Somatropin (Human Growth Hormone, HGH) ist ein rekombinant hergestelltes Protein, das dem natürlichen menschlichen Wachstumshormon (hGH) entspricht. Es wird zur Behandlung von Wachstumshormonmangel bei Kindern und Erwachsenen eingesetzt und kann auch als leistungssteigerndes Mittel in der Sportmedizin missbraucht werden.



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Chemische Struktur



Somatropin besteht aus 191 Aminosäuren, die exakt den gleichen Sequenz wie das natürliche hGH aufweisen. Die Molekularformel lautet C₁₀₂H₁₆₃N₃₀O₃₄ und hat eine Molmasse von etwa 22 kDa.






Wirkungsweise



Somatropin bindet an den Wachstumshormonrezeptor (GHR) in Zielzellen. Durch die Aktivierung des JAK/STAT-Signals werden Gene exprimiert, die Zellteilung und Proteinsynthese fördern. Dadurch erhöht sich das Körpergewicht, die Knochenlänge, der Muskelumfang sowie die Leberproteine.






Anwendungsgebiete



Indikation Patientengruppe Dosierung


Wachstumshormonmangel bei Kindern Kinder (4–18 Jahre) 0,05 U/kg/Tag (in zwei Dosen)


Wachstumshormonmangel bei Erwachsenen Erwachsene 1 – 3 U/Tag (nach Bedarf)


Akromegalie (bei fehlender Hormonabgabe) Erwachsene 0,5 – 2 U/Tag (je nach Reaktion)


Langerhans-Zell-Insuffizienz Kinder 0,05 U/kg/Tag



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Nebenwirkungen




Ödeme und Flüssigkeitsretention


Gelenk- und Muskelschmerzen


Erhöhte Insulinresistenz


In seltenen Fällen: Tumorwachstum, Thrombose









Rechtlicher Status



Somatropin ist in den meisten Ländern verschreibungspflichtig. Im Sport gilt der Einsatz ohne ärztliche Indikation als Doping und wird von der World Anti-Doping Agency (WADA) streng überwacht.






Herstellung



Der Großteil des kommerziellen Somatropins stammt aus rekombinanter DNA-Technologie, bei der die menschliche hGH-Gensequenz in Bakterien (z.B. Escherichia coli) oder Säugetier-Zellkulturen (Mammary-Cell) eingeführt wird. Nach Zellextraktion erfolgt die Reinigung durch Chromatographie und Kristallisation.






Geschichte




1975: Erste Synthese des rekombinanten hGH in E. coli.


1982: FDA-Zulassung von Genotropin (recombinant Somatropin) für Kinder mit Wachstumshormonmangel.


1990er Jahre: Einführung von PEGylated-Somatropin (Sustagen) zur verlängerten Wirkzeit.









Forschung und Entwicklungen



Aktuelle Studien untersuchen die Rolle von Somatropin bei der Altersvorsorge, in der Behandlung von Muskeldystrophien sowie seine Wirkung auf die neurokognitive Entwicklung bei älteren Erwachsenen. Die Kombination mit anderen Hormonen wie IGF-1 wird ebenfalls evaluiert.






Fazit



Somatropin ist ein bewährtes Medikament zur Korrektur des Wachstumshormonmangels, das dank der rekombinanten Herstellung in einer hochreinen und sicheren Form vorliegt. Bei unsachgemäßer Anwendung kann es jedoch schwerwiegende Nebenwirkungen hervorrufen und im Sport als Dopingmittel missbraucht werden.



Das Wachstumshormon, auch bekannt als Humanes Wachstums­hormon oder HGH, spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Körperwachstums und der Stoffwechselprozesse. Es wird im Hypophysenvorderlappen produziert und wirkt über verschiedene Signalwege auf Knochen, Muskeln, Fettgewebe und das zentrale Nervensystem. Neben seiner natürlichen Produktion kann es auch synthetisch hergestellt werden – ein Verfahren, das insbesondere in der Medizin zur Behandlung von Wachstumsstörungen eingesetzt wird.



Inhaltsverzeichnis





Einführung in das Wachstumshormon


Physiologische Funktionen des HGH


Synthese und Regulation


Klinische Anwendungen


Somatropin: synthetisches Wachstumshormon


Nebenwirkungen und Risiken


Rechtliche Aspekte und Missbrauchspotenzial


Zukunftsperspektiven in der Forschung


Fazit








Einführung in das Wachstumshormon



Das Wachstumshormon (GH) ist ein Peptidhormon, das aus 191 Aminosäuren besteht. Es wird von den Somatotrophen Zellen der Hypophyse freigesetzt und wirkt primär als endokrinem Regulator des Stoffwechsels. Seine Wirkung kann sowohl direkt auf Zielzellen erfolgen als auch indirekt über die Freisetzung anderer Hormone wie Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor 1 (IGF-1).



