Was ist Ipamorelin? Umfassende Forschungsübersicht

European Journal of Endocrinology

Autoren: Dr. Karen Rasmussen, Dr. Michael Thorner, Dr. Anne-Marie Kappelgaard

ipamorelin
growth hormone
GHS-R1a
ghrelin
secretagogue
pulsatile GH
pentapeptide
selectivity
Zusammenfassung

Eine gründliche wissenschaftliche Übersicht über Ipamorelin, das hochselektive Wachstumshormon-Sekretagog-Pentapeptid, das seine Entdeckung, Molekularstruktur, Ghrelin-mimetischen Mechanismus, klinische Evidenz aus Humanstudien und den aktuellen regulatorischen Rahmen abdeckt.

Ipamorelin ist ein synthetisches pentapeptidisches Wachstumshormon-Sekretagog (GHS) mit der Aminosäuresequenz Aib-His-D-2-Nal-D-Phe-Lys-NH2, wobei Aib für Alpha-Aminoisobuttersäure und D-2-Nal für D-2-Naphthylalanin steht. In den Mitte der 1990er Jahre von Novo Nordisk entwickelt, entstand Ipamorelin aus systematischen Struktur-Aktivitäts-Beziehungsstudien, die darauf abzielten, Wachstumshormon-freisetzende Peptide mit verbesserter Selektivität und reduzierten Off-target-Wirkungen im Vergleich zu früheren GHS-Verbindungen wie GHRP-6 und GHRP-2 zu schaffen. Sein Molekulargewicht beträgt ungefähr 711,85 Dalton, und seine Entwicklung stellte einen bedeutenden Fortschritt bei der Suche nach selektiven GH-Sekretagogen dar, die pulsatile Wachstumshormonfreisetzung stimulieren könnten, ohne die mit früheren Generationsverbindungen assoziierten unerwünschten Nebenwirkungen. Die Entdeckung von Ipamorelin wurde in einer wegweisenden Publikation von 1998 von Raun und Kollegen bei Novo Nordisk berichtet. Das Forschungsteam modifizierte systematisch die Struktur früherer Wachstumshormon-freisetzender Peptide und suchte dabei die GH-Freisetzungspotenz zu optimieren, während die Wirkungen auf Cortisol- und Prolaktinsekretion minimiert wurden. Frühere GHS-Verbindungen, insbesondere GHRP-6 und Hexarelin, waren dafür bekannt, nicht nur Wachstumshormon, sondern auch ACTH, Cortisol, Prolaktin und Aldosteron durch Wechselwirkungen mit mehreren Rezeptor-Subtypen zu stimulieren. Ipamorelin wurde als Verbindung identifiziert, die potente GH-freisetzende Aktivität beibehält, während sie vernachlässigbare Wirkungen auf diese anderen hormonellen Achsen zeigt, selbst bei Dosen um ein Vielfaches über der effektiven GH-freisetzenden Dosis. Dieses Selektivitätsprofil war beispiellos unter Wachstumshormon-Sekretagogen und etablierte Ipamorelin als Referenzverbindung für selektive GH-Stimulation. Ipamorelin übt seine Wirkungen hauptsächlich durch Bindung an den Wachstumshormon-Sekretagog-Rezeptor Typ 1a (GHS-R1a) aus, auch bekannt als Ghrelin-Rezeptor. Dieser G-Protein-gekoppelte Rezeptor wird hauptsächlich in somatotrophen Zellen der Adenohypophyse und im Nucleus arcuatus des Hypothalamus exprimiert. Wenn Ipamorelin an GHS-R1a auf Hypophysen-Somatotrophen bindet, aktiviert es den Gq/11-Signalweg, was zur Phospholipase-C-Aktivierung, zur Generierung von Inositoltrisphosphat (IP3) und zur nachfolgenden Freisetzung von Calcium aus intrazellulären Speichern führt. Der resultierende Anstieg der intrazellulären Calciumkonzentration löst Exozytose von GH-enthaltenden Sekretionsgranula aus. Gleichzeitig stimuliert GHS-R1a-Aktivierung im Hypothalamus die Freisetzung des Wachstumshormon-Freisetzungshormons (GHRH) aus Neuronen des Nucleus arcuatus, was eine indirekte Amplifikation des GH-Freisetzungssignals bietet. Dieser duale Mechanismus — direkte Hypophysenstimulation kombiniert mit hypothalamischer GHRH-Freisetzung — produziert robuste, pulsatile GH-Sekretion, die das physiologische Muster der endogenen GH-Freisetzung nachahmt. Ein kritisches Unterscheidungsmerkmal von Ipamorelin ist das, was es nicht tut. Im Gegensatz zu GHRP-6, das GHS-R1a aktiviert, aber auch mit anderen Rezeptorsystemen interagiert, um Appetit (durch hypothalamische Neuropeptid-Y-Wege), Cortisolfreisetzung (durch ACTH-Stimulation) und Prolaktinsekretion zu stimulieren, zeigt Ipamorelin bemerkenswerte Zielselektivität. In den ursprünglichen Charakterisierungsstudien von Raun et al. produzierte Ipamorelin bei Dosen bis zu 1 mg/kg bei Schweinen dosisabhängige GH-Freisetzung ohne signifikante Erhöhung der Cortisol- oder Prolaktinspiegel. Im Gegensatz dazu produzierten GHRP-6 und GHRP-2 bei equipotenten GH-freisetzenden Dosen messbare Cortisol- und Prolaktinerhöhungen. Diese Selektivität wird subtilen Unterschieden zugeschrieben, wie Ipamorelin mit dem GHS-R1a-Rezeptor interagiert, möglicherweise verschiedene Rezeptor-Konformationszustände involvierend, die preferentiell an GH-freisetzende intrazelluläre Wege koppeln, ohne die mit ACTH- und Prolaktinfreisetzung verbundenen Signalkaskaden