T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ

1 T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ BÜYÜME HORMONU EKSİKLİĞİNDE KULLANILAN BİYOTEKNOLOJİ ÜRÜNÜ İLAÇLAR Hazırlayan Çağdaş YAVUZ Danışman Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞILI Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Bitirme Tezi Mayıs 2013 KAYSERİ

2 T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ BÜYÜME HORMONU EKSİKLİĞİNDE KULLANILAN BİYOTEKNOLOJİ ÜRÜNÜ İLAÇLAR Hazırlayan Çağdaş YAVUZ Danışman Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞILI Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Bitirme Tezi Mayıs 2013 KAYSERİ

i BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK Bu çalışmadaki tüm bilgilerin, akademik ve etik kurallara uygun bir şekilde elde edildiğini beyan ederim. Aynı zamanda bu kural ve davranışların gerektirdiği gibi, bu çalışmanın özünde olmayan tüm materyal ve sonuçları tam olarak aktardığımı ve referans gösterdiğimi belirtirim. Çağdaş YAVUZ

ii Büyüme Hormonu Eksikliğinde Kullanılan Biyoteknoloji Ürünü İlaçlar adlı Bitirme Ödevi Erciyes Üniversitesi Lisansüstü Tez Önerisi ve Tez Yazma Yönergesi ne uygun olarak hazırlanmış ve Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalında Bitirme Ödevi olarak kabul edilmiştir Tezi Hazırlayan Çağdaş YAVUZ Danışman Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞILI Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Başkanı Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞILI ONAY: Bu tezin kabulü Eczacılık Fakültesi Dekanlığı nın tarih ve.. sayılı kararı ile onaylanmıştır.../../. Prof. Dr. Müberra KOŞAR Dekan

iii TEŞEKKÜR Tezimin her aşamasında bilimsel katkılarıyla tezime yön veren danışman hocam Yrd. Doç. Dr. Dilşad Onbaşılı ya, tezimin oluşmasında desteğini esirgemeyen hocalarım Arş. Gör. Berrak Altınsoy ve Arş. Gör. Adem Şahin e, çalışmam süresince desteğini esirgemeyen değerli arkadaşlarım Osman Aydın ve M. Kerim Talay a sonsuz saygı ve teşekkürlerimi sunarım. Hayatımın her aşamasında olduğu gibi tezim sırasında da en büyük destekçim olan aileme en derin teşekkürlerimi sunarım. Çağdaş YAVUZ Mayıs 2013, Kayseri

iv BÜYÜME HORMONU EKSİKLİĞİNDE KULLANILAN BİYOTEKNOLOJİ ÜRÜNÜ İLAÇLAR Çağdaş YAVUZ Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Bitirme Ödevi, Mayıs 2013 Danışman: Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞILI ÖZET Büyüme hormonu (BH), hipofiz ön lobundaki eozinofilik hücrelerden salgılanan, protein yapısında bir hormondur ve esas olarak büyümeden sorumludur. Postnatal büyüme dışında hipofiz bezinden salınan büyüme hormonu, vücutta kemik, kas, yağ dokusu üzerinde etki göstererek glikoz, protein, lipit metabolizmaları, azot ve mineral dengesinin sağlanmasında da görev alır. BH un sentezinin ve salınımının hipofiz kökenli iki molekül olan Büyüme Hormonu Serbest Bırakma Hormonu (BHSBH) ve Somatostatin tarafından kontrol edildiği tespit edilmiştir. BHSBH un BH mrna transkripsiyonunu ve salınımını uyarırken, somatostatin BH salınımını inhibe ettiği belirlenmiştir. Rekombinant insan büyüme hormonu; pediyatrik hastalarda; büyüme hormonunun yetersiz salgılanması sonucu görülen büyüme geriliği, turner sendromuna bağlı boy kısalığı, kronik böbrek yetmezliği ve gestasyonel yaşına göre küçük doğmuş çocuklarda büyüme geriliğinde kullanılmaktadır. Erişkin hastalarda ise; hipofiz hastalığı, hipotalamik hastalık, cerrahi, radyasyon tedavisi veya travma nedeniyle büyüme hormonu eksikliği olan veya hipopitütarizm olan hastalarda endikedir. Tedavide kullanılan büyüme hormonu; rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak üretilmektedir ve rekombinant insan büyüme hormonu olarak adlandırılmaktadır. Rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak insan büyüme hormonuna eşdeğer ürünler üretilebilmektedir. Rekombinant insan büyüme hormonu üretimi için; çeşitli organizmalar model canlı olarak kullanılmıştır. Rekombinant büyüme hormonu üretimi iki ana teknik kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Rekombinant teknolojinin büyüme

v hormonu için bulunan ilk yöntem bakteriyel esaslı sentez yöntemidir. Rekombinant insan BH üretiminde kullanılan diğer yöntem ise 1990 ların başında uygulanmaya başlanan memeli hücresi teknolojisidir. Bakteriyel esaslı sentez yönteminde; üretim sırasında eklenen aminoasitlerin uzaklaştırılamaması ve bu proteinlere antikor cevap oluşumu sorun oluşturmuştur. Bu sorun aminoasitleri kodlayan DNA kodonlarının değiştirilmesiyle aşılmıştır. Elde edilen ürünler metal iyon kromatografisi ile saflaştırılmaktadır. Memeli hücreleri kullanılarak yapılan üretimde ise; büyüme hormonunu saflaştırmak sorun oluşturmaktadır ve saflaştırma işlemi için ardı ardına çok sayıda kromatografi yöntemleri kullanıması gerekmektedir. Ancak; Gradiflow ayırma elektroforez teknolojisi kullanarak kromotografi yöntemleri ile saflaştırmaya alternatif geliştirilmiştir. İki ana yöntem dışında; mayalar, böcekler, bitkiler de kullanılarak rekombinant insan büyüme hormonu üretilmeye çalışılmış, ancak verimli üretim gerçekleştirilememiştir. Daha verimli ve daha ekonomik insan büyüme hormonu üretimi için gerekli çalışmalar halen devam etmektedir. Biyoteknoloji, bununla beraber rekombinant DNA teknolojisin gelişmesiyle daha verimli ve ekonomik üretimin gerçekleşmesi beklenmektedir. Anahtar Kelimeler: Büyüme hormonu, büyüme hormonu eksikliği, rekombinant DNA, BH, BHE

vi BIOTECHNOLOGY DERIVED DRUG PRODUCTS USED IN GROWTH HORMONE DEFIENCY Çağdaş YAVUZ Department of Pharmaceutical Biotechnology Graduation Thesis, May 2013 Supervisor: Assist. Prof. Dr. Dilşad ONBAŞILI ABSTRACT Growth hormone (GH), secreted by the anterior pituitary lobe of eosinophilic cells, is a protein hormone and mainly responsible for growth. Outside the postnatal growth, GH, secreted by the pituitary gland, is affecting body, bone, muscle, adipose tissue. In this wise GH takes in charge the homeostasis of glucose, protein, lipid metabolism, nitrogen and minerals. It is found that GH synthesis and secretion controlled by GHRH and somatostatin which are two molecules of pituitary. GHRH stimulates the transcription of mrna and the release of GH, on the contrary somatostatin inhibits the release of GH. In pediatric patients recombinant human growth hormone is used growth retardation (result in inadequate secretion of growth hormone), short stature (due to Turner syndrome), chronic renal failure and growth retardation in children who born small compared to gestational age. As well as, in adult patients it is used pituitary disease, hypothalamic disease, hipopitütarizm, growth hormone deficiency (due to surgery, radiation therapy or trauma). Growth hormone, used in therapy, is manufactured by recombinant DNA technology and referred to recombinant human growth hormone. Products which are equivalent to human growth hormone produced by recombinant DNA technology. Variety of model organisms are used for the production of recombinant human growth hormone which is carried out by using two main techniques: The first method is bacterial based synthesis method for the production of recombinant human growth hormone. Another method is Mammalian cell technology which introduced in the early 1990s.Bacterial based synthesis method s problem is removing added amino acids during the production and

vii antibody response to these proteins. This problem was overcome by changing the amino acids encoding DNA codons. Obtained products is purified by metal ion chromatography. And in production using mammalian cells, purification of growth hormone causes problems and a large number of chromatography methods have to be used to the purification. However Gradiflow developed alternative for purification by using separation electrophoresis technology. Except for two main methods; yeasts, insects, plants using also tried to produce recombinant human growth hormone, but efficient production could not be realized. For more efficient and more economical production of human growth hormone the necessary studies are still in progress It would be provided by the development of recombinant DNA technology. Keywords: Growth hormone, growth hormone deficiency, recombinant DNA, GH, GHD

