Somatotropes Hormon (STH)

Somatotropes Hormon (STH) ist ein peptidisches Hypophysenhormon (Hormon der Hirnanhangsdrüse), das in der klinischen Endokrinologie (Lehre von den Hormonen) heute nur eingeschränkt als basaler Einzelparameter verwertbar ist. In der labormedizinischen Diagnostik wird die Bestimmung von STH vor allem im Rahmen dynamischer Funktionstests sowie bei speziellen Fragestellungen der Hypophysen- (Hirnanhangsdrüsen-) und Akromegaliediagnostik (Diagnostik einer krankhaften Vergrößerung von Händen, Füßen und Gesicht) eingesetzt. Die isolierte Basalmessung hat aufgrund der pulsatilen Sekretion (schubweisen Ausschüttung) in der Regel nur eine sehr begrenzte diagnostische Aussagekraft [1, 2].

Synonyme

• STH
• GH (growth hormone)
• hGH (human growth hormone)
• Somatotropin
• Somatropin
• Wachstumshormon

Das Verfahren

Benötigtes Material

• Serum oder Plasma, abhängig vom verwendeten Testsystem und den laborspezifischen Vorgaben [2, 5]

Vorbereitung des Patienten

• Möglichst morgendliche Blutentnahme unter Ruhebedingungen [2]
• Nüchternabnahme sinnvoll, insbesondere bei geplanter dynamischer Testung oder kombinierter Bestimmung mit IGF-1 [2, 3]
• Vor der Abnahme möglichst keine intensive körperliche Belastung [2]
• Bei Suppressions- oder Stimulationstests sind die jeweiligen standardisierten Protokolle einzuhalten [1, 2, 4]

Störfaktoren

• Pulsatile und zirkadiane Sekretion (schubweise und tageszeitabhängige Ausschüttung) mit ausgeprägter intraindividueller Variabilität (Schwankung innerhalb derselben Person) [1, 2]
• Schlaf, körperliche Belastung, Stress, Fasten und Hypoglykämie (Unterzuckerung) können STH erhöhen [1, 2]
• Hyperglykämie (erhöhter Blutzucker) und erhöhte freie Fettsäuren können STH supprimieren (unterdrücken) [1, 2]
• Adipositas (starkes Übergewicht) kann insbesondere die GH-Antwort in Stimulationstests vermindern [2, 4]
• Lebererkrankungen, Mangelernährung, unzureichend eingestellte Hypothyreose (Schilddrüsenunterfunktion) und andere Zustände mit GH-Resistenz (verminderter Wirkung des Wachstumshormons) beeinflussen die Achseninterpretation [2, 3]
• Assayabhängige Unterschiede, Kalibration, unterschiedliche Antikörperspezifitäten und Isoformerfassung [3, 5]
• Immunoassay-Interferenzen (Störungen des Labortests), z. B. durch Biotin, heterophile Antikörper oder Makroformen [5]

Methode

• In der Routinediagnostik überwiegend automatisierte Immunoassays [3, 5]
• Ergebnisse sind methodenabhängig; für die Interpretation sind test- und laborbezogene Referenzbereiche erforderlich [3, 5]
• Eine Standardisierung auf die aktuelle internationale GH-Referenz ist anzustreben [3, 5]
• Massenspektrometrische Verfahren sind für die Routinediagnostik derzeit nicht Standard [3]

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig [2, 3].

Indikationen

• Verdacht auf Akromegalie (krankhafte Vergrößerung von Händen, Füßen und Gesicht) bzw. Gigantismus (Riesenwuchs) im Rahmen der biochemischen Abklärung, in Kombination mit IGF-1 und ggf. oralem Glukosesuppressionstest [1, 3]
• Verdacht auf Wachstumshormonmangel im Kindes- oder Erwachsenenalter im Rahmen standardisierter Stimulationstests [2, 4]
• Verlaufs- und Therapiekontrolle bei Akromegalie in Kombination mit IGF-1 und klinischem Kontext [1, 3]
• Abklärung hypothalamisch-hypophysärer Erkrankungen (Erkrankungen von Zwischenhirn und Hirnanhangsdrüse) als Teil einer erweiterten endokrinologischen Funktionsdiagnostik [1, 2]

Interpretation

Erhöhte Werte

• Basal erhöhte STH-Werte sind unspezifisch und können physiologisch bei Schlaf, Belastung, Fasten, Stress, Pubertät oder Hypoglykämie (Unterzuckerung) auftreten [1, 2]
• Persistierend inadäquat hohe bzw. im oralen Glukosesuppressionstest nicht supprimierbare GH-Werte sprechen in passender klinischer Konstellation für Akromegalie bzw. bei noch offenen Epiphysenfugen (Wachstumsfugen) für Gigantismus [1]
• Ein isoliert erhöhter Einzelwert beweist keine Erkrankung [1, 2]