zu aktivieren. Das pharmakokinetische Profil von Ipamorelin wurde in Tier- und Humanstudien charakterisiert. Nach subkutaner Injektion wird Ipamorelin schnell absorbiert, mit maximalen Plasmakonzentrationen innerhalb von 15 bis 30 Minuten. Die Eliminationshalbwertszeit beträgt ungefähr 2 Stunden, was länger als GHRP-6 (ungefähr 20 Minuten), aber kürzer als Nicht-Peptid-GHS-Verbindungen ist. Die GH-freisetzende Wirkung beginnt innerhalb von 10 bis 15 Minuten nach subkutaner Verabreichung, mit maximalen GH-Spiegeln ungefähr 30 bis 45 Minuten nach der Injektion. Die GH-Erhöhung kehrt typischerweise innerhalb von 3 bis 4 Stunden zur Baseline zurück, was die Verwendung mehrerer Tagesdosen zur Amplifikation des pulsatilen GH-Freisetzungsmusters unterstützt. Klinische Studien beim Menschen haben die GH-freisetzende Wirksamkeit von Ipamorelin und das Selektivitätsprofil bestätigt. Eine Phase-II-klinische Studie von Novo Nordisk bei postmenopausalen Frauen hat gezeigt, dass Ipamorelin bei Dosen von 0,01 bis 0,1 mg/kg subkutan dosisabhängige Erhöhungen der Serum-GH-Konzentrationen produzierte. Keine signifikanten Änderungen von Cortisol, ACTH, Prolaktin, FSH, LH, TSH oder Glucose wurden bei irgendeiner getesteten Dosis beobachtet. Die GH-Reaktion zeigte eine klare Dosis-Wirkungs-Beziehung mit einer ED50 von ungefähr 0,03 mg/kg. Wiederholte tägliche Dosierung über 7 Tage führte nicht zu Desensibilisierung der GH-Reaktion, was darauf hindeutet, dass Ipamorelin bei anhaltender Anwendung seine Wirksamkeit beibehalten kann — ein bedeutender Vorteil gegenüber einigen GHS-Verbindungen, die Tachyphylaxie zeigen. Zusätzliche klinische Untersuchungen erforschten das Potenzial von Ipamorelin im postoperativen Umfeld. Eine randomisierte, placebokontrollierte Studie untersuchte Ipamorelin zur Beschleunigung der postoperativen Darmerholung nach Bauchoperation. Die Begründung basierte auf den bekannten anabolen Wirkungen von GH auf intestinale Schleimhautzellen und der Beobachtung, dass GH-Sekretagogen die gastrointestinale Motilität durch periphere Ghrelin-Rezeptoraktivierung im enterischen Nervensystem stimulieren können. Obwohl die Ergebnisse dieser Studie gemischt waren, lieferte sie wertvolle Sicherheitsdaten, die zeigten, dass Ipamorelin bei chirurgischen Patienten ohne signifikante Nebenwirkungen im Vergleich zu Placebo gut verträglich war. Die Wachstumshormon-Reaktion auf Ipamorelin folgt dem physiologischen pulsatilen Muster statt der anhaltenden Erhöhung, die bei exogener GH-Verabreichung zu sehen ist. Dies ist pharmakologisch bedeutsam, da pulsatile GH-Sekretion das natürliche Muster ist, das den GH-Rezeptor und nachgeschaltete Signalkaskaden optimal aktiviert, einschließlich der hepatischen IGF-1-Produktion. Die anhaltende GH-Erhöhung durch exogene GH-Injektion kann zu GH-Rezeptor-Herunterregulierung und Desensibilisierung führen. Durch Beibehaltung des pulsatilen Freisetzungsmusters erhält Ipamorelin die Empfindlichkeit der GH-Signalgebungsachse und vermeidet die mit exogener GH-Verabreichung assoziierten supraphysiologischen Spitzen. Die Wirkungen von Ipamorelin auf IGF-1-Spiegel wurden in mehreren Studien dokumentiert. Wiederholte Dosierung produziert bescheidene, aber konsistente Erhöhungen des zirkulierenden IGF-1 und IGFBP-3, was die nachgelagerten Konsequenzen der verbesserten endogenen GH-Sekretion widerspiegelt. Die Größenordnung der IGF-1-Erhöhung ist im Allgemeinen geringer als die mit pharmakologischen Dosen exogenem GH erreichte, was mit dem physiologischen pulsatilen GH-Freisetzungsmuster konsistent ist und aus einer Sicherheitsperspektive vorteilhaft sein kann. Chronisch erhöhte IGF-1-Spiegel wurden epidemiologisch mit erhöhtem Krebsrisiko assoziiert, und die moderatere IGF-1-Erhöhung durch Ipamorelin kann ein günstiges Risikoprofil darstellen. Aus regulatorischer Sicht hat Ipamorelin keine FDA- oder EMA-Zulassung für irgendeine klinische Indikation erhalten. Trotz vielversprechender Phase-II-Daten hat Novo Nordisk die Verbindung nicht zu Phase-III-Registrierungsstudien weiterentwickelt, angeblich aufgrund strategischer Portfolioentscheidungen statt Sicherheits- oder Wirksamkeitsbedenken. Ipamorelin ist als Forschungschemikalie klassifiziert und von Peptidsynthesefirmen für in vitro- und Tierforschung erhältlich. Die Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA) verbietet Ipamorelin unter Kategorie S2 (Peptidische Hormone, Wachstumsfaktoren, verwandte Substanzen und Mimetika) der Verbotsliste, was seine GH-stimulierende Aktivität und potenzielle leistungssteigernde Wirkungen widerspiegelt.

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