Introduction
Kasvuhormonilla (GH) ja insuliinin kaltaisella kasvutekijällä-1 (IGF-1) on mitä suurimmalla varmuudella olennainen rooli kasvussa lapsuudessa, ja niillä on edelleen tärkeitä metabolisia toimia aikuisilla . Tiedetään hyvin, että aikuisten kasvuhormonipuutokselle (AGHD) on ominaista lisääntynyt viskeraalinen rasvoittuminen, epänormaalit lipidiprofiilit, ennenaikainen ateroskleroosi, heikentynyt elämänlaatu ja lisääntynyt kuolleisuus . GH:lla katsotaan yleisesti olevan insuliininvastainen vaikutus, kun taas IGF-1:llä on insuliinin kaltaisia ominaisuuksia . Mielenkiintoista on, että sekä GH-puutteiset aikuiset että akromegaliaa sairastavat ovat alttiita insuliiniresistenssille . Suurilla GH-hoitoannoksilla on merkittäviä vaikutuksia lipolyysiin, jolla on ratkaiseva merkitys sen insuliininvastaisten vaikutusten edistämisessä, kun taas IGF-1 toimii insuliinin herkistävänä aineena, jolla ei ole suoraa vaikutusta lipolyysiin tai lipogeneesiin . Lisäksi kasvuhormonin puutos (GHD) on yleisin aivolisäkkeen hormonihäiriö, jota esiintyy noin 20 %:lla potilaista, kun käytetään useita GHD-testejä .
Yksi tuhoisimmista kuolemansyistä teini-ikäisten ja nuorten aikuisten keskuudessa on traumasta johtuva akuutti aivovamma. Yhdysvalloissa tapahtuu vuosittain 1,5-2,0 miljoonaa traumaattista aivovammaa (Traumatic Brain Injury, TBI), ja niihin liittyvät kustannukset ovat yli 10 miljardia dollaria. TBI on yleisin alle 35-vuotiaiden nuorten aikuisten kuoleman ja vammautumisen syy. TBI:n seuraukset voivat olla vakavia, kuten motoristen toimintojen, puheen, kognition sekä psykososiaalisten ja emotionaalisten taitojen heikkeneminen. Monet tutkimukset ovat johdonmukaisesti osoittaneet, että 30-40 %:lla esiintyy aivolisäkkeen toimintahäiriöitä, jotka koskevat vähintään yhtä aivolisäkkeen etummaista hormonia, keskivaikean tai vaikean TBI:n jälkeen. CMD:n osalta on useita tutkimuksia, joissa on osoitettu GH:n ja erityisesti luuntiheyden välinen yhteys. Amelio et al. mukaan luu tuottaa erilaisia hormoneja, kuten osteokalsiinia (OC), joka vaikuttaa energiankulutukseen ihmisillä. OC:n alikarboksyloituneella muodolla on pienempi affiniteetti hydroksiapatiittiin, joten se pääsee helpommin systeemiseen verenkiertoon ja harjoittaa aineenvaihdunnallisia toimintojaan haiman β-solujen lisääntymisen, insuliinin erityksen, herkkyyden ja glukoosin sietokyvyn edistämiseksi. Myös adiposyyttien syntetisoima hormoni leptiini vaikuttaa sekä luun uudelleenmuodostukseen että energiankulutukseen; se itse asiassa estää ruokahalua hypotalamuksen vaikutuksesta, ja luussa se stimuloi osteoblastien erilaistumista ja estää apoptoosia. Lopuksi amyliini (AMY) toimii hormonina, joka muuttaa ruokailuun liittyviä fysiologisia vasteita, ja sillä on kasvutekijän rooli luustossa. Mielenkiintoista on, että Elbornsson ym. osoittivat hiljattain, että GH:n korvaushoito 15 vuoden ajan lisää BMD:tä aikuisilla, joilla on aikuisiällä alkanut GHD.
Fibromyalgia (FM) on toinen CMD, jolle on ominaista laajalle levinnyt kipu ja väsymys, ja sitä pidetään oireyhtymänä, jolla on erilaisia patogeneettisiä mekanismeja. GH-akselin häiriöistä on julkaistu ristiriitaisia tietoja. Joissakin alustavissa tutkimuksissa on osoitettu lupaavia vaikutuksia GH-hoidon vaikutuksesta arkuuspisteisiin ja elämänlaatuun FM:ssä. Cuatrecasas et al. osoittivat, että FM-potilaiden IGF-1 oli 150 µg/l tai vähemmän. GH:n keskimääräinen huippuarvo insuliinin sietotestin (ITT) aikana oli 13,3 ± 9,9 ng/ml 127 potilaalla, joille testi tehtiin. Näistä 127:stä 22:lla (17,3 %) ITT:n GH-huippu oli 5 ng/ml tai vähemmän, ja 8:lla (6,3 %) GH-huippu oli 3 ng/ml tai vähemmän. Keskimääräinen lähtötason GH (n=127) oli 1,47 ± 2,58 ng/dl, ja 8:lla 120:stä (6,8 %) todettiin riittämätön IGF-1-vaste (<50 % lähtötasosta) IGF-1:n sukupolvitestissä.