Erniedrigte Werte

• Ein niedriger basaler STH-Wert ist wegen der pulsatilen Sekretion nicht beweisend für einen Wachstumshormonmangel [2]
• Eine adäquate Suppression nach Glukosebelastung spricht gegen eine autonome GH-Hypersekretion (unkontrollierte Überproduktion von Wachstumshormon) [1]
• Ein unzureichender Anstieg in validierten Stimulationstests kann für einen Wachstumshormonmangel sprechen und muss test- sowie kontextbezogen bewertet werden [2, 4]

Spezifische Konstellationen

• Bei Verdacht auf Akromegalie ist IGF-1 der primäre Screeningparameter; STH/GH dient ergänzend, insbesondere im Suppressionstest [1, 3]
• Bei Verdacht auf Wachstumshormonmangel sind randomisierte Basalwerte nicht ausreichend; erforderlich ist in der Regel ein standardisierter Stimulationstest [2, 4]
• Diskordanzen zwischen GH, IGF-1, Klinik und Bildgebung erfordern eine erneute methodenkritische Bewertung [1, 3, 5]

Weiterführende Diagnostik

• IGF-1 als primärer integrativer Marker der GH-Achse
• Oraler Glukosesuppressionstest bei Verdacht auf Akromegalie [1]
• Stimulationstests bei Verdacht auf Wachstumshormonmangel, z. B. Insulin-Hypoglykämie-Test oder Glukagon-Stimulationstest; je nach Zentrum und Verfügbarkeit weitere validierte Testverfahren [2, 4]
• Weitere Hypophysenhormone (Hormone der Hirnanhangsdrüse) zur Achsenbeurteilung [2]
• Magnetresonanztomographie (MRT) der Hypophyse (Hirnanhangsdrüse) bei pathologischer biochemischer Konstellation [1, 2]

Klinische Hinweise

• STH wird in den somatotropen Zellen des Hypophysenvorderlappens (Vorderlappen der Hirnanhangsdrüse) gebildet.
• Die Sekretion wird vor allem durch Growth-Hormone-Releasing-Hormon (GHRH), Somatostatin und Ghrelin reguliert.
• Die Wirkung erfolgt teils direkt, überwiegend jedoch über Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1).
• Die Freisetzung erfolgt pulsatil, mit ausgeprägten Spitzen insbesondere während des Tiefschlafs.
• Physiologische Stimuli sind unter anderem Schlaf, körperliche Belastung, Fasten, Hypoglykämie (Unterzuckerung) und einzelne Aminosäuren.
• Suppressive Einflüsse sind insbesondere Hyperglykämie (erhöhter Blutzucker) und erhöhte freie Fettsäuren.
• Die Sekretion ist in der Pubertät höher und nimmt im höheren Lebensalter ab.
• Für die Diagnostik von Akromegalie und Wachstumshormonmangel ist die basale STH-Einzelmessung allein in der Regel nicht ausreichend [1, 2].

Literatur

1. Giustina A, Biermasz N, Casanueva FF, Fleseriu M, Mortini P, Strasburger C, van der Lely AJ, Wass J, Melmed S, Acromegaly Consensus Group, Coopmans EC. Consensus on criteria for acromegaly diagnosis and remission. Pituitary. 2024;27(1):7-22. https://doi.org/10.1007/s11102-023-01360-1
2. Yuen KCJ, Johannsson G, Ho KKY, Miller BS, Bergada I, Rogol AD. Diagnosis and testing for growth hormone deficiency across the ages: a global view of the accuracy, caveats, and cut-offs for diagnosis. Endocr Connect. 2023;12(7):e220504. https://doi.org/10.1530/EC-22-0504
3. Clemmons DR, Bidlingmaier M. IGF-I assay methods and biologic variability: evaluation of acromegaly treatment response. Eur J Endocrinol. 2024;191(1):R1-R8. https://doi.org/10.1093/ejendo/lvae065
4. Cuboni D, Caputo M, Ghigo E, Aimaretti G, Gasco V. Once upon a time: the glucagon stimulation test in diagnosing adult GH deficiency. J Endocrinol Invest. 2024;47(7):1621-1631. https://doi.org/10.1007/s40618-024-02322-5
5. Ghazal K, Brabant S, Prie D, Piketty ML. Hormone Immunoassay Interference: A 2021 Update. Ann Lab Med. 2022;42(1):3-23. https://doi.org/10.3343/alm.2022.42.1.3
6. Bidlingmaier M, Friedrich N, Emeny RT, Spranger J, Wolthers OD, Roswall J, Korner A, Obermayer-Pietsch B, Hubener C, Dahlgren J, Frystyk J, Pfeiffer AF, Doering A, Bielohuby M, Wallaschofski H, Arafat AM. Reference intervals for insulin-like growth factor-1 (IGF-I) from birth to senescence: results from a multicenter study using a new automated chemiluminescence IGF-I immunoassay conforming to recent international recommendations. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(5):1712-1721. https://doi.org/10.1210/jc.2013-3059