Physiologische Funktionen des HGH




Knochenwachstum: GH stimuliert die Proliferation und Differenzierung von Chondrozyten in der epiphysären Wachstumszone, was zu einer Längenausdehnung der Knochen führt.


Muskelaufbau: Durch Förderung der Proteinsynthese unterstützt es den Aufbau von Muskelmasse.


Fettstoffwechsel: GH erhöht die Lipolyse und reduziert die Fettspeicherung in adiposem Gewebe.


Zellregeneration: Es fördert die Zellteilung und Regenerationsprozesse im gesamten Körper.


Immunfunktion: Das Hormon kann das Immunsystem modulieren, indem es die Produktion von Immunzellen beeinflusst.



Synthese und Regulation




Die Ausschüttung von HGH erfolgt in pulsatilem Muster, wobei kurze Spitzen nach dem Schlafbeginn auftreten – ein Phänomen, das als „Somatotropin-Spitzen" bezeichnet wird. Die Regulation ist komplex:



Hypothalamische Steuerung: GH-Freisetzendes Hormon (GHRH) erhöht die Produktion, während Somatostatin sie hemmt.


Feedbackmechanismus: Hohe IGF-1-Levels im Blut signalisieren der Hypophyse eine Rückmeldung zur Verringerung der HGH-Produktion.




Klinische Anwendungen



Wachstumsstörungen bei Kindern: Mangel an natürlichem HGH kann durch Substitution mit synthetischem HGH behandelt werden.


Adipositas-assoziierte Störungen: HGH kann den Fettstoffwechsel verbessern und die Körperzusammensetzung positiv beeinflussen.


Chronische Niereninsuffizienz: Patienten profitieren von einer verbesserten Muskelmasse und einem besseren Stoffwechselstatus.



Somatropin: synthetisches Wachstumshormon




Somatropin ist ein rekombinantes menschliches Wachstumshormon, das in genetisch veränderten Bakterien (z. B. Escherichia coli) oder Hefezellen produziert wird. Die Aminosäuresequenz entspricht exakt dem natürlichen HGH, wodurch die biologische Aktivität identisch bleibt.

Herstellung





Genetische Konstruktion: Das HGH-Gen wird in einen Expressionsvektor eingefügt.


Transformation: Der Vektor wird in Bakterien oder Hefen übertragen.


Expression: Die Zellen produzieren das Protein, das anschließend extrahiert und gereinigt wird.


Qualitätssicherung: Verfahren wie Hochleistungschromatographie und Massenspektrometrie garantieren Reinheit und Wirksamkeit.



Dosierung



Kinder mit GH-Defizienz: 0,025–0,05 mg/kg Körpergewicht pro Tag, abhängig von Alter und Wachstum.


Erwachsene mit GH-Mangel: 1–3 mg/Tag, individuell angepasst.


Wirkungsdauer: Regelmäßige Injektionen (täglich oder mehrmals wöchentlich) sind notwendig, da das Hormon eine kurze Halbwertszeit von etwa 20 Minuten hat.




Nebenwirkungen und Risiken



Ödeme: Flüssigkeitsansammlungen in Extremitäten.


Zentraler Hypertonie: Erhöhte Blutdruckwerte durch Wasserretention.


Glukosestoffwechselstörungen: Insulinresistenz oder Diabetes mellitus.


Orthopädische Beschwerden: Schmerzen in Gelenken und Muskeln.


Risikofaktor für Tumoren: Theoretische Erhöhung der Zellproliferation bei bestehenden neoplastischen Erkrankungen.



Rechtliche Aspekte und Missbrauchspotenzial




In vielen Ländern ist HGH als verschreibungspflichtiges Medikament reguliert. Der illegale Einsatz im Sport zur Leistungssteigerung oder in der Anti-Aging-Therapie führt zu Sanktionen durch Antidopingbehörden. Das Fälschen von Rezepten oder die Beschaffung über nicht lizenzierte Quellen birgt erhebliche Gesundheitsrisiken.



Zukunftsperspektiven in der Forschung




Gehirn-Zentrales Wachstumshormon: Studien untersuchen den Einfluss von HGH auf neurodegenerative Erkrankungen.


Anti-Aging-Therapie: Klinische Versuche prüfen die Wirkung von HGH bei altersbedingten Muskelatrophy und Knochenschwund.