viii İÇİNDEKİLER BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK... i KABUL ONAY... ii TEŞEKKÜR... iii ÖZET... iv ABSTRACT... vi İÇİNDEKİLER... viii KISALTMALAR... ix TABLOLAR LİSTESİ... xi ŞEKİLLER LİSTESİ... xii 1. GİRİŞ VE AMAÇ... 1 2. GENEL BİLGİLER... 3 2.1. Rekombinant İnsan Büyüme Hormonu... 23 2.1.1. Rekombinant Büyüme Hormonunun İlaç Olarak Geliştirilme Basamakları. 28 2.1.2. Rekombinant İnsan Büyüme Hormonu İçeren Farmasötik Şekiller... 31 2.1.3. Rekombinant İnsan Büyüme Hormonu Preparatları Örnekleri... 33 4. TARTIŞMA VE SONUÇ... 35 KAYNAKLAR... 41 ÖZ GEÇMİŞ... 58

ix KISALTMALAR ACTH ADH : Adrenokortikotropik hormon : Antidiüretik hormon AP-2 : Aktivatör Protein- 2 BH BHBP BHE BHR BHSBH BHSBHR camp CYS DM FDA FSH GMCSF GTB HP : Büyüme Hormonu : Büyüme Hormonu Bağlayıcı protein : Büyüme hormonu Eksikliği : Büyüme Hormonu Reseptörleri : Büyüme Hormonu Serbest Bırakma Hormonu : Büyüme Hormonu Serbest Bırakma Hormonu Reseptörleri : Siklik Adenozinmonofosfat : Sistein : Diabetus Mellitus : Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi : Follikül Stimüle Edici Hormon : Granulosit Koloni Uyarıcı Faktör : Glikoz Tolerans Bozukluğu : Hipopitüiter IGF-1 : Büyüme faktörü 1 IGFBP-3 IGFBP-3 IL-1 IL-6 IP3 IR : IGF-1 bağlayıcı protein : İnsulin-Like Growth Factorbinding Protein-3 : İnterlökin-1 : İnterlökin-6 : İnositol Fosfat-3 : İnsülin Direnci

x İBH İBK KBY LH LWS MR : İnsan Büyüme Hormonu : İdiyopatik Boy Kısalığı : Kronik Böbrek Yetersizliği : Luteinize Edici Hormon : Leri Weill Sendrom : Manyetik Rezonans NF-1 : Nüklear Transkripsiyon Faktörü 1 PWS RBH rdna RE RİBH RP-HPLC SD SGA SOD SSS TNF-α TS TSH USF : Prader Willi Sendromu : Rekombinant Büyüme Hormonu : Rekombinat DNa : Restriksyon Endonükleozlar : Rekombinant İnsan Büyüme Hormonu : Revers Faz Yüksek Basınçlı Sıvı Kromotografisi : Standart Değer : Gestasyon Yaşına Göre Küçük Doğan Çocuk : Septooptikdisplazi : Santral Sinir Sistemi : Nekroz Faktör Alfa : Turner sendromu : Tirotropin : Upstream Stimilatör Faktör

xi TABLOLAR LİSTESİ Tablo 1. BH tedavisinin uygulandığı durumlar ve kullanılan BH dozları... 14 Tablo 2. Rekombinant insan büyüme hormonu preparatları, üreticileri ve üretim yöntemleri... 34 Tablo 3. Rekombinant insan büyüme hormonu preparatları, üreticileri, yardımcı maddeler ve preparat şekilleri... 34

xii ŞEKİLLER LİSTESİ Şekil 1. BH un üç boyutlu yapısı... 4 Şekil 2. BH un biyolojik fonksiyonları... 5 Şekil 3. Büyüme hormonu salgılanması ve kontrolü... 8 Şekil 4. Rekombinant DNA tekniğinin özeti... 25 Şekil 5. Rekombinant DNA teknolojisi ile protein ilaç geliştirme sürecinin şematik gösterimi... 26 Şekil 6. Plazmidin insan büyüme hormonu sentezlenmek üzere E.coli ye aktarılması. 27

1 1. GİRİŞ VE AMAÇ Özel bezler tarafından salgılanan ve kan yolu ile ulaştıkları organ ve dokularda fonksiyonları düzenleyici bir etki meydana getiren ve çok düşük miktarları ile etkili olan bileşikler "hormon" olarak tanımlanır. Hormon kelime olarak "uyarma" anlamına gelmektedir. Hormonlar; aminoasit, polipeptit, protein yapısında veya asteroit yapıda olabilirler. Büyüme hormonu (BH), hipofiz ön lobundaki eozinofilik hücrelerden salgılanan, protein yapısında bir hormondur. Hipofiz bezi çıkartılmış olan hayvanlarda büyümenin durduğunun ve dışardan BH verilmesi ile büyümenin devam ettiğinin tespit edilmesi ile büyüme hormonunun büyüme üzerinde esas görevi olduğu belirlenmiştir. Postnatal büyüme dışında hipofiz bezinden salınan büyüme hormonunun, vücutta kemik, kas, yağ dokusu üzerinde etki ederek; glikoz, protein, lipit metabolizmaları, azot ve mineral dengesi üzerinde de görevlere sahip olduğu belirlenmiştir. Büyüme hormonu sentez ve salınımı yaş, cinsiyet, fizyolojik kondisyona göre değiştiği bilinmektedir. BH sentez ve salınımının, hipofiz kökenli iki molekül olan Büyüme Hormonu Serbest Bırakma Hormonu (BHSBH) ve Somatostatin tarafından kontrol edildiği tespit edilmiştir. BHSBH, BH mrna transkripsiyonunu ve salınımını uyarırken; somatostatin BH salınımını inhibe etmektedir. Büyüme hormonu eksikliği klasik olarak belirgin büyüme geriliği, büyüme hızında yavaşlama, kemik yaşlarında gerilik ve boy kısalığını açıklayacak başka bir neden yokken spontan ve farmakolojik uyarılara rağmen büyüme hormonu salgılanmasının azalması ile karakterizedir. Büyüme hormonu eksikliği saptanan vakalarda rekombinant insan büyüme hormonu ile tedavi sağlanabilmektedir. Büyüme hormonu tedavisi 1950 li yıllarının başından beri hormonun eksikliğinde başarı ile kullanılmaktadır. Rekombinant DNA teknolojisi ile

2 üretilen ilk biyosentetik büyüme hormonu tüm testlerinin tamamlanmasını takiben 1985 yılında FDA tarafından onaylanmıştır. Bu çalışmada büyüme hormonunun yapısı, fizyolojik etkileri, büyüme hormonu eksikliği, büyüme hormonu eksikliğine bağlı hastalıklar ve bu hastalıkların tedavisi, tedavide kullanılan rekombinant insan büyüme hormonun rekombinant DNA teknolojisi ile üretim aşamaları, onay alan farmasötik preparatlar; daha önce yapılan akademik çalışmalar derlenerek incelenmeye ve genel bir bilgi verilmeye çalışılmıştır.

