Der Insulin-ähnliche Wachstumsfaktor I, kurz IGF-I, gehört zur Familie der Peptidwachstumsfaktoren und spielt eine zentrale Rolle bei der Regulation von Zellproliferation, Differenzierung und Überleben. Er wird hauptsächlich in Leberzellen produziert, kann aber auch an anderen Stellen wie Knochen, Muskeln und dem Gehirn exprimiert werden.



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Biochemische Eigenschaften



Molekülgröße: 70 kDa; besteht aus zwei polypeptidischen Ketten (α- und β-Kette).


Rezeptor: IGF-I bindet an den IGF-I-Rezeptor (IGF1R), einen transmembranären Tyrosinkinase-Receptor. Die Aktivierung führt zu Signalkaskaden wie PI3K/AKT und MAPK, die Zellwachstum und Metabolismus steuern.


Bindung: Im Blut wird IGF-I fast vollständig an IGF-Binding-Proteine (IGFBPs) gebunden; IGFBP-3 ist das dominierende Bindungsprotein.









Physiologische Funktionen


Organ/System Wirkung von IGF-I


Knochen Stimulation der Osteoblasten, Förderung der Knochenbildung und -remodulation.


Muskelgewebe Anabole Effekte – Erhöhung der Proteinsynthese, Muskelhypertrophie.


Herz-Kreislauf-System Schutz vor Herzmuskelatrophie, Unterstützung der Myokardfunktion.


Gehirn Neuroprotektion, Förderung neuronaler Differenzierung und Synaptogenese.


Leber & Fettgewebe Modulation des Glukosestoffwechsels, Einfluss auf Insulinempfindlichkeit.



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Endokrine Regulation


IGF-I wird primär durch Wachstumshormon (GH) stimuliert. GH bindet an seinen Rezeptor in der Leber, aktiviert die JAK2/STAT5-Signalweg und steigert damit die IGF-I-Synthese. Gleichzeitig regulieren IGFBPs die Verfügbarkeit von IGF-I für den Receptor, wodurch ein fein abgestimmtes Feedback-System entsteht.






Klinische Bedeutung



Wachstumsstörungen: Niedrige IGF-I-Spiegel sind charakteristisch bei primärer GH-Defizienz und sekundären Wachstumsdepressionen.


Altersmedizin: Im Alter sinkt der IGF-I-Spiegel, was mit Muskelabbau (Sarkopenie) und Knochenschwund assoziiert ist.


Onkologie: Viele Tumoren exprimieren IGF1R; IGF-I-Signale fördern Zellproliferation und Resistenz gegen Apoptose. Therapeutische Blockade des IGF1R wird in klinischen Studien evaluiert.


Diabetes & Metabolismus: IGF-I wirkt insulinähnlich, kann die Glukosetoleranz verbessern; jedoch ist die Beziehung komplex und von vielen Faktoren abhängig.









Messung im Labor


Serum-IGF-I wird mittels ELISA oder radioimmunoassay bestimmt. Der Nachweis dient vor allem der Diagnose von GH-/IGF-I-Störungen und der Überwachung therapeutischer Interventionen.






Therapeutische Ansätze



Recombinant IGF-I: Wird zur Behandlung von Wachstumshormonresistenz bei Kindern eingesetzt.


IGF1R-Antikörper & Tyrosinkinaseinhibitoren: In der Krebsforschung und -therapie aktiv erforscht.


Modulation von IGFBPs: Durch Enzyme wie PAPP-A kann die Freisetzung von IGF-I aus Bindungsproteinen gesteuert werden.









