Wechselwirkungen zwischen dem Wachstumshormon und dem Insulin-like growth factor-I zur Leberfunktion und dem Glukosemetabolismus bei Lebendspende- Lebertransplantation

Abstract

In dieser prospektiven Studie sollten Zusammenhänge zwischen den einzelnen Parametern der Leberfunktion, der Wachstumshomonachse und des Glukosemetabolismus vor und nach Lebendspende-Lebertransplantation bei Spendern und Empfängern dargestellt und analysiert werden. Insgesamt konnte eine gestörte Wachstumshormonachse mit erhöhtem GH- und verminderten IGF-I-Werten bei chronischen Lebererkrankungen bestätigt werden. Die differenzierten postoperativen Verläufe von IGF-I bei Spendern und Empfängen waren mit großer Wahrscheinlichkeit auf viele Faktoren, insbesondere auf Unterschiede im Wachstumshormonhaushalt sowie auf Insulin und Einflüsse der postinflammatirischen Zytokine vor und kurz nach Lebendspende- Lebertransplantation und Hemihepatektomie zurückzuführen. Der postoperative Verlauf der Empfänger entsprach ebenfalls der in vorherigen Untersuchungen beschriebenen Entwicklung. Beide Gruppen erreichten am Ende des Untersuchungszeitraums die Evaluationswerte der Spender vor Hemihepatektomie. Die Leberfunktionsparameter hatten sich nach einem Jahr weitestgehend normalisiert. Bestanden Unterschiede, dann waren sie nur noch schwach signifikant. Gegensätzliche postoperative Verläufe zeigten sich bei der CHE und INR. Dabei schien die Gabe von Gerinnungsfaktoren und Vitamin K die schnellere Wiederherstellung des INR zu fördern. Die Leberenzyme zeigten eine signifikante Erhöhung im Vergleich zu den Ausgangswerten der Spender, die allerdings in einem großen Normalkollektiv schon im Normbereich der jeweiligen Werte lagen. Dieses könnte durch noch gesteigerte Umbauvorgänge des Lebergewebes bedingt gewesen sein. Zwischen der Wachstumshormonachse und der Leberfunktion fanden sich gute Korrelationen, die auf einen Zusammenhang hindeuteten. IGF-I würde sich daher durchaus als Leberfunktionsparameter und als Prognoseparameter bei chronischen Lebererkrankungen eignen. Im ivGTT konnten vor der Lebertransplantation in der Empfängergruppe ein paradoxer GH- Anstieg nachgewiesen werden. Bisher erfolgten keine Untersuchungen des Glukosemetabolismus nach Transplantation in prospektiver Form. Erstaunlich war die schnelle Regeneration in der Empfängergruppe mit Verbesserung der Glukosetoleranzstörung und einem geringeren GH-Peak bzw. Verschwinden des GH- Anstieges an den Testzeitpunkten sechs Monate und einem Jahr. Das wies auf einen Zusammenhang zwischen Leberfunktion, dem Glukosestoffwechsel und der Wachstumshormonachse hin. Im postoperativen Verlauf der Spender bestätigte sich diese Beziehung durch Entstehung einer Glukosetoleranzstörung mit paradoxem GH-Anstieg unmittelbar nach Hemiheptektomie und Normalisierung der GH-Werte im ivGTT nach einem Jahr. Die Unterteilung der Empfängergruppe in Patienten mit und ohne vorher bestehende Glukosetoleranzstörung zeigte keinen Einfluss der HCV- oder HBV-Infektionen auf die Glukosetoleranz. Zusammengenommen spiegelten die dargestellten Ergebnisse Wechselwirkungen der Wachstumshormonachse, der Leber und des Glukosemetabolismus wider, da eine zügige Leberregeneration, bemerkbar durch schnelle, verbesserte Leberfunktionswerte, eine Verbesserung des Glukosemetabolismus [86] und der GH-IGF-I-Achse bewirkten. Wohingegen sich bei den Spendern durch Einbruch der Leberfunktion nach Hemihepatektomie Verschlechterungen im Glukosestoffwechsel und Veränderungen der Wachstumshormonachse darstellten, die sich durch Leberregeneration wieder normalisierten bzw. besserten. Der genaue Mechanismus der Entstehung einer hepatischen Glukosetoleranzstörung ist bisher nicht ausreichend geklärt. Das komplexe Zusammenspiel bei der hepatischen Glukosetoleanzstörung zwischen hormonellen, hepatischen und anderen Faktoren sollte weiter Gegenstand zukünftiger Untersuchungen sein.

This study analyzed the relationships or differences between the growth hormone axis and the parameters of the liver function and of the glucose metabolism before and after living-donor liver transplantation. We could confirm elevated growth hormone (GH) and diminished insulin-like growth factor-I (IGF-I) by chronic liver diseases before liver transplantation. The different postoperative changes of IGF-I are probably caused by many factors, particularly through differences of the growth hormone axis as well as of insulin and postinflammatory cytokines before and a short time after living- donor liver transplantation or hemihepatectomy. The postoperative changes of IGF-I of the recipients represented the developing former studies. Both groups reached the values of the control persons after the period of one year. The parameters of the liver function were as far as possible normalized after one year. Some values showed small significant differences. Postoperative changes of Cholinesterase and INR were different. This could be explained by administration of fresh frozen plasma and Vitamin K, which could faster help to recover the INR. After one year the liver enzymes of donors and recipients were in the normal range, but showed significant differences compared to the control enzymes of the donors before the operation, presumably because of still enhanced reconstruction of the liver tissue. The correlations between growth hormone axis and liver function were significant and demonstrated a good relation. IGF-I seems to be a good parameter to estimate the liver function, especially by chronic liver disease. This is the first study prospectively investigating growth hormone before and after liver transplantation in an intravenous glucose tolerance test. We could show a paradox growth hormone elevation peak by the recipients before transplantation. A fast regeneration of the glucose metabolism with a less or missing GH-Peak have been shown by the recipients. A correlation between growth hormone, liver function and glucose metabolism could be shown. In the group of the donors the relation was demonstrated between a worse glucose metabolism and an elevated GH-Peak immediately after hemihepatectomy and a normalization of both after one year. The classification of the recipients in patients with or without a glucose tolerance disturbance before operation did not show an impact of HCV- or HBV-infection on the glucose tolerance and GH developing. Summarized the results reflect interactions of GH, IGF-I, the liver function and the glucose metabolism. A hemihepatectomy of the donors is associated with a disturbance of GH-IGF-I and a worse glucose tolerance. Liver regeneration is combined with a enhancement of liver function, an improvement of liver function and a normalization of the growth hormone axis. The exact mechanism of the development of a hepatic glucose tolerance has not been proved until now. The complex combination of hormonal, hepatogenous and other factors should be analyzed in future studies.