGH sezerniert. Freies IGF-1 hat eine kurze Lebensdauer, wird im Serum allerdings im Komplex mit speziellen Bindungsproteinen an alle Zielgewebe transportiert. Gebundenes IGF-1 wird gleichmäßig freigesetzt, wodurch stabile Blutspiegel über längere Zeitperioden realisiert werden.

Systemisches IGF-1 spielt vorrangig eine Rolle als Regulator des Kohlenhydrat-, Protein- und Lipidstoffwechsels und hat, gemäß seines Namens, eine sehr insulinähnliche Wirkung:

schwache aber stabile insulinähnliche Wirkung: Glukoseaufnahme in Muskel- und Fettzellen via GLUT-4
Hemmung der Lipolyse
Induktion der Aminosärenaufnahme und Anabolismus

Entgegen veralteter Vorstellung hat systemisch verteiltes, hepatisches IGF-1 keinerlei Auswirkung auf das Wachstum erwachsener Gewebe.3)4)5)6)7)8) Lange Zeit war die Trennung der Wirkungen hepatisch- und lokal-produzierter IGFs nicht möglich. Inzwischen ist durch die Gen-Knockout-Methode nachweisbar, dass ein normales Gewebewachstum auch in Abwesenheit von hepatisch produziertem IGF-1 möglich ist.

1) Blundell TL, Humbel RE. Hormone families: pancreatic hormones and homologous growth factors. Nature, 1980 Oct 30;287(5785):781-7

2) Quelle fehlt

3) Isaksson OG, Jansson JO, Sjögren K, Ohlsson C. Metabolic functions of liver-derived (endocrine) insulin-like growth factor I. Horm Res, 2001;55 Suppl 2:18-21

4) Sjögren K, Liu JL, Blad K, Skrtic S, Vidal O, Wallenius V, LeRoith D, Törnell J, Isaksson OG, Jansson JO, Ohlsson C. Liver-derived insulin-like growth factor I (IGF-I) is the principal source of IGF-I in blood but is not required for postnatal body growth in mice. Proc Natl Acad Sci U S A, 1999 Jun 8;96(12):7088-92

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5) Ohlsson C, Sjögren K, Jansson JO, Isaksson OG. The relative importance of endocrine versus autocrine/paracrine insulin-like growth factor-I in the regulation of body growth. Pediatr Nephrol, 2000 Jul;14(7):541-3

6) Sjögren K, Jansson JO, Isaksson OG, Ohlsson C. A transgenic model to determine the physiological role of liver-derived insulin-like growth factor I. Minerva Endocrinol, 2002 Dec;27(4):299-311

7) Sjögren K, Jansson JO, Isaksson OG, Ohlsson C. A model for tissue-specific inducible insulin-like growth factor-I (IGF-I) inactivation to determine the physiological role of liver-derived IGF-I. Endocrine, 2002 Dec;19(3):249-56

8) Sjögren K, Wallenius K, Liu JL, Bohlooly-Y M, Pacini G, Svensson L, Törnell J, Isaksson OG, Ahrén B, Jansson JO, Ohlsson C. Liver-derived IGF-I is of importance for normal carbohydrate and lipid metabolism. Diabetes, 2001 Jul;50(7):1539-45

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