IGF-1 LR3

IGF-1 LR3: Was die veröffentlichte Forschung zeigt

Zusammengestellt von NADA-Labs aus der unten zitierten Fachliteratur. Keine eigenen Studiendaten.

IGF-1 LR3 — in den meisten zitierten Arbeiten LR3IGF-I oder Long [Arg3]-IGF-I genannt — ist ein rekombinantes Fusionsanalogon des humanen IGF-I mit den ersten 11 Aminosäuren des Methionyl-Schweine-Wachstumshormons plus Val-Asn am N-Terminus und Arginin statt Glutamat an Position 3⁸. Die Forschungsliteratur führt seine Effekte vor allem auf die sehr schwache Bindung an die IGF-Bindungsproteine (IGFBPs) zurück — IGF-I hat gegenüber IGFBP-3, IGFBP-4 und den IGFBPs im Rattenplasma eine etwa 1000-fach höhere Affinität (Ballard 1993, PMID 7683526) —, während die Bindung an den Typ-1-IGF-Rezeptor nur etwa 3-fach schwächer ist als die von IGF-I². Bei Ratten liegt es daher überwiegend als freies Peptid vor und wird schneller eliminiert als IGF-I⁵, und in Zelllinien hängt seine scheinbare Wirkstärke davon ab, ob die Zellen IGFBPs sezernieren⁸. Untersucht wurde es in Zell-Assays, an Ratten und an Schweinen^{1,2,3,4,5,6,7,8}; eine Studie am Menschen wurde nicht gefunden.

Evidenzbasis: Ausschließlich Tier- und In-vitro-Studien; PubMed-Suchen nach den gängigen Schreibweisen des Namens ergaben keine Studie, in der IGF-1 LR3 Menschen gegeben wurde. Zitiert werden eine Akutstudie an Schweinen, deren Weißbüschelaffen-Arm IGF-1 LR3 nicht enthielt¹, vier kontrollierte Rattenstudien über 3 bis 14 Tage^2,3,4,6, eine Clearance-Studie an Ratten⁵, eine akute hämodynamische Studie an narkotisierten Ratten⁷ und die zellbasierte Studie, die das Analogon beschreibt⁸. Die meisten Arbeiten stammen aus einem Forschungsverbund und erschienen zwischen 1992 und 1997; die Zusammenfassungen stützen sich auf die Abstracts, in denen Gruppengrößen, Streuung und Statistik weitgehend fehlen. Weitere Arbeiten betreffen diabetische Ratten (Tomas 1993, PMID 7683875), Injektion statt Infusion (Tomas 1996, PMID 8708565), Schweine (Dunaiski 1997, PMID 9488001), Meerschweinchen (Conlon 1995, PMID 7561636) und eine 7-monatige intranasale Studie an männlichen 5XFAD-Mäusen (Engel 2025, PMID 39610283).