3 2. GENEL BİLGİLER İnsan vücudunun düzenleyici birimleri olan hormonlar, protein ve yağlar gibi belirli bir gruba girmeyen mesaj taşıyıcı özel maddelerdir. Kan yoluyla vücudun en uzak bölgesine kadar taşınırlar. Her hormonun vücutta etkilediği hücre, doku, organ farklıdır. Kandaki miktarları az olmasına rağmen biyolojik etkileri oldukça yüksektir. Hormonların salgılanması ve parçalanması enzimler tarafından yapılmaktadır. Sinir sistemi ile birlikte koordinasyon ve bütünleştirme görevini yaparlar. Vücudun iç dengesinin kurulmasında görev alırlar. Ön hipofiz hormonlarından biri olan büyüme hormonu özellikle uzun kemiklerin ve kasların büyümesini kontrol ederek vücudun tüm olarak büyümesini dolaylı olarak etkiler (1). Büyüme hormonu (BH), aynı zamanda somatotropin veya somatropin olarak da bilinmektedir. Elde ediliş yöntemlerine göre insan büyüme hormonu (İBH) veya rekombinant insan büyüme hormonu olarak da isimlendirilmektedir. Büyüme hormonu, hipofiz ön lobundaki eozinofilik hücrelerden salgılanan, protein yapısında bir hormondur. BH un yapısında sığırlarda 396, maymunlarda 241, insanda 191 amino asit bulunur; 53-145. ve 182.-189. aminoasitler arasında disülfit köprüleri vardır. BH, prolaktin ve insan plasental laktojen hormonu ile yapısal benzerlik gösterir; bu nedenle de bu hormonların etkilerinin bir kısmını oluşturabilir (2). 22 kda molekül ağırlığında, küresel bir protein olan İBH i kodlayan gen DNA da kromozom 17 üzerinde bulunmaktadır. Makro molekülün polimerik yapısında 35, 165, 182 ve 189 numaralı konumlarda bulunan dört tane sistein molekülü İBH in aktif molekül konfirmasyonundaki iki disülfit bağını oluşturmaktadırlar (Cys35 - Cys165 ve Cys182 - Cys189). Tek bir polipeptit zincirden oluşan İBH in ikincil yapısı α-heliks şeklindedir ve izoelektrik noktası pi = 5.1 dir (3).

4 Kromozom 17 üzerinde beş tane büyüme hormon geni bulunmaktadır. Bunlardan ikisi İBH-N (normal) ve İBH-V (varyant) birbirine benzer yapıya sahiptir. Aralarındaki farklılık farklı olan 13 aminoasitin polipeptit zincirinde farklı dağılmasından ileri gelmektedir. İBH-N geni hipofiz bezinde, İBH-V geni ise plasentada ekspres edilmektedir. İBH-V geninin 22 kda, 25 kda ve 26 kda olmak üzere üç formu mevcuttur. İBH-N geninin ise 22 kda ve 20 kda luk iki izoformu vardır. Çocuklarda ve yetişkinlerde İBH' in sirküle eden formu hipofiz bezlerinde üretilen İBH-N gen ürünüdür. Hipofizdeki toplam İBH in yaklaşık %90 ını 22 kda luk, %10 u 20 kda luk formu oluşturmaktadır. 22 kda luk formundaki 32-46 arası aminoasitler 20 kda luk formunda yoktur. Sağlıklı büyümenin gerçekleşebilmesi için metabolik ve fizyolojik açıdan 22 kda luk İBH formu gereklidir. 20 kda luk formun insanda büyüme üzerindeki etkileri bilinmemektedir (3). Büyüme hormonunun salgılanması iki hipotalamus hormonunun Büyüme Hormonu Serbest Bırakma Hormonu (BHSBH) ve somatostatin kontrolünde gerçekleşmektedir. BHSBH büyüme hormonunu uyarıcı; somatostatin ise büyüme hormonunu inhibe edici etkiye sahiptir (3). Şekil 1. BH un üç boyutlu yapısı: A) Domuz BH ait dört anti paralel alfa heliks I, II, III, IV ile ifade edilmiştir. BH proteinin Amino ucu N ile Karboksi ucu ise C ile gösterilmiştir. B) İnsan BH un I, II, III, IV ile ifade edilen alfa heliksleri ve BH yapısındaki iki tuz köprüsü 53. Sistein ile 165. Sistein ve 182. Sistein ile 189. Sistein arasında gösterilmiştir. Cys: Sistein, NH2 : Amino uç, COOH: Karboksil uç (4).

5 Hipofiz bezi çıkartılmış olan hayvanlarda, büyümenin durduğunun ve dışardan BH verilmesi ile büyümenin devam ettiğinin tespit edilmesi BH un büyüme üzerinde esas görevi olduğu belirlenmiştir (5). Postnatal büyüme dışında hipofiz bezinden salınan BH un, vücutta kemik, kas, yağ dokusu üzerinde etki ederek; glikoz, protein, lipit metabolizmaları, azot ve mineral dengesi üzerinde de görevlere sahip olduğu belirlenmiştir (6). Hipofiz kökenli BH kemik, kas ve yağ dokuları üzerinde direkt etkisi; kas ve kemik dokusunda anabolizmayı uyarıcı, yağ dokusu üzerinde lipogenezi inhibe edici özelliğe sahip olduğu tespit edilmiştir (7). Ayrıca BH un kas dokusu üzerinde glikoz alınımını uyardığı tespit edilmiştir. Hipofiz bezinden salınan BH un karaciğerdeki IGF-I i uyararak, kemik üzerinde anabolizmayı uyarıcı, kas dokusu üzerinde hem glikoz alınımını uyarıcı hem de anabolizmayı uyarıcı, yağ dokusu üzerin de ise lipogenezi uyarıcı etkisi IGF-I e dayalı tespit edilmiştir (7). Şekil 2. BH un biyolojik fonksiyonları: Hipofizden salgılanan BH karaciğerde IGF-I sentezini uyardığı ve sentezlenen IGF-I in kemik, kas, yağ dokusu üzerinde etkisi oklarla gösterilmiştir. Ayrıca hipofizden salınan BH un kemik, kas, yağ dokusunda direkt etkisi olduğu oklar ile gösterilmiştir (A: Anabolizma, L: Lipogenez, G: Glikoz alımı, +: Uyarıcı etki, -: İnhibe edici etki (7).

6 BH un karbonhidrat metabolizmasında hem diyabetik hem de anti diyabetik etki gösterdiği bilinmektedir (8). Fare ve tavuk yağ doku kültürlerine BH un verilmesi sonucu dokuların glikoz alınmasını arttırması ile BH un anti diyabetik özelliğe sahip olduğu belirlenmiştir (9). Kedi ve köpeklere uzun süreli BH verilmesi durumunda kan glikoz seviyesinin yükselmesine bağlı olarak BH un diyabetik etki gösterdiği tespit edilmiştir (10). BH un lipit metabolizması üzerindeki etkisi hem lipolitik hem de antilipolitik yöndedir. 60 yaşını aşmış erkek deneğe 6 ay BH verilmesi sonucu adipoz doku miktarında % 14 oranında düşüş tespit edilmiştir (11). Obez kadın deneğe BH verilmesini takiben vücut yağ kitlesinde düşüş tespit edilmiştir (12). BH un insan, koyun, at, tavuklara verilmesi sonucunda lipitlerin serbest yağ asitleri ve gliserole hidrolize edildiği gözlemlenmiştir (13). BH un insülin veya insülinle beraber deksametakson ile beraber serbest yağ asidini düşürerek antilipolitik etki gösterdiği belirlenmiştir (14). BH aminoasit metabolizması üzerindeki etkisi hipofisektomik farelerin hemidiagramlarında lösin, fenilalanin aminoasitlerini proteine eklediği tespit edilmiştir (15). BH un kemik, kas, kıkırdak dokularının gelişiminde gerekli olan proteinlerin sentezini uyararak protein metabolizması üzerindeki etkisini göstermektedir (16). BH un yara iyileşmesinde fibroblastkollajen oluşumunu arttırdığı ve mekanik güç verdiği belirlenmiştir (17). Ön hipofiz bezinden salınan ve postnatal büyüme, protein, karbonhidrat, lipit metabolizmaları üzerinde rolü olan BH un öral gelişim ve immun sistem üzerinde de etkisinin olduğu belirlenmiştir. Hipofiz bezi dışında merkezi sinir sisteminde hem BH hem de büyüme hormonu reseptörleri (BHR) geniş dağılım göstermekte ve BH un nöralprogenitör hücrelerin proliferasyonu ile nöron ve glia farklılaşmalarını etkilediği tespit edilmiştir (18). BH un sinir sistemi gelişiminde ve nöral retina akson oluşumunda etkisi 4-12 günlük tavuk embriyolarında retinal gangliyonların aksonlarında BH proteini ve BHR mrna varlığının tespit edilmesi ile gösterilmiştir (19). Ayrıca BH mrna ile BH protein varlıkları 7 günlük tavuk embriyosunun retina, koroid, sklera, kornea dokusunda da tespit edilmiştir (20). BH un hem sıçan hem de insan timosit proliferasyonunu arttırdığı, in vivo BH uygulamasının fare timosit hücrelerinde İnterlökin-6 (IL-6), İnterlökin-1 (IL-1) ve Granulosit Koloni Uyarıcı