GH-IGF-1-akselilla on merkitystä aivojen normaalissa kasvussa, mutta kasvuhormonin puutteen vaikutuksesta aivojen rakenteeseen tiedetään vähän. Webb ym. raportoivat kuitenkin 15 lapsesta (keskimäärin 8,8-vuotiaasta), joilla oli eristetty kasvuhormonin puutos, ja 14 kontrollihenkilöstä (keskimäärin 8,4-vuotiaasta), joilla oli idiopaattinen lyhytkasvuisuus . Verrattuna kontrolleihin he havaitsivat, että lapsilla, joilla oli eristetty kasvuhormonihäiriö, oli alhaisemmat Full-Scale IQ (P < 0,01), Verbal Comprehension Index (P < 0,01), Processing Speed Index (P < 0,05) ja Movement-Assessment Battery for Children (P < 0,008) -pisteet. Verbaalisen ymmärtämisindeksin pistemäärät korreloivat merkitsevästi IGF-1:n (P < 0.03) ja insuliinin kaltaista kasvutekijää sitovan proteiini-3:n (P < 0.02) keskihajontapisteiden kanssa eristetyssä GHD:ssa. Lisäksi he havaitsivat, että eristettyä GHD:tä sairastavilla potilailla valkean aineen poikkeavuudet corpus callosumissa ja kortiko-spinaaliradassa sekä pienentyneet talamuksen ja globus pallidumin tilavuudet liittyvät kognitiivisten toimintojen ja motorisen suorituskyvyn vajeisiin.
Viimeiseksi puolalaiset tutkijat Tołwińska ym. arvioivat korkearesoluutioisen kaikukardiografian avulla valikoituja endoteelin toiminnan parametreja ja mittasivat mediaalisen paksuuden (IMT) kaulavaltimoiden kaulalaskimoista (carotid communis arteria) GHD:tä sairastavilla lapsilla ennen korvaavaa ehkäisyhoitoa. He havaitsivat, että GHD-potilaiden IMT osoitti, että ateroskleroottiset muutokset olivat tässä ryhmässä edistyneempiä kuin terveillä kontrolleilla. Lisäksi Tołwińska ym. ehdottavat, että GHD:tä sairastavien lasten ennenaikaisen ateroskleroosin ultraäänitutkimus on perusta korvaushoidon myönteisten vaikutusten arvioinnille tulevaisuudessa.
Laajemmassa mielessä aikuisten GHD:hen liittyy huomattavaa sairastuvuutta ja kuolleisuutta. GHD:n diagnosointi on lapsilla yleensä suoraviivaista, koska kasvun hidastumista esiintyy; aikuisilla GHD:n diagnosointi on kuitenkin usein haastavaa. Siksi tarvitaan muita merkkiaineita tunnistamaan aikuiset, joilla on GHD ja jotka voisivat mahdollisesti hyötyä GH-korvaushoidosta. Aikuisten GHD:n diagnosointia ja hoitoa koskevissa konsensusohjeissa suositellaan GH:n erityksen provokatiivista testausta potilaille, joilla on viitteitä hypotalamus-aivolisäkesairaudesta, potilaille, joilla on lapsuusiän GHD, ja potilaille, joille on tehty kallon sädehoito tai joilla on aiemmin ollut päähän kohdistunut trauma.
Monet raportoivat, että GHD:n epäilys lisääntyy myös muiden aivolisäkkeen hormonipuutosten ilmetessä. GHD:n testeihin kuuluu hormonin mittaaminen virtsasta tai seerumista tai stimuloitujen GH-tasojen mittaaminen erilaisten provosoivien aineiden antamisen jälkeen . Useiden tutkimusten tulokset osoittavat, että stimuloimattomilla seerumin tai virtsan GH-tasojen mittauksilla ei voida luotettavasti ennustaa puutosta aikuisilla, erityisesti suhteessa painoindeksiin (BMI) . Ghigo ym. ja Petersenn ym. ovatkin ehdottaneet, että kirjallisuuden perusteella Port Stevensissä vuonna 1997 tehtyä GH Research Societyn konsensusta (RSC) ja sen konsensuslausuntoja olisi muutettava asianmukaisesti. Näin ollen he edelleen ehdottavat, että olisi arvioitava potilaat, joilla on hypotalamuksen tai aivolisäkkeen sairaus, sekä potilaat, joilla on lapsuusiässä alkanut GHD, jotta voidaan tunnistaa aikuisena ilmeinen riski vaikeaan GHD:hen (kuvat 1 ja ja22).