Schlüsselstudien im Überblick

Wirkstärke von IGF-1 LR3 im Vergleich zu IGF-I in verschiedenen Studienmodellen

In den Studien berichtete Effekte

• Verminderte IGFBP-Bindung und modellabhängige Wirkstärke (in vitro). In L6-Myoblasten der Ratte stimulierten alle langen Analoga die Protein- und DNA-Synthese und hemmten den Proteinabbau stärker als IGF-I; Long [Arg3]-IGF-I gehörte in IGFBP-sezernierenden Zelllinien zu den stärksten, war in Hühnerembryo-Fibroblasten, die keine nachweisbaren IGFBPs sezernieren, aber schwächer als IGF-I⁸. IGFBP-3 hemmte die durch IGF-1 LR3 ausgelöste Phosphorylierung des IGF-I-Rezeptors dosisabhängig, in einem ähnlichen Konzentrationsbereich wie bei IGF-I (Devi 2001, PMID 11735239).
• Anabole Reaktionen bei katabolen Ratten. Bei Dexamethason-behandelten Ratten (7-tägige Infusion) waren IGF-1 LR3 und des(1-3)IGF-I etwa 2,5-fach stärker als IGF-I, obwohl IGF-1 LR3 den Typ-1-IGF-Rezeptor 3-fach schwächer bindet; bei der höchsten IGF-I-Dosis veränderte sich das Körpergewicht um +6 g vs. -19 g mit Dexamethason allein, und die Zunahme des Schlachtkörpergewichts spiegelte Stickstoff- statt Fettansatz wider². Bei Injektion statt Infusion blieb ein Teil des Wirkstärkevorteils erhalten, beim Ausgleich des Muskelverlusts im Schlachtkörper war IGF-1 LR3 aber kaum gleich stark wie IGF-I (Tomas 1996, PMID 8708565).
• Wachstum bei normalen und diabetischen Ratten. Bei wachsenden weiblichen Ratten (14-tägige Infusion) steigerte die höchste IGF-I-Dosis Gewichtszunahme, N-Retention und Futterverwertung um 18-26 %, und eine viel geringere Tagesmenge IGF-1 LR3 erzielte ähnliche Effekte bei erhaltenen Körperproportionen³; eine Begleitarbeit nennt eine 6-fache Wirkstärke für das Wachstum (Ballard 1993, PMID 7683526). Bei Streptozotocin-diabetischen Ratten waren beide Varianten (IGF-1 LR3 und des(1-3)IGF-I) bei der Wiederherstellung des Wachstums 2,5-3-mal stärker als IGF-I, die IGFs senkten die Glukosurie jedoch nicht (Tomas 1993, PMID 7683875).
• Darmwachstum. Nach 3 Tagen Infusion bei weiblichen Ratten (n = 5-6/Gruppe) erhöhte IGF-1 LR3, nicht aber IGF-I, das Feuchtgewicht des Darms um 20 % gegenüber den Kontrollen, unabhängig von der Futteraufnahme, und die Kryptenlänge in Duodenum und Ileum um 13 % und 22 %; die Thymidin-Markierungsindizes stiegen mit beiden Peptiden (bis 14 %)⁴. Nach einem intravenösen Bolus bei noch nicht abgesetzten und bei erwachsenen Ratten erreichte markiertes IGF-1 LR3 pro Gramm Magen-Darm-Gewebe um 37-50 % höhere Werte als markiertes IGF-I (Shoubridge 2003, PMID 12697696).
• Plasma-Clearance und Verteilung. Nach einem intravenösen Bolus wurde IGF-1 LR3 schneller eliminiert als IGF-I (metabolische Clearance-Rate 9,84 vs. 0,90 ml/min pro kg bei nicht trächtigen Ratten) und lag überwiegend als freies Peptid vor, während IGF-I im Plasma nicht trächtiger Ratten vor allem mit dem 150-kDa-Komplex assoziiert war; bei trächtigen Ratten (Tag 18), wenn die Plasma-IGFBPs deutlich vermindert sind, stieg die IGF-I-Clearance auf 2,88, während die von IGF-1 LR3 ähnlich blieb (9,19)⁵. Mehr IGF-1-LR3- als IGF-I-Tracer fand sich in Nieren, Ovarien und Nebennieren nicht trächtiger Ratten und in Ovarien und Nebennieren trächtiger Ratten; mehr IGF-I- als IGF-1-LR3-Radioaktivität fand sich in Caecum, Gehirn, Leber und Herz beider Gruppen und bei trächtigen Ratten zusätzlich in Nieren, Plazenta, Fetus und fetalem Plasma⁵.
• Plasmaglukose bei Schweinen. Nach einer einmaligen Bolusinjektion waren die IGFBP-armen Varianten einschließlich IGF-1 LR3 2- bis 3-fach stärker als IGF-I bei der Senkung der Plasmaglukose bis zum Tiefstwert, mit einer etwa 4- bis 8-fach größeren kumulativen Senkung über 4 h; nur IGF-1 LR3 senkte auch die Plasma-Aminosäuren stärker als IGF-I¹.
• Regionale Hämodynamik (narkotisierte Ratten). Der Gastrocnemius war die einzige Gefäßregion mit signifikant erhöhter Durchblutung nach Infusion von IGF-1 LR3 (+308 %) oder IGF-I (+58 %); der Gefäßwiderstand sank gegenüber Vehikel im Gehirn (-48 % und -60 %) und im Skelettmuskel (-77 % und -41 %)⁷.
• Unterschiede zwischen Spezies und Modellen. Bei Schweinen in der Mastendphase verminderte eine 4-tägige Infusion von IGF-1 LR3 Tageszunahme und Futteraufnahme, IGF-I dagegen nicht (Dunaiski 1997, PMID 9488001); bei Meerschweinchen erhöhte IGF-1 LR3 die relativen Gewichte von Nebennieren, Darm, Nieren und Milz, ohne das Gesamtwachstum anzuregen (Conlon 1995, PMID 7561636). Bei männlichen 5XFAD-Mäusen veränderte intranasales IGF-1 LR3 über 7 Monate die kognitiven Messwerte nicht signifikant; im Kortex sank der Anteil filamentöser Plaques, der Anteil inerter Plaques stieg und niedermolekulare Aβ-Oligomere nahmen ab, während der Körperfettanteil gegenüber Vehikel tendenziell niedriger war (Engel 2025, PMID 39610283). Nach renaler Ischämie bei Ratten zeigten die Varianten keinen Wirkstärkevorteil bei den Wachstumseffekten⁶.