Gene-Editing: CRISPR/Cas9-Technologien könnten gezielt Gene zur HGH-Produktion modulieren, um Störungen zu korrigieren.



Fazit




Das Wachstumshormon ist ein zentraler regulatorischer Faktor für das körperliche Wachstum und den Stoffwechsel. Somatropin als synthetisches Äquivalent ermöglicht die Behandlung von GH-Defiziten und eröffnet therapeutische Ansätze in verschiedenen Bereichen der Medizin. Trotz seiner Vorteile sind Nebenwirkungen, rechtliche Beschränkungen und potenzieller Missbrauch zu berücksichtigen. Die fortlaufende Forschung verspricht neue Anwendungen und verbesserte Therapien, wobei Sicherheit und ethische Standards im Vordergrund stehen müssen.

Charles Collette, 19 years

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Das menschliche Wachstumshormon (Human Growth Hormone, HGH) spielt eine zentrale Rolle bei der Regulation des Stoffwechsels und der Körperentwicklung. In klinischen Untersuchungen wird die Konzentration von HGH im Blut oft zur Diagnose von Störungen wie Hypoplasie oder Akromegalie herangezogen.



Messverfahren





ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay): Der Standard für die quantitative Bestimmung von HGH in Serum. Durch spezifische Antikörper wird die Hormonmenge in ng/ml ermittelt.


Radioimmunoassay (RIA): Historisch weit verbreitet, jedoch wegen des Einsatzes radioaktiver Substanzen weniger beliebt.


Massenspektrometrie: Für sehr niedrige Konzentrationen und bei Differenzierung von HGH-Isoformen.



Normwerte


Alter Geschlecht Referenzbereich (ng/ml)


0–4 y Kinder 1,5 – 6,0


5–12 y Kinder 1,0 – 5,0


13–18 y Jugendliche 0,8 – 4,5


≥19 y Erwachsene 0,3 – 2,5


Die Werte variieren stark je nach Tageszeit und körperlicher Belastung. HGH wird im Nachtschlaf in Spitzenwerten freigesetzt; daher werden Blutproben häufig nachts entnommen.



Interpretation





Niedrige Werte: Hinweis auf Hypophysärhypose, genetische Mutationen (z.B. GHRH-Rezeptor-Defekte) oder sekundäre Ursachen wie Nährstoffmangel.


Erhöhte Werte: Typisch bei Akromegalie, seltene Tumoren der Hypophyse oder als Nebenwirkung von Exogen-HGH-Therapie.



Indikationen für die Messung



Verdacht auf Wachstumshormondefizienz (Kinder)


Überwachung einer HGH-Therapie (Körpergewichtsverlust, Muskelschwäche)


Screening bei Akromegalie-Symptomen (Gelenkschmerzen, Kopfschmerzen)


Forschung zu Stoffwechselstörungen und Alterungsprozessen



Behandlungsoptionen



Recombinant HGH: Für bestätigte Defizite, Dosierung individuell an Körpergewicht und Zielwert angepasst.


Somatostatin-Analoga: Bei Akromegalie zur Hemmung der Hormonfreisetzung.


Operative Entfernung von Hypophysentumoren: In Kombination mit medikamentöser Therapie.



Fazit

Die Messung des HGH-Laborwerts ist ein entscheidendes diagnostisches Werkzeug. Genauigkeit und Zuverlässigkeit hängen stark vom verwendeten Testverfahren, der Probenahmezeit und der klinischen Fragestellung ab. Regelmäßige Überwachung unterstützt die Anpassung von Therapien und verbessert langfristige Outcomes bei Patienten mit Hormonstörungen.
Humanes Wachstumshormon (HGH) spielt eine zentrale Rolle bei der körperlichen Entwicklung und dem Stoffwechsel des Menschen. Es wird von der Hypophyse produziert und hat vielfältige Wirkungen: es fördert das Knochenwachstum, unterstützt die Muskelentwicklung, reguliert den Fettstoffwechsel und wirkt sich positiv auf die Regeneration von Geweben aus. HGH ist damit nicht nur für Kinder und Jugendliche von Bedeutung, sondern auch für Erwachsene, da ein angemessener Hormonspiegel zur Erhaltung der körperlichen Leistungsfähigkeit und des allgemeinen Wohlbefindens beiträgt.



Was genau ist HGH?

