Sexualhormone

Östrogene sind die wichtigsten Geschlechtshormone der Frau. Östrogene sind Steroidhormone und dienen bei der Frau der Entwicklung und Erhaltung der primären und sekundären Geschlechtsorgane. Bei allen Geschlechtern regulieren sie zusammen mit Testosteron den Knochenstoffwechsel und das Skelettwachstum. Die Konzentration der Östrogene wird durch GnRH aus dem Hypothalamus und LH sowie FSH aus der Hypophyse reguliert. Die Konzentration ändert sich bei Frauen stark während des Zyklus und nimmt nach der Menopause stark ab.

Wichtigste Östrogene:

• Östradiol (E2): ist das wirksamste Östrogen
• Östron (E1): weniger wirksam als Östradiol
• Östriol (E3): gering wirksam (ca. 1/10 der Östradiol-Aktivität)

Bildungsort:

Frau:

• Hauptsächlich in den Granulosazellen (Zellen der Follikelwand) im Corpus luteum (entsteht nach dem Eisprung aus dem geplatzten Follikel) im Ovar gebildet -> Östrogenkonzentration nimmt mit der Follikelreifung zu und erreicht kurz vor dem Eisprung ein Maximum
• Außerdem zu geringen Teilen in den Nebennierenrinden und während der Schwangerschaft in der Plazenta gebildet

Mann:

• Hauptsächlich im peripheren Fettgewebe gebildet (Testosteron wird durch die Aromatase zu Östradiol umgewandelt)
• Zu 20% in den Leydig-Zellen der Hoden synthetisiert (vor der Pubertät auch in den Sertoli-Zellen möglich)

Synthese:

Östrogene werden aus den Androgenen Androstendion und Testosteron durch das Enzym Aromatase gebildet. Dabei wird aus Androstendion Östron und aus Testosteron Östradiol gebildet. Aus Östron und Östradiol kann Östriol gebildet werden, das nur etwa 1/10 der Aktivität von Östradiol besitzt.

(Die Abbildung muss für Physiologie in der Regeln nicht auswendig gelernt werden)

Transport im Blut:

• Proteingebunden an Albumin oder dem Sexualhormon-bindenden Globulin (SHBG)
• Ein kleiner Teil der Östrogene zirkuliert ungebunden und in freier Form im Blut
• Die ungebundene Form ist biologisch aktiv

Abbau:

• Östrogene werden mittels der Biotransformation durch Konjugation an Schwefelsäure oder Glucuronsäure abgebaut und über den Urin ausgeschieden

Wirkprinzip:

Aufgrund ihrer lipophilen Eigenschaft können Östrogene durch die Zellmembran diffundieren und an intrazelluläre Rezeptoren im Cytosol oder im Zellkern binden. Der so gebildete Hormon-Rezeptor-Komplex wirkt als Transkriptionsfaktor und beeinflusst dadurch die Transkription der Zielgene. Einige Zellen besitzen auch membranständige Östrogen-Rezeptoren, die nicht-genomische Effekte vermitteln.

Wirkung an den Zielorganen: 

Genitale Effekte: 

• Entwicklung und Reifung der primären Geschlechtsmerkmale:
  • Wachstum von Vulva, Vagina, Uterus, Tuba uterina und Ovarien
• Entwicklung und Reifung der sekundären Geschlechtsmerkmale:
  • Brustwachstum (= Thelarche), Schambehaarung (= Pubarche), Achselbehaarung, Regelblutung (= Menstruation), breite Hüften, schmale Taille, schmale Schultern
• Kontrolle des Menstruationszyklus
• Vorbereitung der Befruchtung:
  • Ovarien:
    • Förderung der Reifung einer befruchtungsfähigen Eizelle, Follikelreifung ↑
    • Lösen durch positive Rückkopplung den Eisprung aus
  • Uterus, Tuben und Vagina:
    • Motilität der Tubae uterinae ↑
    • Kontraktilität des Myometriums ↑
    • Oxytocinempfindlichkeit des Myometriums ↑
    • Proliferation der Uterusschleimhaut (Endometrium) ↑
    • Produktion des Zervixschleims ↑
    • Durchlässigkeit des Zervixschleims für Spermien ↑ 

• Öffnung des Muttermundes
• Proliferation des Vaginaepithels ↑
• Während der Schwangerschaft:
  • Uterusdurchblutung ↑
  • Entwicklung der Brustdrüse ↑
  • Progesteronsynthese ↑ 

