Das endokrine System, Sport und körperliche Aktivität spielen eine entscheidende Rolle für den Wachstums- und Entwicklungsprozess vieler Gewebe. Der insulinähnliche Wachstumsfaktor (IGF) nimmt hierbei eine Schlüsselposition ein. Das IGF-System besteht aus den Hormonen IGF-I und IGF-II, einer Gruppe membranständiger Rezeptoren, die die biologischen Wirkungen der IGFs vermitteln, sowie einer Familie von IGF-bindenden Proteinen (IGFBP), die Halbwertszeit und biologische Verfügbarkeit der IGFs modulieren.
Komponenten des IGF-Signalsystems
Die Hormone IGF-I und IGF-II sind strukturell mit Insulin verwandt, werden jedoch proteolytisch prozessiert und enthalten zusätzliche Domänen. Während bei Nagern die IGF-II-Expression pränatal ubiquitär ist und postnatal stark abfällt, wird IGF-I vor allem in der Leber des erwachsenen Organismus gebildet. Beim Menschen werden beide IGFs lebenslang in verschiedenen Geweben exprimiert.
Die biologischen Effekte von IGF-I werden hauptsächlich über den IGF-I-Rezeptor (IGF-IR), eine Tyrosinkinase-Rezeptorstruktur ähnlich dem Insulinrezeptor, vermittelt. IGF-II kann sowohl über den IGF-IR als auch den IGF-II-Rezeptor (IGF-IIR), der mit dem Mannose-6-Phosphat-Rezeptor identisch ist, wirken. Darüber hinaus können Hybridrezeptoren aus Untereinheiten von IGF-IR und Insulinrezeptor gebildet werden, die unterschiedliche Affinitäten zu den Liganden aufweisen.
Wachstumseffekte des IGF-Systems
Transgene Tiermodelle zeigen, dass das IGF-System eine entscheidende Rolle für prä- und postnatales Wachstum spielt. Mutationen in den Genen für IGF-I und den IGF-IR führen bei Menschen zu Wachstumsretardierung. Auch körperliche Aktivität scheint die Signalübertragung und Wirkung der IGFs zu beeinflussen. Insgesamt stellt das IGF-System einen zentralen Regulator von Wachstum und Entwicklung dar.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Komponenten des IGF-Signalsystems?
Das IGF-Signalsystem besteht aus den Hormonen IGF-I und IGF-II, einer Gruppe membranständiger Rezeptoren (IGF-IR, IGF-IIR, Hybridrezeptoren) sowie IGF-bindenden Proteinen (IGFBPs), die die Bioverfügbarkeit der IGFs regulieren.
Wie unterscheidet sich die Expression von IGF-I und IGF-II?
Bei Nagern wird IGF-II pränatal ubiquitär exprimiert, während die Expression postnatal stark abnimmt. IGF-I wird vor allem in der Leber des erwachsenen Organismus gebildet. Beim Menschen werden beide IGFs lebenslang in unterschiedlichen Geweben exprimiert.
Welche Bedeutung haben IGF-I und IGF-II für Wachstum und Entwicklung?
Das IGF-System spielt eine entscheidende Rolle für prä- und postnatales Wachstum. Mutationen in den Genen für IGF-I und den IGF-IR führen beim Menschen zu Wachstumsretardierung. Auch körperliche Aktivität scheint die Signalübertragung und Wirkung der IGFs zu beeinflussen.