HGH, kurz für Human Growth Hormone, ist ein Peptidhormon. Es besteht aus 191 Aminosäuren und hat einen molekularen Gewicht von ungefähr 22 Kilodalton. Der Hormonspiegel im Blut wird durch das Hypothalamus-Hypophysen-System reguliert: der Hypothalamus setzt Somatostatin (inhibitor) und Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH, Stimulator) frei, die wiederum die Hypophyse zur HGH-Sekretion anregen oder hemmen. In der Regel steigt das Wachstumshormon im frühen Erwachsenenalter schnell ab und bleibt anschließend stabil auf einem niedrigen Niveau.



Die Wirkung von HGH ist komplex: Durch den Einfluss auf die Leber wird Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1) freigesetzt, ein entscheidender Mediator des Wachstums. IGF-1 wirkt in vielen Geweben wie Knochen, Muskeln und Fettgewebe an, fördert Zellteilung, Proteinsynthese und reduziert den Abbau von Muskelmasse. Gleichzeitig beeinflusst HGH die Lipolyse, d.h. die Fettsäurefreisetzung aus dem Fettgewebe, was für die Energieversorgung des Körpers wichtig ist.



Viele Faktoren beeinflussen den Messwert

Die Konzentration von Wachstumshormon im Blut variiert stark und hängt von einer Vielzahl biologischer und umweltbedingter Einflüsse ab:





Alter – Kinder und Jugendliche haben einen sehr hohen HGH-Spiegel, während bei Erwachsenen die Werte allmählich sinken. Bei Menschen über 50 Jahren kann der Spiegel deutlich unter dem Durchschnitt liegen.



Geschlecht – Männer zeigen tendenziell höhere Spitzenwerte als Frauen, insbesondere in den frühen Morgenstunden.



Tageszeit – HGH wird vor allem nachts ausgeschüttet, mit einem Höhepunkt kurz nach Beginn des Schlafes. Daher ist die Messung zu verschiedenen Tageszeiten nicht vergleichbar.



Schlafqualität und -dauer – Ausreichender Tiefschlaf steigert die HGH-Sekretion. Schlafstörungen oder unregelmäßiger Schlafrhythmus senken den Hormonwert.



Körperliche Aktivität – Intensive körperliche Belastung, insbesondere Krafttraining und HIIT (High Intensity Interval Training), kann kurzfristig zu einem Anstieg des HGH führen. Regelmäßige Bewegung wirkt langfristig positiv auf die Hormonbalance.



Ernährung – Proteinreiche Kost, niedriger Blutzuckerspiegel und intermittierendes Fasten begünstigen eine höhere HGH-Freisetzung. Zuviel Zucker oder stark verarbeitete Lebensmittel können den Spiegel negativ beeinflussen.



Gewicht und Körperzusammensetzung – Übergewicht, insbesondere viszerales Fett, ist mit einem reduzierten HGH-Spiegel verbunden. Eine gesunde Körperzusammensetzung unterstützt dagegen eine bessere Hormonproduktion.



Stress und Cortisol – Hohe Stresslevel erhöhen die Ausschüttung von Cortisol, was den HGH-Spiegel senkt. Entspannungsübungen wie Meditation oder Atemtechniken können hier abhilfe schaffen.



Genetik – Bestimmte genetische Varianten beeinflussen die Produktion und Wirkung des Hormons. Menschen mit Mutationen im GH1-Gen (z.B. achondroplasie) haben oft einen verminderten HGH-Spiegel.



Krankheiten und Medikamente – Diabetes, Lebererkrankungen oder bestimmte Medikamente wie Steroide können die HGH-Sekretion stören. Ebenso kann eine Hypophysenfunktionsstörung zu einer Unterproduktion führen.



Die Messung von HGH im Blut ist aufgrund der starken Schwankungen schwierig. Häufig wird deshalb der IGF-1-Spiegel als indirekte Indikation herangezogen, da dieser stabiler und stärker mit dem Gesamtsystem verknüpft ist. Für eine genaue Diagnose sind wiederholte Messungen zu unterschiedlichen Tageszeiten sowie die Berücksichtigung von Lebensstilfaktoren unerlässlich.

Zusammenfassend lässt sich sagen: HGH ist ein essenzielles Hormon für Wachstum, Stoffwechsel und Regeneration. Sein Spiegel wird durch ein komplexes Zusammenspiel aus biologischen Rhythmen, körperlicher Aktivität, Ernährung, Stresslevel und genetischen Faktoren bestimmt. Ein bewusster Lebensstil, der ausreichend Schlaf, regelmäßige Bewegung und eine ausgewogene Ernährung einschließt, unterstützt die optimale HGH-Produktion und damit das allgemeine Wohlbefinden.

Brandie Randell, 19 years

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