7 Faktör (GMCSF) üretimini arttırdığı belirlenmiştir (21). BH un timosit ve timikepitel hücrelerinin proliferasyonunu arttırdığı, timik hormon, sitokin ve kemokin salınımını uyardığı, timusdan timosit atılımını uyardığı belirlenmiştir (22). Büyüme hormonu sentez ve salınımı yaş, cinsiyet, fizyolojik kondisyona göre değiştiği bilinmektedir (23). BH seviyesi uyku, egzersiz, fiziksel stres, travma, hipotalemik şok, sepsis, kronik kanserde yükselirken; hamilelikte düşmektedir (24). Yaşa bağlı BH un azaldığı fare ve sıçanlarda tespit edilmiştir (25). BH sentez ve salınımı hipofiz kökenli iki molekül olan Büyüme Hormonu Serbest Bırakma Hormonu (BHSBH) ve Somatostatin tarafından kontrol edildiği tespit edilmiştir. BHSBH un BH mrna transkripsiyonunu ve salınımını uyarırken, somatostatinin BH salınımını inhibe ettiği belirlenmiştir (26). BH salınımını uyaran BHSBH un insanın 20. kromozomunun q11.2 bandında konumlanan, 5 aksondan oluşan gen üzerinden 108 aminoasitten oluşan preprohormon olarak sentez edilip, 44 ve 40 kda olarak iki form olarak üretilmekte olduğu tespit edilmiştir (27). BHSBH, bağlandığı büyüme hormonu serbest bırakma hormonu reseptörleri (BHSBHR) 423 aminoasitten oluşan 47 kda moleküler ağırlığa sahip bir reseptördür (28). BHSBHR geni 13 aksondan oluşan 15 kbdna fragmanı olarak 7p15 bandında konumlanmaktadır (29). BHSBH somatotrof hücreleri yüzeyindeki BHSBHR e bağlandıktan sonra hücre içi Ca++ konsantrasyonunu arttırıp, G proteine bağlı siklik adenozinmonofosfat (camp) seviyesini yükselttiği, hipofize özel transkripsiyon faktörünü (Pit1) arttırarak, BH transkripsiyon hızını yükselttiği belirlenmiştir (30). BH salınmasını engelleyen ve insanın 3q28 bandında konumlanan gen üzerinden sentez edilen somatostatin hem endokrin hem de sinir sisteminde önemli fonksiyonları olan tetradekapeptittir (31). SRIF; BH sentez ve salınımını somatotrof hücrelerinde Ca++ seviyesini düşürerek engellediği tespit edilmiştir (32). Ayrıca hem fare hem de insan midesinden salınan 28 aminoasitten meydana gelen girellin adı verilen proteinin hem in vivo hem de in vitro BH salınımını uyarmakta olduğu belirlenmiştir (33). 3p25-p26 bandında konumlanan gen üzerinden eksprese edilen girellin, BH salınımı, açlık, adipoz doku fazlalığı, kan glikoz artışı, gastrik asit

8 salınım artışı, gastrik hareketlenme, kan basıncı düşüşünü uyardığı belirlenmiştir (34). Girellin 3q26-27 bandında konumlanan ve beyin, hipofiz, hipotalamus, midede eksprese edilen Girellin reseptörüne bağlanarak görevlerini gerçekleştirmektedir (35). Midenin mukozal tabakasındaki endokrin tip hücrelerinden salgılanan girellin primer hipofiz hücreleri yüzeyindeki girellin reseptörlerine bağlandıktan sonra reseptörün intrasellüler kısmına bağlanması ve fosfolipaz C bir yandan İnositol fosfat-3 (IP3), bir yandan da diaksilgliserol ile intrasellüler Ca++ miktarını arttırarak BH salındığı belirlenmiştir (36). Ayrıca BHSBH girellin reseptörü IA a bağlanarak IP-3 sinyalini aktive ederek, intrasellüler Ca++ yükselmesi sonucu girellin reseptörünün endositozu ve BH salınımı ve açlık kontrolü etkileşiminin söz konusu olduğu tespit edilmiştir (37). Şekil 3: Büyüme hormonu salgılanması ve kontrolü (38). Hipofiz kaynaklı moleküller ve girellin ile salınımı kontrol edilen BH-N genin ekspresyonu esas Pit transkripsiyon faktörü ile arttırıldığı tespit edilmiştir (39). BH bazal transkripsiyonunda rol oynayan Upstream Stimilatör Faktör (USF) ve C/EBP, Özgül Protein-1 (SP1) BH geninin promotör bölgesine bağlandığı tespit edilmiştir (40).

9 Ayrıca BH geninin promotör bölgesinde Nüklear Transkripsiyon Faktörü 1 (NF-1) ve Aktivatör Protein- 2 (AP-2) bağlanma bölgeleri de belirlenmiştir (41). İnsanda BH ekspresyonu glukokortikoid ile arttığı belirlenmiştir (42). Glikokortikoid, tiroit hormonu ve retinoik asit ile sinerjistik etki göstererek BH mrna ekspresyonunu arttırdığı ve BH geninin promotör bölgesinin 290 bç yukarı ve 251 bç aşağı kısmında Glikokortikoit cevap elementi tespit edilmiştir (43). Lakin IGF-I ve insülin BH ekspresyonunu düşürdüğü tespit edilmiştir (44). Büyüme hormonu eksikliği (BHE); klasik olarak belirgin büyüme geriliği, büyüme hızında yavaşlama, kemik yaşlarında gerilik ve boy kısalığını açıklayacak başka bir neden yokken spontan ve farmakolojik uyarılara rağmen BH salgılanmasının azalması ile karakterizedir. Genetik ( BH veya BHSBH gen kusurları gibi), anatomik veya konjenital (orta hat kusurları, septooptik displazi, vasküler malformasyonlar gibi) ve edinsel (kraniofaringioma, glioma, histiositozis gibi) hipotalamus ve hipofiz anomalileri nedenler arasında sayılabilir. Malign hastalıkların tedavisi için kullanılan radyoterapi ve kemoterapi ile travmatik beyin hasarı organik hipofiz hasarına yol açmaktadır (45). Malign hastalıklarda yaşam süresinin uzaması bu grubun sıklığını da artırmaktadır. Bununla beraber BHE olgularının büyük bir kısmı idiopatiktir. İdiopatik grubun manyetik rezonans (MR) ile incelenmeleri hipofizin çok daha hafif morfolojik anomalilerinin tanımlanmasını sağlamıştır. İdiopatik BHE de sorun genellikle BH sentezinden çok hipotalamik regülasyon kusurudur (46). İdiopatik BHE genellikle sporadiktir; ancak ailesel de olabilir (47). Toplumdaki sıklığı 1:4,000 ile 1:60,000 arasında verilmektedir (48). Bu rakamların net olarak saptanamamasının bir nedeni de BHE' in genellikle tam değil, kısmi olmasıdır (49). BHE tanısında kullanılan eşik değerlerin gerçek BHE' i ayırmakta ne kadar duyarlı olduğu tartışmalıdır. Testlerin tekrarlanabilir olmasının sınırlı olması, yani aynı testin tekrar yapılması ile farklı sonuçlar alınabilmesi de gerçek fizyolojiyi yansıtması ile ilgili şüpheleri artırmaktadır (50). Bütün veriler BHE' in tek bir hadise olmadığı, fakat BH pulsatilitesi ile ilgili sorunlar yelpazesi olduğunu desteklemektedir. Bazı araştırmacılar spontan BH salgılanması ile büyüme hızı arasında pozitif ilişki olduğunu bildirirken diğerleri böyle bir ilişki bulunmadığını bildirmiştir (51). BHE tanısındaki belirsizlikle