Berichtete Nebenwirkungen und Verträglichkeit

• Keine Humandaten. Es wurde keine Studie gefunden, in der IGF-1 LR3 Menschen gegeben wurde; die folgenden Befunde stammen von Ratten und Schweinen^1,6,7.
• Hypoglykämie. Die Senkung der Plasmaglukose bei Schweinen war dosisabhängig und hielt mit den IGFBP-armen Varianten länger an, mit einer etwa 4- bis 8-fach größeren kumulativen Senkung über 4 h als mit IGF-I¹; bei Schweinen in der Mastendphase blieb die Plasmaglukose unter einer 4-tägigen Infusion unverändert (Dunaiski 1997, PMID 9488001).
• Nierenfunktion nach renaler Ischämie. Ratten, die nach renaler Ischämie 3 Tage IGF-1 LR3 erhielten, zeigten einen signifikant stärkeren GFR-Abfall als die Kontrollen, eine niedrigere Urinosmolalität, eine höhere fraktionelle Natriumausscheidung und mehr tubuläre Epithelverkalkung; die Autoren beschreiben eine nachteilige Wirkung auf die Nierenfunktion in der frühen Erholungsphase⁶.
• Blutdruck. Bei narkotisierten Ratten sank der mittlere arterielle Blutdruck während einer 20-minütigen Infusion von IGF-1 LR3 um 15 % und während 60-minütiger Infusionen von IGF-I oder IGF-1 LR3 um 25 % des Ausgangswerts; die Autoren bringen solche Gefäßveränderungen mit Nebenwirkungen in Verbindung, die bei Gabe von IGF-I an Menschen berichtet wurden — eine Aussage über IGF-I, nicht über IGF-1 LR3⁷.
• Endokrine Rückkopplung. Bei Schweinen in der Mastendphase senkte IGF-1 LR3 die mittlere GH-Konzentration im Plasma um 23 % und die Fläche unter den GH-Spitzen um 60 % und verminderte Plasma-IGF-I, -IGFBP-3 und -Insulin (Dunaiski 1997, PMID 9488001).
• Organselektives Wachstum. Das Darmgewicht stieg bei Dexamethason-behandelten Ratten mit IGF-I und besonders mit den Analoga um bis zu 45 %² und bei weiblichen Ratten mit IGF-1 LR3 innerhalb von 3 Tagen um 20 %⁴; die Studien berichten dies als Ergebnis, nicht als unerwünschtes Ereignis.
• Verträglichkeit nicht systematisch berichtet. Die Abstracts der Infusionsstudien an Ratten nennen keine Zahlen unerwünschter Ereignisse, keine klinischen Zeichen und keine vorzeitig ausgeschiedenen Tiere^2,3,4.

