Muskel- und Fettverteilung am Unterschenkel bei Kindern mit Wachstumshormonmangel im Vergleich zu Kindern mit Intrauteriner Wachstumsretardierung und Ullrich-Turner-Syndrom.

Abstract

Einleitung: Erkrankungen, die mit einem Mangel an Wachstumshormon einhergehen, sind neben einem verminderten Längenwachstum durch eine veränderte Zusammensetzung der Muskel- und Fettmasse gekennzeichnet. In dieser Arbeit wurde der Einfluss einer Langzeittherapie mit Wachstumshormon (GH) auf die Muskel- und Fettverteilung bei Kindern mit Wachstumshormonmangel (iGHD), Intrauteriner Wachstumsretardierung (SGA) und Ullrich-Turner-Syndrom (UTS) untersucht. Material und Methoden: In einer retrospektiven Längsschnittstudie wurde an insgesamt 128 kleinwüchsigen Patienten (iGHD: n = 71; SGA: n = 40; UTS: n = 17) die Muskel- und Fettquerschnittsfläche am Unterschenkel und deren Veränderung unter Wachstumshormontherapie mittels peripherer quantitativer Computertomographie (pQCT) vor Therapiebeginn und nach 6 Monaten untersucht. Bei 103 dieser Patienten wurde eine erneute Messung der Muskel- und Fettquerschnittsfläche nach 12 Monaten, bei 49 Patienten zusätzlich nach 24 Monaten, durchgeführt. Alle Patienten erhielten eine tägliche subcutane Injektion von GH (mittlere Tagesdosen: iGHD: 28,2 µg/kg/d; SGA: 52,7 µg/kg/d; UTS: 44,3 µg/kg/d). Ergebnisse: Bei allen Patienten fand sich eine Zunahme der Muskelfläche unter GH-Therapie, welche bei den Patienten mit iGHD und UTS nach 6 Monaten (p<0,001), bei den Patienten mit SGA nach 12 Monaten signifikant war (p<0,001). Der Muskelanteil aller Patienten nahm innerhalb der ersten 6 Monate nach Beginn der GH-Therapie signifikant zu (iGHD+SGA: p<0,001; UTS: p=0,004). Im weiteren Beobachtungszeitraum stieg der Muskelanteil dagegen nicht mehr signifikant an. Die Fettfläche nahm bei den Patienten mit iGHD und SGA in den ersten 6 Monaten signifikant ab (p<0,001 bzw. p<0,002). Bei den Patienten mit UTS kam es in den ersten 6 Monaten ebenfalls zu einer Abnahme der Fettfläche, welche aber nicht signifikant war (p=0,087). Der Fettanteil nahm bei allen Patienten in den ersten 6 Monaten unter GH-Therapie signifikant ab (iGHD+SGA: p<0,001; UTS: p=0,003). Eine weitere signifikante Abnahme des Fettanteils in den folgenden Messungen war nicht festzustellen. Patienten mit SGA wiesen vor Therapiebeginn, sowie über den gesamten Therapieverlauf eine deutlich geringere Muskel- und Fettfläche auf und zeigen ein verzögertes Ansprechen der Muskelmasse auf eine GH-Therapie. Zusammenfassung: Eine Therapie mit GH ist bei Kindern mit iGHD, SGA und UTS sinnvoll, weil dadurch der Muskelanteil erhöht und der Fettanteil erniedrigt wird. Neben dem Größenwachstum führt GH durch seine anabole Wirkung zu einer Steigerung des Proteinmetabolismus, was eine Zunahme der Muskelmasse und gleichzeitig eine Abnahme der Fettmasse zur Folge hat. Die pQCT eignet sich dabei zur Darstellung und Messung von Muskel- und Fettmasse.

Objective: Growth hormone (GH) deficiency in children with various diseases results in a reduced final height and a change in the composition of muscle and fat tissue. This study evaluates the influence of long term GH treatment on muscle and fat distribution in children with idiopathic GH deficiency (iGHD), born small for gestational age (SGA) and girls with Ullrich-Turner syndrome (UTS). Material and methods: This retrospective study evaluates the cross sectional area of muscle and fat tissue in the shank of 128 children with short stature (iGHD: n = 71; SGA: n = 40; UTS: n = 17) using peripheral quantitative CT (pQCT) before and 6 months after GH treatment. Additional pQCT examinations were performed after 12 months in 103 of the 128 children and after 24 months in 49 of the 128 children. All patients were treated with a daily subcutaneous injection of GH (mean daily dose: iGHD: 28,2 µg/kg/d; SGA: 52,7 µg/kg/d; UTS: 44,3 µg/kg/d) Results: In all children an increase of the muscle tissue cross sectional area during GH therapy was found. Patients with iGHD and UTS showed a significant increase after 6 months of GH treatment (p<0,001), patients with SGA after 12 months of GH treatment (p<0,001). The ratio of muscle/fat tissue was also significantly increased in all patients after 6 months of GH treatment (iGHD+SGA: p<0,001; UTS: p=0,004). A further increase in the muscle/fat tissue ratio after 12 or 24 months of GH treatment was not found. Patients with iGHD and SGA further showed a significant decrease of the fat tissue cross sectional area after 6 months of GH treatment (iGHD: p<0,001, SGA: p<0,002). Girls with UTS also showed a trend to a lower fat tissue cross sectional area after the first 6 months of GH therapy although this decrease was not significant (p=0,087). Patients with SGA had a lower overall muscle and fat tissue cross sectional area before and during GH treatment compared to patients with iGHD and UTS and showed a delayed increase of the muscle fraction during GH treatment . Conclusion: This study indicates that children with iGHD, SGA and UTS benefit from a GH treatment. Besides a gain in height GH therapy has an anabolic effect which leads to an increase of muscle tissue and simultaneously to a decrease of fat tissue. Peripheral quantitative CT (pQCT) is a suitable tool to measure changes in the composition of muscle and fat tissue.