10 birlikte, pahalı da olsa, BH tedavisine ulaşılabilmesi yeni olanaklar, belirsizlikler ve aynı zamanda tartışmalar yaratmıştır. Ağır BHE olan çocuklar hipoglisemi ile karşımıza çıkabilirler. Bu durum genellikle adrenokortikotropik hormon (ACTH) eksikliği ve hipokortizolizm ile birliktedir; fakat glukokortikoid tedavisi verilmesine rağmen hipoglisemi devam edebilir. Bu nedenle BH tedavisi de gecikmeden verilmelidir. Yeni doğanda BHE ile birlikte olan mikropenis gonadotropin eksikliğinin de belirtisi olabilir. Hayatın ilk birkaç ayında penis büyümesinden büyük ölçüde BH sorumlu olduğu için, izole BH eksikliği olan çocuklarda bu sorun belirginleşir. Bu sorun BH ve çok düşük dozlarda androjen tedavisi ile tedavi edilebilir. BHE' in derecesine ve eşlik eden hormon yetersizliklerine bağlı olarak büyüme hızı hafif veya ağır biçimde etkilenebilir. Kemik yaşı genellikle geridir. İzole BHE' de çoklu hormon eksikliklerine göre, kemik yaşı daha az geridir. BH tedavisi sırasında büyümenin hızlanması ile birlikte, kazanılan boya uygun olarak kemik yaşı da ilerler ve kemik yaşının hızlandığı izlenimini verir (52). Bundan 40 yıl önce BHE' in en az yarısının izole BH eksikliği olduğu bildirilmiştir (53). Daha fazla sayıda çocuğun kısmi BHE veya nörosekretuvar disfonksiyon tanısı alması ile bu oran aşağı yukarı iki katına çıkmıştır. Bu çocukların birçoğunda pulsatil BHSBH verilmesi ile BH düzeyinin ve büyümenin hızının artması BHE' in nedeninin hipotalamik regülasyon kusuru olduğunu göstermektedir (54). Ancak, BHE sıklıkla ACTH, tirotropin (TSH), luteinize edici hormon (LH), folikül stimüle edici hormon (FSH) ve antidiüretik hormon (ADH) gibi diğer hormon eksiklikleri ile birliktedir. Hipopitüitarizm, hipofiz bezinin bir veya daha fazla hormonunun yetersiz yapımı veya salgılanması birincil veya hipotalamik disfonksiyona ikincil olabilir. Diğer hormon eksiklikleri de eşlik ediyorsa, sıklık sırasına göre LH ve FSH, TSH, ACTH eksiklikleri görülür (55). Moleküler genetikteki ilerlemeler hipofiz bezinin organogenezisinde rol alan transkripsiyon faktörleri ve BH' a özgül genlerde izole BH eksikliği veya hipopitüitarizme neden olan birçok mutasyon saptanmasını sağlamıştır. Lhx3, Lhx4, Prop-1 ve POU1F1 mutasyonları çoklu hormon eksikliklerine neden olurken; Hesx1 (septooptikdisplazi-sod), Pitx2 (Rieger sendromu) gibi diğer mutasyonlar spesifik

11 sendromlara yol açarlar. BH geninde BHE' ne neden olan otozomal resesif, otozomal dominant ve X' e bağlı geçiş gösteren birçok mutasyon saptanmıştır (56). ADH eksikliği sonucunda görülen diabetesinsipidus genellikle kraniofaringioma, cerrahi travma gibi edinsel veya SOD sendromunun parçası olarak konjenital BHE ile birlikte görülür. ADH hipotalamusta yapıldığı için, diabetesinsipidus SOD dışında idiopatik hipopitüitarizm ile nadiren birlikte görülür. Diğer taraftan, hipofiz tümörlerinin tedavisi için yapılan geniş cerrahi işlemlerden sonra diabetesinsipidus ve diğer hormon eksiklikleri hemen her zaman gelişir (57). Bu nedenle, bu hastaların tedavisi için radyoterapi ile birlikte daha az agresif cerrahi girişim veya sadece radyoterapi önerilmektedir. Ancak santral sinir sistemi tümörleri veya lösemi için verilen kranial radyoterapiden sonra da yavaş gelişen BHE görülmektedir (58). Hipotalamik hipofizer bölgenin ışınlanmasından sonra BH ilk etkilenen hormondur ve BHE' in derecesi radyasyonun dozuna bağlıdır (59). Bir çalışmada 3,75-42,5 Gyradyasyon alan hastaların 5 yıl sonra hepsinde BHE gelişirken, gonadotropinler %91, ACTH %77 ve TSH %42 oranında eksik bulunmuştur (60). Adjuvan kemoterapinin de BHE riskini artırdığı görülmüştür (61). Bu araştırmada tedaviden 5 yıl sonra BHE gelişme olasılığı kemoterapi, cerrahi ve radyoterapi alanlarda %37,7, cerrahi ve radyoterapi alanlarda %21,1, sadece cerrahi yapılanlarda ise %2,4 bulunmuştur. Pubertenin başlaması, takvim yaşından ziyade kemik yaşının kızlarda 10-11, erkeklerde 11,5-12,5 olmasıyla ilgilidir. Bu nedenle, BHE' in geç tanı ve tedavisi pubertenin de gecikmesine yol açmaktadır. Ayrıca tanı ve tedavinin gecikmesi, çocuğun normal bir erişkin boyuna ulaşabilmesi için gerekli tedavi süresini de sınırlandırmaktadır. Bu çocuklarda hızlı gelişen puberte kemik yaşını ilerleterek puberte ile kazanılması gereken boy uzamasını sağlayamamaktadır. Pubertenin ilerlemesini yavaşlatmak için kullanılan lüteinize edici hormon serbest bırakma hormonu agonist veya aromataz tedavisi büyüme için gerekli zamanı kazandırabilir; ancak bu tedavilerin etkinliğinin değerlendirilebilmesi için daha fazla sayıda kontrollü çalışmaya ihtiyaç vardır (62). İdeal olan, BHE' in erken tanı ve tedavisinin sağlanarak normal prepubertal büyümenin gerçekleştirilmesi ve pubertenin daha uygun bir zamanda başlayarak pubertal büyüme sıçramasının da avantajından yararlanılmasıdır (63).

12 Büyüme Hormonu Eksikliğinin Etiyolojisine bakıldığı zaman, Konjenital nedenler karşımıza anotomik bozukluklar, familyal nedenler ve idiyopatik olarak çıkmaktadır. Anatomik bozukluklar; Hipofiz aplazisi ve hipoplazisi, İnfundibulum yokluğu ve/veya ektopik arka hipofiz, septo-optik displazi, holoprozensefali, ensefalosel, emptysella olarak görülmektedir. Familyal nedenler ise Tip IA, IB, II ve III; Pit I, PROP-I, BHSBH reseptör gen defektleri Panhipopituiterizm Tip I ve II olarak sınıflandırılmaktadır. BHE in Tanısı için büyüme hormonunun pulsatil sekresyonpaterni nedeniyle tek bir hormon düzeyi fikir vermemektedir. 24 saatlik veya gece spontan sekresyon profilinin çıkarılması faydalı olabilirse de zor ve zahmetli olması nedeniyle yaygın olarak kullanılamamaktadır. Serum IGF-I ve büyüme hormonuna bağımlı ana bağlayıcı protein olan insulin-likegrowthfactorbinding protein-3, IGFBP-3 düzeyleri BH sekresyonu ile ilgili bilgi vermektedir. Tanının kesinleşmesi için büyüme hormonunun sekresyon rezervini gösteren fizyolojik ve farmakolojik uyarı testleri uygulanmaktadır. Fizyolojik testler uyku, açlık ve egzersiz testleridir. Farmakolojik testler daha yaygın kullanılmaktadır. Bunlar; L-DOPA Klonidin Arjinin İnsülin Glukagon ile uygulanan testlerdir. Tanı için 2 BH uyarı testine yetersiz yanıt vermesi kriter olarak kullanılmaktadır. Bu durum testlerin sensitivitesi ve spesifisitesindeki farklılıklardan kaynaklanmaktadır. Arjinin ile insülinin birlikte uygulanması en çok önerilen kombinasyondur. Büyüme hormonu düzeyi olarak değişik cut-off değerleri kullanılmaktadır. Bazı merkezler pikbh yanıtının 8 g/l altında olmasını bazıları ise 10 g/l nin altını anlamlı kabul etmektedir. Pubertal yaş grubunda ancak henüz pubertesi başlamamış veya erken pubertal olgularda geçici BH uyarı testlerine cevapsızlık olabilmektedir. Seks