Aivolisäkkeen etulohkon hormonit, niiden sääteleminen hypotalamuksen peptidien avulla ja niiden kontrollin alaisina olevien perifeeristen endokriinisten rauhasten hormonit.
Aivolisäkkeen tyvitumakkeen hormonien strukturoitu arviointi, jota seuraa arviointi dynaamisilla testausmenetelmillä.
AGHD:n testauksen osalta on kiistelty paljon tarkoituksenmukaisimmasta mittaustavasta. Erityisesti Aimaretti ym. raportoivat, että IGF-1:n kokonaispitoisuus on usein normaali jopa potilailla, joilla on täydellinen anteriorinen hypopituitarismi. He ehdottivat, että tämä ei sulje pois vakavaa GHD:tä, ja siksi se olisi tarkistettava GH:n erityksen provokatiivisella testauksella. He uskovat kuitenkin edelleen, että tämän parametrin alhaisesta diagnostisesta herkkyydestä huolimatta hyvin alhaisia IGF-1:n kokonaistasoja voidaan pitää lopullisena todisteena vakavasta GHD:stä huomattavalla osalla täydellisestä anteriorisesta hypopituitaariasta kärsivistä potilaista, minkä vuoksi näillä potilailla voitaisiin jättää GH:n erityksen provokatiivinen testaaminen väliin.
Feletti ym. tekivät meta-analyysin, jossa osoitettiin GHD:n ja kognitiivisen suorituskyvyn sekä GH-korvaushoitoa saavan hoidon aikaansaamien parannusten välinen yksiselitteinen yhteys. Lisäksi on tehty lukuisia tutkimuksia, joissa on osoitettu parannusta GH-korvaushoidolla (IGF-1-tasojen nostamisella) useiden poikkeavuuksien osalta, mukaan lukien BMD (138,1:stä 279,4:ään); fibromyalgia (98,6:sta 173,3:een); aivojen prosessointinopeus ja muisti (150:stä 250:een); pään trauma (74:stä 362,6:een); kognitiiviset toiminnot (135:stä 213:een); kaulavaltimon intimaalivälin paksuus (51:stä.8:sta 234,4:ään); insuliiniherkkyys (103,5-231,1:stä); vatsan rasvakertymän väheneminen (146:sta 267:ään); ja IGF-1-tasojen 100 pisteen nousu liittyy 7 pisteen nousuun älykkyysosamäärässä (taulukko 1).
Taulukko 1
GH-korvaushoito osoittaa paranemista IGF-1-tasojen nousun funktiona.
Häiriö parani IGF-1-tasojen noustessa | Aloitustaso IGF-1 µ/l** | Hoidon jälkeinen taso IGF-1 µ/l |
---|---|---|
Luun mineraalitiheys | 138.1 | 279.4 |
Fibromyalgia | 98.6 | 173.3 |
Aivojen prosessointinopeus/aivojen muisti | 150- | 250 |
I.Q. | Älykkyysosamäärässä on 7 pisteen lisäys jokaista 100 pisteen lisäystä IGF-1-tasossa | Älykkyysosamäärässä on 7 pisteen lisäys jokaista 100 pisteen lisäystä IGF-1-tasossa |
Pään trauma (parannukset ahdistuneisuudessa, masennuksessa sekä lyhyt- ja pitkäkestoisessa muistissa | 74 | 362.6 |
Insuliiniherkkyys | 103.5 | 213 |
Karoteiden intimaalisen väliaineen paksuus (väheneminen) | 51.8 | 234.4 |
Vatsan rasvan väheneminen/HIV | 146 | 267 |
Kognitio | 135 | 213 |
Lopputulos, monet endokrinologiset tutkimukset yhdistävät alhaiset IGF-1-tasot muiden aivolisäkkeen etuosan hormonien alhaisiin tasoihin (i.e., LH, FSH, TSH) , mutta CMD:n kannalta GH:n ja näiden muiden aivolisäkkeen etummaisten hormonien väliseen suhteeseen ei ole tietojemme mukaan kiinnitetty riittävästi huomiota. Näin ollen laboratoriomme päätti tutkia matalien IGF-1-tasojen suhdetta LH-, FSH- ja TSH-plasmatasojen kanssa CMD:tä sairastavilla henkilöillä.