Grenzen der Evidenz. Humandaten wurden nicht gefunden, und Ergebnisse aus Zellen, an Ratten, Schweinen, Meerschweinchen oder Mäusen lassen keine Rückschlüsse auf Wirkungen beim Menschen zu. Die meisten zitierten Arbeiten stammen aus einem Forschungsverbund und erschienen zwischen 1992 und 1997^{1,2,3,4,5,6,7,8}; unabhängige Studien sind selten (Engel 2025, PMID 39610283; Devi 2001, PMID 11735239), und auch Dunaiski 1997 (PMID 9488001) stammt aus diesem Verbund und hat zwei Autoren mit Tomas 1997¹ gemeinsam. Die Zusammenfassungen stützen sich auf Abstracts ohne vollständige Gruppengrößen, Streuung oder Statistik. Die Dosen sind als Masse und nicht als molare Mengen angegeben^2,3; die meisten Wirkstärkevergleiche nutzten eine Dauerinfusion, und bei Injektion an Ratten war der Vorteil deutlich geringer (Tomas 1996, PMID 8708565). Die Effekte unterschieden sich nach Spezies — Wachstum wurde bei Ratten angeregt, bei Schweinen dagegen vermindert (Dunaiski 1997, PMID 9488001) — und nach Modell⁶. Keiner der hier zusammengefassten Befunde belegt Wirksamkeit oder Sicherheit für eine Verwendung außerhalb der beschriebenen Forschungsmodelle.

Literatur

1. Tomas FM, Walton PE, Dunshea FR, Ballard FJ (1997). IGF-I variants which bind poorly to IGF-binding proteins show more potent and prolonged hypoglycaemic action than native IGF-I in pigs and marmoset monkeys. Journal of Endocrinology. PMID 9415072 DOI
2. Tomas FM, Knowles SE, Owens PC, Chandler CS, Francis GL, Read LC, Ballard FJ (1992). Insulin-like growth factor-I (IGF-I) and especially IGF-I variants are anabolic in dexamethasone-treated rats. Biochemical Journal. PMID 1371669 DOI
3. Tomas FM, Knowles SE, Chandler CS, Francis GL, Owens PC, Ballard FJ (1993). Anabolic effects of insulin-like growth factor-I (IGF-I) and an IGF-I variant in normal female rats. Journal of Endocrinology. PMID 8371075 DOI
4. Steeb CB, Trahair JF, Read LC (1995). Administration of insulin-like growth factor-I (IGF-I) peptides for three days stimulates proliferation of the small intestinal epithelium in rats. Gut. PMID 8549937 DOI
5. Bastian SE, Walton PE, Wallace JC, Ballard FJ (1993). Plasma clearance and tissue distribution of labelled insulin-like growth factor-I (IGF-I) and an analogue LR3IGF-I in pregnant rats. Journal of Endocrinology. PMID 7693845 DOI
6. Martin AA, Gillespie CM, Moore L, Ballard FJ, Read LC (1994). Effects of insulin-like growth factor-I peptides in rats with acute renal failure. Journal of Endocrinology. PMID 8138750 DOI
7. Gillespie CM, Merkel AL, Martin AA (1997). Effects of insulin-like growth factor-I and LR3IGF-I on regional blood flow in normal rats. Journal of Endocrinology. PMID 9415069 DOI
8. Francis GL, Ross M, Ballard FJ, Milner SJ, Senn C, McNeil KA, Wallace JC, King R, Wells JR (1992). Novel recombinant fusion protein analogues of insulin-like growth factor (IGF)-I indicate the relative importance of IGF-binding protein and receptor binding for enhanced biological potency. Journal of Molecular Endocrinology. PMID 1378742 DOI

Dieser Abschnitt fasst Befunde aus der zitierten, begutachteten Fachliteratur zu Informationszwecken zusammen. Er ist keine Aussage über Wirksamkeit oder Sicherheit, enthält bewusst keine Dosierungs- oder Anwendungsangaben und stellt keine medizinische, veterinärmedizinische oder wissenschaftliche Beratung dar. Ergebnisse aus Zellkulturen oder Tiermodellen lassen keine Rückschlüsse auf Wirkungen beim Menschen zu.