13 steroidlerinin test öncesi belli bir protokol dahilinde uygulanması ile bu geçici BHE olan olgular saptanabilmektedir. Yapılan çalışmada 84 BHE tanısı alan erkek hastada testesteron ile priming sonrası tekrarlanan testlerinde sadece 36 da BHE saptanmıştır. Bu olgulardan 21 ine 3 doz testesteron sonrası uygulanan uyarı testi ile 9 unda BHE gösterilmiştir. Sonuç olarak priming uygulanması ile sadece 2 test ile BHE tanısı alan olguların ancak ¼ ünün gerçek BHE olduğu gösterilmiştir. Kızlarda iki test uygulanarak BHE tanısı alan 28 olgudan priming sonrası 13 ünde BHE saptanmıştır (64). MRI ile adenohipofiz ve nörohipofiz kesin bir ayırımla gözlenebilmektedir. Biyokimyasal olarak BHE tanısı konulan olgularda morfolojik bozuklukların belirlenmesi için MRI uygulanması önerilmektedir. Bu şekilde ön hipofiz hipoplazisi, infundibulum yokluğu ve ektopiknörohipofiz gibi bozuklukların mevcudiyeti gösterilebilmekte ve kalıcı BHE olan olgular saptanabilmektedir. Ayrıca diğer morfolojik bozukluklar ve tümörler de gösterilebilmektedir. Yapılan çalışmalarda; BHE saptanan 85 olgunun MRI ile incelenmesinde multiplehipofizer hormon eksikliği olan 39 olguda en sık saptanan bulgu ön hipofiz hipoplazisi, infundibulum yokluğu ve ektopik arka hipofiz iken izole BHE olgularında hipofiz hipoplazisi ve normal MRI bulguları olmuştur (64). BHE Açısından İncelenmesi Gereken Olgular; ağır boy kısalığı olan olgular (boyu takvim yaşı ve cinsiyetine göre 3 SD (1 persentilin altında kalanlar), büyüme hızı belirgin düşük olan olgular (5-10 persentilden düşük), boyu 2 ile 3 SD arasında olup büyüme hızında azalma saptananlar (25 persentilin altında), hipotalamikhipofizer fonksiyon bozukluğuna ait bulgusu olan hastalar (hipoglisemi, mikropenis, SSS tümör, SSS radyasyon, SSS cerrahi, septo-optik displazi); konjenital veya akkiz diğer hipofizer hormon eksikliklerinin mevcudiyeti, yeni doğan döneminde BHE bulgularıdır. 1980 lerin ortalarında rekombinant insan büyüme hormonunun kullanıma sunulması ile giderek daha çok sayıda BHE vakasında ve ayrıca, BHE dışında boy kısalığı ile giden çeşitli hastalıklarda BH tedavisi uygulanmaya başlanmıştır (65).

14 Tablo 1: BH tedavisinin uygulandığı durumlar ve kullanılan BH dozları (65). Hastalık ABD de Onay AB de Onay BH Dozu (ug/kg/g) BHE 1985 1985 25 30 KBY 1993 1995 50 TS 1996 1990 (Fransa) 1993 50 54 SGA 2001 1995 (Fransa) 2003 35 70 İBK 2003 53 SHOX Eksikliği 2006 50 PWS 2000 200 35 ABD: Amerika Birleşik Devletleri AB: Avrupa Birliği BH tedavisinin amacı kısa dönemde büyüme hızını arttırmak ve uzun dönemde nihai boyun iyileştirilmesini sağlamaktır. BHE in aksine BHE dışındaki uygulamalar da verilen BH dozları fizyolojik dozların üzerindedir. Dışarıdan verilen BH, endojen BH ile aynı BHR ne bağlanmakta ve benzer hücre içi sinyal cevabını uyarmaktadır. BH tedavisi ile BH e bağlı peptidler ve özellikle insüline benzer büyüme faktörü 1 (IGF-1) ve IGF-1 bağlayıcı protein (IGFBP-3) artmaktadır. Ancak, serum IGF-1 düzeyleri ve büyüme arasında her zaman kesin ilişki olmayabilir. BH tedavisinin etkinliğinin ve ayrıca güvenirliğinin değerlendirilmesinde serum IGF-1 düzeylerinin izlemi çok önemlidir. BH tedavisine büyüme yanıtını etkileyen çeşitli faktörler vardır. Bu faktörler arasında BH verilme sıklığı, diğer hormonların varsa eksikliklerinin yerine konması, beslenme durumu, tedaviye başlama yaşı, BH dozu ve tedavi süresi sayılabilir. Tedavi her gün uygulanırsa, ne kadar erken yaşta başlanırsa ve uygun dozlarda verilirse büyüme yanıtı o kadar iyidir. Büyüme yanıtı özellikle prepubertal dönemde yüksektir (66). BH onay almış endikasyonların yanı sıra boy kısalığı ile giden Noonan sendromu gibi çeşitli sendromlarda ve hipokondroplazi gibi iskelet displazilerinde büyümeyi arttırıcı etkisi nedeniyle ve anabolik ve lipolitik etkisi nedeniyle kistikfibroz, juvenilidyopatikartrit gibi hastalıklarda metabolik amaçlı kullanılmaktadır (67).

15 Büyüme hormonu tedavisinin çocuklarda ve onay alınan hastalıklardaki kullanıldığı durumlar ise şöyledir: Büyüme Hormonu Eksikliği Büyüme: Tedavi almayan BHE de kısaltma nihai boy her zaman 3 persantil altındadır ve BHE in derecesine göre bazı vakalar çok kısa olabilir (~120-130 cm). BHE sıklığı 1/3.500-1/4.000 dir. Sıklıkla idiopatik nedenli olan BHE de doğum tartısı ve boy normal veya normalin alt sınırlarına yakındır. Büyüme hızı 6-9 aydan sonra düşmeye başlar, ancak boy kısalığı 5-6 yaşlarına kadar fark edilmeyebilir. Perinatalasfiksi öyküsü olabilir. Vücut oranları normal, boya-göre-tartı yüksek, kemik yaşı geridir. Puberte sıklıkla gecikir. Süt çocukluğu döneminde hipoglisemi veya erkeklerde mikropenis BHE in belirtileri olarak ele alınır. Bunların dışında BH gendelesyonuna bağlı doğumsal BHE de BHE in hipofiz bezinin intrauterin dönemde oluşması ve farklılaşmasına neden olan transkripsyon faktörlerinin mutasyonları ile giden diğer genetik nedenlerin de ve BH reseptör gen defekti sonucu IGF-I yapılamamasına bağlı Laron sendromu gibi BH e direnç durumlarında ağır ve erken boy kısalığı görülür ve bir yaş gibi boy normal değerlerin çok altındadır (67). BHE in diğer nedenleri organik nedenler olup, orta hat defektleri gibi yapısal beyin anomalileri, kraniofaringioma gibi beyin tümörleri veya histiositoz gibi infiltratif nedenlere bağlıdır. Bu durumlarda BHE in yanı sıra diğer hipofiz hormon eksiklikleri de sıklıkla görülür. Malign hastalıkların tedavisinde kullanılan kraniyal ve/veya kraniyospinal radyasyon ve/veya kemoterapiye bağlı gelişen izole BHE veya panhipopituitarizm gelişebilir. BHE de boy kısadır (3 persantilin ya da - 2SD değerin altında, ağır vakalarda - 3SD altında) veya boy normal sınırlarda olsa da hedef boy ortalamasından 2 SD den (9-10 cm) daha geridedir. Büyüme hızı çocuğun yaş grubu için beklenenden düşüktür (68). Büyüme geriliği nedenleri: Postnatal dönemde büyüme üzerine etki eden en önemli hormonlardan birisi BH olduğu için BHE de büyüme yavaştır ve nihai boy kısa kalır. İki BH testinde doruk BH değerinin 10 ng/ml (20 mü/l) altında olması BHE eksikliği tanısını koydurur. Ağır vakalarda BH düzeyi 7 ng/ml altındadır. Son yıllarda BHE tanısında IGF-1 ve IGFBP-3 düzeylerinin değerlendirilmesi önem kazanmıştır.