Extragenitale Effekte: 

• Anabole Wirkung:
  • Proteinstoffwechsel ↑
  • Knochenaufbau ↑
  • ➜ Fördern den Epiphysenschluss an den Knochen
  • ➜ Calcium- und Phosphatretention ↑
  • ➜ Hemmung der Osteoklasten und Förderung der Osteoblastenaktivität
    • ➜ Ein Mangel an Östrogen (z.B. nach der Menopause) führt zu einer Entmineralisierung der Knochen und in der Folge zu einem Verlust an Knochenmasse (Osteoporose)
• Protektiver Effekt auf das Gefäßsystem
• Weibliche Fettverteilung
• Stimulation des Immunsystems
• Erhöhen im Gehirn die Hörsensibilität und sind essentiell für die Speicherung von Gedächtnisinhalten von Geräuschen und Sprache
• Erhöhte Gerinnungsneigung des Blutes ➜ Erhöhtes Thromboserisiko
• NaCl- und Wasserretention ↑

Gestagene sind ebenfalls Steroidhormone. Sie werden auch als Gelbkörperhormone bezeichnet, da sie während des Menstruationszyklus primär im Corpus luteum (Gelbkörper) gebildet werden. Progesteron ist ihr wichtigster Vertreter, welches das Leithormon der lutealen Phase des Menstruationszyklus ist. Die Ausschüttung des Progesterons wird durch das luteinisierende Hormon (LH) stimuliert. Weitere Gestagene sind das Pregnandiol und das Pregnenolon.

Synthese & Bildungsort:

Die Bildung des Progesterons geht vom Cholesterin aus. Die Synthese erfolgt an denfolgenden Orten:

• Granulosaluteinzellen des Corpus luteum des Ovars: während der Lutealphase nach dem Eisprung
• Thekaluteinzellen des Corpus luteum des Ovars: während der Lutealphase nach dem Eisprung
• Plazenta: während der Schwangerschaft ab dem zweiten Trimester übernimmt die Plazenta die Hauptproduktion des Progesterons
• Nebennierenrinden (bei Frauen und Männern): geringere Produktion, unabhängig vom Menstruationszyklus bei Frauen
• Bei Männern insbesondere in den Leydig-Zellen der Hoden 

Progesteron wird überwiegend im Corpus luteum des Ovars während der Lutealphase durch eine Stimulation von LH gebildet.
Bei einer ausbleibenden Befruchtung der Eizelle geht der Corpus luteum nach 10-12 Tagen unter und löst hierdurch die Menstruationsblutung aus.

Kommt es zu einer Befruchtung übernimmt der Corpus luteum in den ersten zwei bis drei Monaten die Produktion von Progesteron. Anschließend übernimmt im dritten Trimester die Plazenta die Produktion von Progesteron und der Corpus luteum bildet sich zurück.

Transport im Blut:

• Proteingebunden an Cortisol bindendes Globulin und Albumin
• Ein kleiner Teil des Progesterons zirkuliert ungebunden und in freier Form im Blut
• Die ungebundene Form ist biologisch aktiv

Abbau:

• Progesteron wird mittels der Biotransformation abgebaut und als Pregnandiol über den Urin ausgeschieden

Wirkungen an den Zielorganen:

Die wichtigsten Aufgaben des Progesterons sind die Vorbereitung der Gebärmutterschleimhaut auf die Nidation (Einnistung der befruchteten Eizelle) und die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft. Progesteron hat folgende Wirkungen:

• Vorbereitung der Gebärmutterschleimhaut auf die Nidation („Dezidualisierung“):
  • Endometrium: Umwandlung des proliferierten Endometriums als Vorbereitung auf eine mögliche Nidation -> mehr Drüsen und stärkere Durchblutung (wird als Dezidua bezeichnet)
  • Bei Befruchtung der Eizelle: Verhinderung einer weiteren Follikelreifung. Weitere Produktion im Corpus luteum für ca. 2-3 Monate -> anschließend Bildung in der Plazenta
  • Bei ausbleibender Befruchtung der Eizelle: Verminderung der Progesteronkonzentration und Abstoßung der Gebärmutterschleimhaut
• Während der Schwangerschaft:
  • Uteruswachstum ↑
  • Erhalt des Endometriums
  • Uteruskontraktionen ↓ (verhindert vorzeitige Wehen)
  • Viskosität des Zervixschleims ↑ -> Eindringen von Spermien und Bakterien wird erschwert
  • Beeinflussung des Mileus in der Tuba uterina und dem Uterus
  • Laktationsbereitschaft der Brustdrüsen ↑
  • Einbau von Oxytocin-Rezeptoren (lösen Uteruskontraktionen aus) zur Geburtsvorbereitung
• Leichte Erhöhung der Körpertemperatur um 0,2 bis 0,5 °C

