Pediatric Obesity and GH/IGF-1 Axis: A New Insight

Abstract

L'obesità pediatrica rappresenta problema allarmante, caratterizzato da molteplici implicazioni sulla salute del bambino e, in particolare, sul pattern secretivo ormonale del soggetto in crescita: una delle relazioni più interessanti riguarda l'obesità e l'asse GH/IGF-1 (GH: ormone della crescita, IGF-1: insulin like growth factor 1). Scopo dello studio: analizzare la relazione tra le caratteristiche fenotipiche-cliniche e metaboliche dell'obesità pediatrica e l'asse GH/IGF-1. Metodi Sono stati raccolti dati clinici, laboratoristici e strumentali di bambini-adolescenti affetti da obesità primitiva. I dati includevano: indici del metabolismo glucidico, profilo lipidico, valutazione dell'asse IGH/IGF-1 in condizioni basali e durante il test orale di tolleranza al glucosio (OGTT). Il rischio metabolico è stato definito in base al cardiometabolic risk score. La presenza di steatosi epatica (HS) è stata valutata mediante ecografia. È stato anche analizzato il polimorfismo del recettore IGF-1. Risultati Quarantotto bambini e adolescenti (età media 11,8 ± 2,8 anni): 80% del nostro campione presentava valori di IGF-1 Standard Deviation (SD) <0, cioè IGF-1<50°pc. IGF-1SD e BMI z-score hanno mostrato un’associazione inversa statisticamente significativa (r: -0.362, p= 0.033), anche dopo l'aggiustamento per stadio puberale. I bambini affetti da HS avevano inoltre livelli più bassi di IGF- 1SD (-0.811±0.56 vs -0.18±0.7; p=0.012). È stata osservata un'interessante relazione diretta tra IGF- 1SD e l’area sottesa dalla curva della secrezione insulinica durante l'OGTT (p<0.05). L'analisi di correlazione ha mostrato una forte associazione inversa tra cardiometabolic risk score e l'IGF-1 SD, anche dopo l'aggiustamento dei dati per età, sesso e stadio puberale (r:-0.629, p=0.029). L’analisi di regressione ha inoltre evidenziato IGF-1SD come unico predittore significativo sulla diagnosi ecografica HS (p=0.04). Tutti i bambini analizzati erano wild type per il recettore IGF-1. Conclusioni L'obesità è caratterizzata da influenze metaboliche e ormonali, soprattutto in età pediatrica. Per quanto ci siano molte incertezze sul ruolo dell’asse GH/IGF-1 in questo scenario, i nostri risultati hanno mostrato una forte interazione tra secrezione di GH, IGF-1 e stato metabolico dei bambini obesi. In particolare, ulteriori studi sono necessari per chiarire il ruolo dell'IGF-1 come potenziale “target” terapeutico nei pazienti obesi con aumentato rischio cardiometabolico o quale indicatore di disordini metabolici.Background Pediatric obesity is an alarming problem, characterized by many influences on child’s health and many hormonal implications: one of the most interesting relationship concerns obesity and GH/IGF- 1 axis (GH: growth hormone, IGF-1: insulin like growth factor 1). Aim of the Study: to analyze the relation between phenotypic-clinical and metabolic features of Pediatric Obesity and GH/IGF-1 axis. Methods Clinical, laboratory and instrumental data of children-adolescents affected by essential obesity were collected. Data included: glucose metabolism indexes, lipid profile, GH/IGF-1 axis evaluation in basal condition and during oral glucose tolerance test (OGTT) and metabolic risk definition according cardiometabolic risk score. Hepatic steatosis (HS) was assessed using ultrasonography. IGF-1 receptor polymorphism was also analyzed. Results Forty eight children and adolescents, (mean age 11.8 ±2.8 yrs): 80% of our sample had values of IGF- 1 Standard Deviation (SD) <0, i.e. IGF-1<50°pc. IGF-1SD and BMI z-score were associated (r: - 0.362, p= 0.033), even after adjustment for pubertal stage. Children affected by HS had lowest levels of IGF-1SD (-0.811±0.56 vs -0.18±0.7; p=0.012). An interesting direct relation was observed between IGF-1SD and Area Under the Curve for insulin secretion during OGTT (p<0.05). Correlation analysis showed a strong inverse correlation between cardio-metabolic risk score and IGF-1 SD after adjustment of data for age, sex and pubertal stage (r:-0.629, p=0.029). Multiple Linear regression analyses was adopted to assess the role of clinical and metabolic parameters on prediction of HS: IGF-1SD was the only predictor on HS prevision with statistical significance (p=0.04). All children analyzed were wild type for IGF-1 receptor. Conclusions Obesity is characterized by many metabolic and hormonal changes. There are many doubts concerning the role of the GH/IGF-1 axis in this scenario, but our results showed a strong interaction between GH secretion, IGF-1 function and metabolic state of obese children. In particular, the role of IGF-1 needs further examination whether it is a potential therapeutic target in obese patients of increased cardio-metabolic risk or only an indicator of metabolic disorders

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