16 BH tedavisinin etkinliği: BHE tedavisinde bugün rekombinant yöntemle elde edilmiş biyosentetik BH kullanılmaktadır. Genellikle kullanılan rekombinant BH dozu 0.025-0.035 mg/kg/gün dür. Püberte döneminde doz artırılabilir. Tedaviye yanıtın tedaviye başlama yaşı, enjeksiyon sıklığı, kullanılan doz, tedaviye başlandığında boy uzunluğunun hedef boya göre düşüklük derecesi gibi etmenlerle ilintili olduğu gösterilmiştir. BH tedavisine tanı konur konmaz erken yaşlarda başlanmalıdır. İlk yıl büyüme hızı çok artar (8-9 cm/yıl), daha sonraki yıllarda bazal değerlere göre yüksek, ancak tedavinin ilk yılına göre daha düşüktür. İdeal olarak BH tedavisine büyüme tamamlanana kadar (pratikte yıllık büyüme hızı < 2 cm olana ya da kemik yaşı kızlarda14 yaş, erkeklerde 16 yaşa erişene kadar) devam etmek gerekir. Tedavi sırasında hipotiroidi gelişebilir veya adrenal yetersizlik görülebilir. Bu nedenle belirli aralarla tiroid ve adrenal işlevlerini kontrol etmek gerekir. Gerek tedaviye uyum gerekse güvenirlik açısından mutlaka belirli aralarla IGF-1 ve IGFBP-3 tayini gerekir. Birden fazla hormon eksikliğinin görüldüğü vakalarda diğer hormon eksiklikleri de tedavi edilmelidir (67). Güvenirlik: BH oldukça güvenli bir ilaçtır, komplikasyonlar enderdir. Lösemi sıklığını ya da beyin tümörlerinin yineleme olasılığını artırmadığı gösterilmiştir. Tedavi sırasında hiperinsülinemi oluşmakta ancak glükoz toleransı bozulmamaktadır. Tip 1 diyabet sıklığını arttırmaz. Ender bir komplikasyon psödotümörserebridir. Bu komplikasyon BH tedavisi sırasında baş ağrısı, bulantı, ataksi, görme bozukluğu gibi belirtilerle ortaya çıkar. Femur başında epifiz kayması ve skolyozda ağırlaşma görülebilir (68). Prepübertaljinekomasti, nevuslarda büyüme diğer nadir komplikasyonlar arasındadır. Turner sendromu (TS), kronik böbrek yetersizliği (KBY), Prader Willi sendromu (PWS) gibi durumlarda BH kullanıldığında bu yan etkiler daha sıktır (69). Kronik Böbrek Yetersizliği Büyüme: Genellikle KBY olan çocukların % 36 sında boy 3. persantil altına düşer (70). Büyüme geriliği artmış morbidite ve mortalite ile birliktedir. Eğer KBY süt çocukluğunda başlamışsa, ilk 2 yılda büyüme bozukluğu gelişir. Sıklıkla eşlik eden beslenme bozukluğu vardır. Daha sonra büyüme hızı normal düzeylerde devam eder, ancak büyümede yakalama olmaz. Puberte geç ve pubertal büyüme baskılıdır. Nihai boy çoğunlukla hedef boyun altında ve yarısında 3. persantil altındadır (71).

17 Büyüme geriliği nedenleri: Altta yatan böbrek hastalığının ağırlığı, malnutrisyon, asit baz dengesizliği, hiperparatiroidi ve BH-IGF-I eksikliğindeki değişiklikler gibi çeşitli faktörler sorumludur. Böbrekten BH klirensi düşük olduğu için BH düzeyleri yüksektir Karaciğerde BHR ekspresyonu azalmıştır ve bunun göstergesi olarak BH bağlayıcı protein (BHBP) düşüktür. Ayrıca BHR nin hücre içi sinyal mekanizması da bozuktur. Sonuçta, IGF-I / IGFBP-3 oranı ve serbest IGF-I düşüktür. Ayrıca böbrek klirens bozukluğu sonucu IGFBP-1,2,3 ve 6 düzeyleri artar (72). BH tedavisinin etkinliği: Kısa ve uzun dönem çalışmalarda BH tedavisinin büyüme hızını arttırdığı gösterilmiştir.. Büyüme hızlanması özellikle ilk yıllarda gerçekleşmekte ve daha sonra sabit bir tempoda devam etmektedir. Ancak, kesinlikle KBY in getirdiği diğer ek bozuklukların da tedavi edilmesi gerekir (71) Güvenirlik: BH tedavisi böbrek transplantasyon öncesinde uygulanmaktadır. Transplantasyon sonrası greftrejeksiyon sıklığında özellikle rejeksiyon öyküsü olanlarda artış olabilir (73). Ancak, transplantasyon sonrası BH kullanımı ile ilgili başarılı sonuçlar da bildirilmektedir (73). Genel olarak böbrek fonksiyonlarında bozulma olmamaktadır (74). Diğer korkulan bir komplikasyon glikoz tolerans bozukluğu (GTB) ve tip 2 DM gelişme riskidir. Genel olarak bu komplikasyon postmarketing sürveyans çalışmalarında % 1 dolaylarındadır (75). Bu riskler açısından hastanın kesinlikle izlemi gerekir. Turner Sendromu Büyüme: TS de düşük doğum tartısı ve boyu, süt çocukluğunda ve çocuklukta yavaş büyüme ve pübertal sıçramanın olmaması boy kısalığından sorumludur (76). Genelde erişkin boy toplum ortalamasından yaklaşık olarak 20 cm daha kısadır.(77) Büyüme geriliği nedenleri: BH sekresyonu normal olmakla birlikte serbest IGF-I düşük ve IGFBP-3 proteolizi artmıştır. IGF-I direnci de olabilir. Boy kısalığı esas olarak X kromozomunun kısa kolunun distalinde (psödootozomal bölge) yer alan SHOX geninin bir kopyasının hoplo yetersizliğinden kaynaklanır (78). BH tedavisinin etkinliği: Bu konuda kısa ve uzun dönemli çok çalışma olmasına rağmen, yeni yayınlanan randomize kontrollü çalışmalar çok azdır. Bu konuda tek

18 randomize çalışma Kanada dan olup, BH tedavisi alan grubun (43 µg/kg/gün) nihai boyu tedavisiz gruba göre 7.2 cm daha fazladır (79). TS de BH tedavisinin yaklaşık 9 ay gibi çok erken yaşta başlanması erken yaşlarda görülen büyüme yavaşlamasını önlemekte ve 4-6 yaşlarda boy kazancı sağlamaktadır. Bu nedenle bugün önerilen BH tedavisinin büyümenin yavaşladığı zaman başlanmasıdır (80). Güvenirlik: TS li hastalar karbonhidrat metabolizma bozukluklarına eğilimlidir. Genel olarak bu konuda BH tedavi sonuçları tatminkâr olmakla birlikte, postmarketing sürveyans çalışmalarından birinde TS dahil diğer BH kullanan hastalarda tip 2 DM riski 6 misli fazla bulunmuştur (81). Ancak, bu çalışma metodolojik bazı sorunlar vardır. Ayrıca BH yanında birlikte kullanılan oxandrolon insülin direncini (IR) arttırmaktadır. Özellikle ailede tip 2 DM gibi bir risk faktörü varsa, kan şekeri yakından izlenmelidir (82). TS de genel olarak skolyoz ve kifoz fazladır ve % 10-20 arasında görülür. BH ile artan büyüme hızı ile bu risk artabilir. Femur başı epifiz kayması ve nevüslerde artma diğer risklerdir. Ancak, özellikle nevüs artışı konusunda yeterli kanıt yoktur (83). Shox Eksikliği: SHOX geni, X ve Y kromozomlarının distal uçlarında psödootozomal bölgelerde yer alır ve uzun kemik büyümesini uyaran bir homeodomain transkripsyon faktörünü kodlar. SHOX haplo yetersizliği TS dışında LeriWeill sendromunda (LWS) % 50-70, idiyopatik boy kısalığında (İBK) ise, % 2-3 oranında boy kısalığından sorumludur (70). SHOX prevalansı 1/2500 arasındadır (84). Büyüme: Klinik bulgular geniş bir spektrum gösterir. Tek boy kısalığından ağır mezomelik iskelet displazisine kadar gidebilir (ön kol ve alt bacak kısalığı). Özellikle ağır formlarda puberte biraz erken ve pubertal hızlanma azdır ve nihai boy belirgin kısadır. Ancak, hafif formlarda 3. persantilde devam eden bir büyüme olur ve nihai boy normal aralığın alt sınırına yakın olur. LWS da nihai boy -5.5 ve +0.1 arasında bulunmuştur. Kızlarda erkeklere göre tablo biraz daha ağırdır (85). Büyüme geriliği nedenleri: SHOX geni fetal yaşamda iskelette eksprese olur, özellikle kemik iliği fibroblastları ve prolifere ve hipertrofik kondrositlerde bulunur. SHOX eksikliğinde kondrositproliferasyonunda belirgin organizasyon bozukluğu vardır.