Androgene sind Steroidhormone und sind Geschlechtshormone, die überwiegend die Entwicklung der männlichen Geschlechtsmerkmale steuern. Sie spielen jedoch auch bei Frauen eine wichtige Rolle. Das wichtigste Androgen beim Mann ist das Testosteron. LH stimuliert die Sekretion von Testosteron aus den Leydig-Zellen. Die LH-Stimulation erfolgt nach dem zirkadianen Rhythmus und erreicht ihr Maximum am Morgen. Testosteron hemmt durch eine negative Rückkopplung die LH-Sekretion aus der Hypophyse.

Wichtige Androgene:

• Stark wirksam:
  • Testosteron
  • 5α-Dihydrotestosteron (DHT): entsteht aus Testosteron durch die 5α-Reduktase und ist potenter als Testosteron, da es eine höhere Affinität für die Testosteronrezeptoren hat
• Schwach wirksam (in den Nebennierenrinden gebildet):
  • Androstendion
  • Dehydroepiandrosteron (DHEA): Hauptvorläufer der Östrogene
  • Dehydroepiandrosteronsulfat (DHEAS)

Synthese & Bildungsort:

Die Androgensynthese geht von Cholesterin aus. Androgene werden in den männlichen und weiblichen Gonaden synthetisiert. Bei Frauen spielt die Androgensynthese zusätzlich in den Nebennierenrinden eine Rolle.

• Hoden (Mann): Leydig-Zellen (Testosteron wird beim Mann zu 95% in den Leydig- Zellen gebildet)
• Ovar (Frau): Thecazellen
• Während der Schwangerschaft werden in der Plazenta geringe Menge Testosteron gebildet
• Zona reticularis der Nebennierenrinden (Mann und Frau): Dehydroepiandrosteron (DHEA) und Androstendion

Transport im Blut:

• Proteingebunden an Albumin und dem Sexualhormon-bindenden Globulin (SHGB)
• Ein kleiner Teil des Testosterons zirkuliert ungebunden und in freier Form im Blut
• Die ungebundene Form ist biologisch aktiv

Abbau:

Testosteron wird mittels der Biotransformation abgebaut und als Androsteron und Etiocholanon überwiegend über den Urin ausgeschieden.

Wirkprinzip:

Aufgrund ihrer lipophilen Eigenschaft können Androgene durch die Zellmembran diffundieren und an intrazellulären Androgen-Rezeptoren im Cytosol oder dem Zellkern binden. Der so gebildete Hormon-Rezeptor-Komplex wirkt als Transkriptionsfaktor und beeinflusst dadurch die Transkription der Zielgene. Im Cytosol wird Testosteron zu einem großen Teil durch die 5α-Reduktase in 5α- Dihydrotestosteron (DHT) umgewandelt. Gewebe (Ovarien oder Fettgewebe), die das Enzym Aromatase exprimieren, können Androgene in Östrogene umwandeln.

Wirkung an den Zielorganen (bei Männern):

• Entwicklung der primären männlichen Geschlechtsmerkmale (Embryonalzeit)
  • Penis, Hoden und Skrotum, Nebenhoden, Prostata, Samenleiter
• Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale (Pubertät)
  • Vermehrte Körperbehaarung (z.B. Bartwuchs), prominenter Kehlkopf (Adamsapfel), tiefe Stimme, breite Schultern, schmale Hüften, erhöhte Muskelmasse

• Testosteron (aus den Leydig-Zellen) und FSH wirken gemeinsam auf die Sertoli- Zellen und regen die Spermienproduktion (Spermatogenese) an

  

• Entwicklung und Erhalt der Prostatafunktionen
• Anabole Wirkung: Muskelmasse ↑
• Skelettwachstum ↑
• Erythropoese ↑
• Fettablagerung ↓
• Förderung der Libido und Potenz
• Stimuliert die Talgdrüsen der Haut
• Absonderung von Lockduften (= Pheromone) ↑

Bei Frauen dienen Androgene vor allem als Vorstufe der Östrogensynthese.