Fazit


IGF-I ist ein multifunktionaler Peptid, der in vielen physiologischen Prozessen entscheidend wirkt. Seine Rolle als Mediator zwischen Wachstumshormon und Zellwachstum macht ihn zu einem wichtigen Biomarker und Zielpunkt in der Medizin. Fortschritte im Verständnis seiner Signalwege eröffnen neue therapeutische Möglichkeiten für Wachstums- und Stoffwechselerkrankungen sowie für die Krebstherapie.
Insulin-like Growth Factor I (IGF-1) ist ein Peptidhormon, das vor allem in der Leber produziert wird und eine zentrale Rolle bei Wachstum, Zellteilung und Stoffwechselregulation spielt. IGF-1 wirkt im Körper als Bindeglied zwischen Insulinsignalen und dem Wachstumshormonsystem. Es bindet an spezifische Rezeptoren auf Zellen verschiedener Gewebe – von Knochen und Muskel bis hin zu Herz und Gehirn – und aktiviert damit Signalkaskaden, die Zellproliferation fördern, Apoptose hemmen und die Proteinsynthese steigern.



Im klinischen Alltag wird IGF-1 häufig als Biomarker verwendet. Seine Konzentrationen im Blut spiegeln den aktiven Status des Wachstumshormons wider, da das Hormon direkt die Leber zur Produktion von IGF-1 anregt. Messungen von IGF-1 sind wichtig bei Verdacht auf Wachstumsstörungen wie Akromegalie oder Hypopituitarismus und dienen auch der Überwachung von Therapien mit recombinant Growth Hormone. Durch die stabile Halbwertszeit von IGF-1 (ca. 15–20 h) bietet es eine zuverlässigere Messgröße als das Wachstumshormon selbst, dessen Konzentration stark pulsierend verläuft.



Ein weiteres wichtiges Feld ist die therapeutische Nutzung von IGF-1 bei verschiedenen Erkrankungen. In der regenerativen Medizin wird untersucht, ob exogen verabreichtes IGF-1 Gewebeheilung und Muskelaufbau fördern kann. Bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson hat sich gezeigt, dass IGF-1 neuroprotektive Effekte auslösen kann, indem es neuronale Überlebenserkrankungen unterstützt und die Synapsenbildung fördert. Auch im Bereich der Krebsforschung steht IGF-1 im Fokus, da das Hormon oft an Tumorwachstum gekoppelt ist; daher werden IGF-1-Rezeptor-Inhibitoren als potenzielle Therapieoptionen erforscht.



Im Kontext von Online-Leistungsverzeichnissen (Online-LV) und Leistungsverzeichnissen (LV) wird IGF-1 häufig in wissenschaftlichen Publikationen, klinischen Studien und Labortestangeboten aufgeführt. Ein Online-Leistungsverzeichnis für Laboruntersuchungen listet oft den IGF-1-Test als Teil eines umfassenden Endokrinologie-Panels auf, das auch Hormone wie Wachstumshormon, Thyroxin und Sexualhormone umfasst. Die Preisgestaltung in solchen Verzeichnissen variiert je nach Anbieter; manche Labore bieten Pakete mit mehreren Hormonmessungen zu einem Pauschalpreis an, während andere die Kosten pro Analyse kalkulieren.



Leistungsverzeichnisse im pharmazeutischen oder biotechnologischen Bereich enthalten häufig detaillierte Angaben zur Herstellung von rekombinanten IGF-1-Produkten. Dort werden Prozessschritte wie Expression in Bakterien- oder Zellkulturen, Reinigung über Chromatographie und Qualitätskontrolle nach GMP (Good Manufacturing Practice) beschrieben. Das Leistungsverzeichnis legt auch die Spezifikationen für Reinheit, Endotoxinwerte und biologische Aktivität fest, um sicherzustellen, dass das Produkt klinisch einsetzbar ist.



Zusammengefasst spielt IGF-1 eine zentrale Rolle im menschlichen Körper als Wachstums- und Stoffwechselhormon. Seine Messung dient nicht nur diagnostischen Zwecken, sondern bildet auch die Grundlage für therapeutische Ansätze in regenerativen Therapien, neurodegenerativen Erkrankungen und Onkologie. Die Verfügbarkeit von IGF-1-Tests in Online-Leistungsverzeichnissen erleichtert Patienten den Zugang zu diagnostischen Dienstleistungen, während detaillierte Leistungsverzeichnisse im pharmazeutischen Bereich die Qualitätsstandards für die Herstellung rekombinanter Produkte festlegen.