19 Ayrıca SHOX geninin normal kopya sayısı ile boy arasında doza bağımlı ilişki vardır. SHOX geninde en az 50 mutasyon bildirilmiştir. Genelde büyük delesyonlar olmakla beraber diğer mutasyonlar da görülebilir. Genetik dominant SHOX defektinin değişken penetransı veya epigenetik etkiler nedeniyle aynı mutasyonu olanlarda boy çok farklı olabilir (86). BH tedavisinin etkinliği: Bu konuda çeşitli vaka bildirileri olmakla beraber, son yıllarda yapılan yeni bir çalışmada tedavinin ilk iki yılında BH tedavisi alan grupta büyüme hızı tedavi almayan gruba göre anlamlı daha yüksek bulundu. Yanıt TS de görülen yanıta benzemektedir (87.) Henüz son boya ulaşmış vakalarla ilgili veri yoktur. Güvenirlik: Herhangi bir yan etki bildirilmemiştir. Gestasyon Yaşına Göre Küçük Doğan Çocuk (SGA): SGA doğan çocukların % 10-15 inin büyümede yakalama yapamadığı göz önüne alınırsa, kısa boylu SGA sayısı toplumda 2-3/1.000 civarındadır. Büyüme: Genelde SGA doğan çocukların % 85-90 ı büyümede yakalama yapar. Altı aylıktaki boy nihai boyun iyi bir göstergesidir. Büyümede yakalama yapamayanlar çocukluk çağında alt normal bir hızda büyür. Ergenlik biraz erken ve hızlıdır. Pubertal büyüme azdır ve nihai boy yaklaşık 7 cm (1 SD) veya hedef boya göre yaklaşık 4 cm geridir. Kısa erişkinlerin % 20 i SGA ya bağlıdır (88). Büyüme geriliği nedenleri: Postnatal dönemde kısalık çeşitli nedenlere bağlıdır. Hücre hipoplazisi, BH-I GF-1 ekseninde değişiklikler, BHR de ekson3 varlığı/yokluğu ile giden polimorfizim, bazı ender durumlarda IGF-1 gen mutasyonları veya polimorfizmler bazı nedenlerdir. Silver Russel fenotipi olanlarda IGF-2 ekspresyon azlığı gösterilmiştir. IGF-1 tip 1 reseptörde bozukluk olabilir (89). BH tedavisinin etkinliği: SGA da BH tedavi endikasyonu boyun 2.5 SD altında olması, büyüme hızı SDS sinin 0 ın altında olması ve en erken 4 yaşta başlanmasıdır (90). Genelde BH tedavisi ile 1 cm/tedavi yılı gibi bir kazanç beklenebilir. Başlangıçta hedef boydan fark ne kadar fazla ise, yaş küçükse, tedavi süresi uzunsa ve BHR de

20 akson 3 kaybı varsa yanıt daha iyidir. Yüksek doz BH tedavisi aralarında tedavisiz bırakma şeklinde yapılan aralıklı tedavi pek önerilmemektedir (91). Güvenirlik: BH tedavisi almamış SGA da IR riski fazladır, ancak çocukluk çağında tip 2 DM riski yoktur. Bu nedenle BH tedavisi alan SGA lı çocuklar yakından incelenmiştir. BH tedavisi sırasında hiperinsülinemi gelişmekte, ancak tedavi kesilince geçmektedir (92). Tedavi öncesinde ve sırasında kan şekeri ve insülin düzeyleri bakılmalı ve izlenmelidir. IR dışında SGA lı erişkinlerde metabolik sendromun diğer bulguları da sıktır (93). İdyopatik Boy Kısalığı (İBK): Boyun < 3. persantil (-2 SD) olması, normal doğum tartısı; normal vücut oranları kronik organik hastalık olmaması, psikososyal bozukluk olmaması, büyümenin normal veya yavaş olması IBK tanı kriterleridir. Normal toplumda % 2 çocuğun boyu kısadır. % 80 inde altta yatan neden belli değildir (100). ABD de BH tedavisine aday çocukların sıklığı 9/1.000 dir. Bugün bunların ancak % 1 ine tedavi verilmektedir (65). Büyüme: Doğum boy ve tartı normaldir ve daha sonra büyüme temposu yavaşlar ve okul yaşlarında boy -2.0 SD altına düşer. Daha sonra bu çocukların büyümeleri 3. persantile paralel gider. Pubertede biraz hızlanma olabilir ve nihai boy hedef boydan 1 SD geri olur. Kemik yaşına göre hesaplanan nihai boy prediksyonları genelde doğru olmaz. Çocukların % 74 ünde boy -2.0 SD altında, geri kalanında da alt normallerdedir (94). Büyüme geriliği nedenleri: BH1 geninde polimorfizim; bioinaktif BH (molekülüntersiyer yapısını bozan ve intrasellüler disülfid bağlarından sorumlu sistein molekülünü serine değiştiren mutasyon) gibi gen defektleri ve BH sekratogog reseptörde missense mutasyon bazı vakalardan sorumlu olabilir. IGF-I sekresyon, metabolizması veya etkilerinde bozukluk olabilir. İBK vakalarının % 30-50 sinde IGF- I düşüktür. ALS mutasyonları, % 2-3 vakada SHOX gen defektleri, BH salgılayan hücrelere karşı antikorlar veya beslenme bozukluğu diğer nedenlerdir (65). BH tedavisinin etkinliği: Bu konuda yapılan ilk çalışmada kazanç 0.51 SDS (3.7 cm idi). Avrupa kaynaklı diğer çalışmalarda (n:239), 34 ve 53 µg/kg/gün doz

21 karşılaştırılması yapılmış ve yüksek dozla kısa ve uzun dönem yanıt daha iyi bulunmuştur. 6 yıl tedavi sonunda nihai boyda 5.4 ve 7.2 cm lik kazanç sağlanmıştır. Kemik yaşı ilerlemesi normal bulunmuştur. Kazanç 1 cm/tedavi yılı başınadır. BH tedavi endikasyonu boyun -2.25 SD altında olması ve öngörülen nihai boyun toplum normların altında olmasıdır (95). Güvenirlik: Yan etkiler diğer tanı gruplarına göre daha azdır. Farmakoepidemiyolojik çalışmalarda da yan etkiler artmış bulunmamıştır (96). Prader Willi Sendromu: PWS hipotoni, ilk aylarda beslenme ve emme bozukluğu, ilk 1-2 yıldan sonra aşırı iştah artışı, ilerleyici bir obezite, hipogonadizm, kriptorşidi, zeka geriliği, davranış bozuklukları ve piskolojik bozukluklarla karakterizedir. Solunum ve uyku bozuklukları (uyku apnesi gibi), kısa nihai boy ve dismorfik yüz görünümü, küçük el ve ayaklar diğer özelliklerdir (97). Büyüme: PWS de ilk yıllarda beslenme bozukluğu nedeniyle büyüme 3.persantil civarındadır. Kızlarda 10, erkeklerde 12 yaşına dek boy 10. persantil civarındadır. Bundan sonra büyüme yavaşlar. PWS büyüme eğrilerinde boy 50 persantil değeri, 12-14 yaşlarda normal 5. persantilin altına inerken, tartı 50. persantili normal eğrilerdeki 95. persantil civarındadır. Ortalama nihai boy erkekte 155, kadında 148 cm dir (98). Vücut kompozisyonu incelendiğinde bu çocuklarda yağ oranı yüksek, kas kitlesi ise düşüktür. Kas kitlesi yaşla daha da düşer. Kas kitlesinin düşüklüğü ve fizik aktivitenin azlığı, düşük enerji tüketimini açıklayabilir. Morbidite ve mortalite obesiteve komplikasyonlarına bağlı olarak yüksektir. Skolyoz sıktır. Uyku apnesi sıktır ve alveoler hipoventilasyona neden olur. Solunum kaslarının yetersizliği ve farinks darlığı solunum bozukluklarının nedenidir (99). Büyüme geriliği nedenleri: Farmakolojik ve fizyolojik testlerde BH düzeyleri ve IGF-I düzeyleri düşüktür (100), dolayısıyla BHE olarak ele alınmaktadır. BH tedavisinin etkinliği: PWS de BH tedavisi ile kısa dönemde büyüme hızı artmakta ve uzun dönemde hedef boya ulaşılabilinmektedir (101). BH tedavisine başlangıç median yaşı 8.9 olup, BH dozu 0.21 mg/kg/haftadır (66). BH ayrıca vücut