Insulin-like Growth Factor I (IGF-I), IGF Binding Protein-3 (IGFBP-3) und Alkalische Phosphatase (AP) bei organischem Wachstumshormonmangel (GHD), intrauteriner Wachstumsretardierung und idiopathischem Kleinwuchs (ISS)

Abstract

Vollständiger Titel: Insulin-like Growth Factor I (IGF-I), IGF Binding Protein-3 (IGFBP-3) und Alkalische Phosphatase (AP) bei organischem Wachstumshormonmangel (GHD), intrauteriner Wachstumsretardierung und idiopathischem Kleinwuchs (ISS), vor und während der Therapie mit Wachstumshormon (GH)

In dieser Studie wurde untersucht, inwieweit bei bestehendem Kleinwuchs die Substitution mit hGH die Serumkonzentration von IGF-I, IGFBP-3 und AP beeinflusst, ob die Änderungen der einzelnen Parameter mit dem Größenwachstum korrelieren und welchen diagnostischen Stellenwert diese Parameter dabei einnehmen. Insgesamt wurden 70 Patienten (45 Jungen, 25 Mädchen) im Alter von 2 bis 17 Jahren auf drei Gruppen verteilt: Gruppe 1: Patienten mit Kleinwuchs bei organischem GHD, behandelt mit hGH = ~ 0,45 IE/kg/Woche (n=20); Gruppe 2: Patienten mit Kleinwuchs bei intrauteriner Wachstumsretardierung (IUGR), Silver-Russell- oder Noonan-Syndrom, therapiert mit hGH = ~ 0,80 IE/kg/Woche (n=20) und Gruppe 3: ISS-Patienten und Patienten mit nicht klassifizierbarem Kleinwuchs, behandelt mit hGH = ~ 0,57 IE/kg/Woche (n=30). Wachstumshormon wurde in jedem Fall täglich subcutan appliziert, der Beobachtungszeitraum betrug ein Jahr (70 Pat.) bzw. drei Jahre (60 Pat.). Mittleres Alter zu Therapiebeginn: 8,7 Jahre. Die höchste mittlere Zunahme der Serumspiegel bezüglich der untersuchten Parameter erfolgte im ersten Therapiejahr, insbesondere während den ersten drei Therapiemonaten: IGF-I stieg in Gruppe 1 sehr signifikant (p= 0,003), in den Gruppen 2 u. 3 jeweils hoch signifikant (p<0,001) an, die Zunahme von IGFBP-3 war in den drei Gruppen jeweils hoch signifikant (p<0,001), diejenige von AP in den Gruppen 1 und 2 jeweils sehr signifikant (p=0,003 bzw. p=0,007), in Gruppe 3 hoch signifikant (p<0,001). In dem entsprechenden Zeitraum nahm auch die Körpergröße in allen drei Gruppen hoch signifikant (p<0,001) zu. Aus der folgenden Tabelle sind in jeder Gruppe neben den Ausgangsdaten der Untersuchungsgrößen die ein- und dreijährigen Zunahmen, ausgedrückt als mittlerer Standard Deviation Score (SDS), ersichtlich (&#8710;SDS: Differenz des Mittelwert-SDS nach einem Jahr bzw. nach drei Jahren Therapie und zu Therapiebeginn). Signifikante Unterschiede im Hinblick auf den Anstieg der Parameter im direkten Gruppenvergleich ergaben sich lediglich im ersten Jahr jeweils zwischen den Gruppen 1 und 3 in Bezug auf IGFBP-3 (p=0,03) und AP (p=0,02).

Je niedriger die Serumspiegel von IGF-I und IGFBP-3 zu Therapiebeginn waren, desto schneller und stärker vollzog sich deren Annäherung unter WH-Therapie an altersentsprechende Normwerte mit konsekutivem Aufholwachstum. Dieses Verhalten lässt sich nicht auf die alkalische Phosphatase übertragen. Die Ergebnisse dieser Studie belegen die Rolle von IGF-I, IGFBP-3 und AP im Patientenserum als unverzichtbare Indikatoren im Rahmen der Diagnostik und Therapie des Kleinwuchses.

Full Title: Insulin-like Growth Factor I (IGF-I), IGF Binding Protein-3 (IGFBP-3) und Alkaline Phosphatase (AP) with organic growth hormone deficiency (GHD), intrauterine growth retardation and idiopathic short stature (ISS), before and during the therapy with growth hormone (GH)

In this study it was examined, to what extent with existing short stature the substitution with hGH affects the serum concentration of IGF-I, IGFBP-3 and AP, whether the changes of the individual parameters correlate with the size growth and which diagnostic value these parameters take thereby. Altogether 70 patients (45 boys, 25 girls) at the age of 2 to 17 years were distributed on three groups: group 1: patients with short stature with organic GHD, treated with hGH = ~ 0,45 IU/kg/week (n=20); group 2: patients with short stature with intrauterine growth retardation (IUGR), Silver-Russell- or Noonan-syndrome, treated with hGH = ~ 0,80 IU/kg/week (n=20) and group 3: patients with ISS and patients with non-classifi- able short stature, treated with hGH = ~ 0,57 IU/kg/week (n=30). Growth hormone was administered in each case daily subcutaneously, the period of observation amounted to one year (70 patients) and three years (60 patients), respectively. Mean age at start of therapy: 8,7 years. The highest mean increase of the serum levels with regard to the examined parameters occurred in the first year of therapy, in particular during the first three months of therapy: IGF-I rose very significantly (p=0,003) in group 1, in the groups 2 and 3 highly significant (p<0,001) in each case, the increase of IGFBP-3 in the three groups was highly significant (p<0,001) in each case, that of AP in the groups 1 and 2 very signi- ficantly (p=0,003 and p=0,007, respectively) in each case, in group 3 highly significant (p<0,001). In the corresponding period, the height also increased in all three groups highly significantly (p<0,001). From the following table, besides the original data of the investigation sizes, the one and three-year increases in each group, expressed as the mean standard deviation score (SDS), are evident (&#8710;SDS: difference of the average value-SDS after one year and after three years of therapy, respectively and at start of therapy). Significant differences with regard to the rise of the parameters in the direct comparison of the groups only arose in the first year in each case between the groups 1 and 3 concerning IGFBP-3 (p=0,03) and AP (p=0,02).

At start of therapy, the lower the serum levels of IGF-I and IGFBP-3 were, the faster and more strongly carried out themselves their approximation to age- appropriate standard values under GH therapy with consecutive catch-up growth. This behavior can not be assigned onto the alkaline phosphatase. The results of this study cover the role of IGF-I, IGFBP-3 and AP in the patient serum as indispensable indicators within the diagnostics and therapy of short stature.