Spezielle Endokrinologie

Hormone des Hypophysenvorder- und zwischenlappens
 
 
© H. Hinghofer-Szalkay
Galaktorrhoe: γάλα, γάλακτος, = Milch, ῥέω = fließen
glando-trop: auf eine Drüse (glans) hin gerichtet
Kortikotropin:
cortex = Rinde, τρεπω = drehen, wenden, auf .. richten
Prolaktin: lac = Milch
Somatomedin: σωμα = Körper




Die (aus der Rathke'schen Tasche hervorgegangene) Adenohypophyse besteht aus dem Vorder-, Zwischen- und Trichterlappen. Hier ist alles spezialisiert: Der Vorderlappen hat azido- und basophile sowie chromophobe Zellen und bildet Somatotropin (Wachstumshormon, hGH = human growth hormone), Prolaktin, und mehrere glandotrope Hormone (TSH - Schilddrüse, ACTH - Nebennierenrinde, FSH / LH - Geschlechtsorgane). Der Zwischenlappen sezerniert MSH (Melanozyten).

Das Wachstumshormon wird in mehreren Pulsen pro Tag freigesetzt, am stärksten gegen Mitternacht; Stress führt ebenfalls zu Sekretion. Es wirkt über Rezeptoren, die den Zytokinrezeptoren ähneln, auf den Metabolismus fast aller Zellen des Körpers (anabol). Weiters regt es die Bildung von Somatomedinen an, von denen IGF-I (insulin-like growth factor) das wichtigste ist: Dieses wirkt über Rezeptoren, die denen des Insulins ähnlich sind und wachstumsfördernde Effekte ausüben.

Prolaktin bereitet die Brust der Schwangeren auf die Milchproduktion vor, hat darüber hinaus zahlreiche weitere Wirkungen. Auch seine Freisetzung erfolgt pulsatil (90-Minuten-Rhythmus), am intensivsten in den Morgenstunden. Besonders ausgeprägt ist der Stillreflex: Der Saugreiz an der Brustwarze löst intensive Prolaktinproduktion aus. Fördernd wirken weiters TRH, GHRH, Östrogene; hemmend Dopamin.

Thyreotropin regt akut die Schilddrüse zur Ausschüttung ihrer Hormone und Aufnahme von Jodid an. Über längere Zeit bewirkt es Schilddrüsenwachstum.

Kortikotropin (ACTH) wird vor allem in der Nacht und frühmorgens gebildet - in etwa 2stündigen Pulsen. Es stimuliert die Nebenniere zur Produktion von Kortisol (und anderer Steroidhormone) und wirkt lipolytisch.
Gonadotropine (FSH, LH) regen die Bildung von Gameten und Geschlechtshormonen an. Ihr Blutspiegel steigt etwa alle 3 Stunden an, in Beantwortung entsprechender Pulse des GnRH.


Rückkopplung und zirkumventrikuläre Organe Somatotropin (hGH) Prolaktin Thyreotropin (TSH) Kortikotropin (ACTH) Gonadotropine (LH / ICSH, FSH)  MSH, Lipotropine, ß-Endorphin, Metenkephalin


>Abbildung: Zirkumventrikuläre Organe

Nach einer Vorlage bei University of Texas Health Science Center, Houston 2010

 Zirkumventrikuläre Organe sind "Eintrittspforten" für periphere hormonelle Signale, die als Rückkopplung auf steuernde neuronale Zentren einwirken. Beispielsweise hemmt Kortisol im Blut die Freisetzung von CRH im Hypothalamus und von ACTH in der Hypophyse
Periphere Hormone beeinflussen das Verhalten des Hypothalamus (negative Rückkopplung) bezüglich seiner Bildung von Liberinen (Releasinghormonen) und Statinen (Inhibitinghormonen):

  An den zirkumventrikulären Organen (>Abbildung: Eminentia mediana des Hypophysenstiels, Organum vasculosum laminae terminalis, Area postrema am kaudalen Ende der Rautengrube, Subfornikalorgan, Subkommissuralorgan, Zirbeldrüse, plexus chorioideus) ist die Blut-Hirn-Schranke nicht wirksam, im Gegensatz zu anderen Hirnteilen. Hier können (auch wasserlösliche) Signalstoffe durch die Kapillarwände ins Gehirngewebe treten.

Die parvozellulären Kerne des Hypothalamus bilden Hormone, deren Wirkung auf den Hypophysenvorderlappen gerichtet sind (hypophyseotrope Hormone, Tropine, Liberine) plus GH und Prolaktin. Dazu kommen sternförmige Zellen (folliculostellate cells), die mit spezialisierten (TSH-, LH/FSH-, ACTH-, GH-, Prolaktin-) Zellen des Vorderlappens parakrinen Kontakt aufnehmen (mittels Zytokinen, Wachstumsfaktoren und NO; mit Follistatin und Activin regulieren sie darüber hinaus spezifisch die Aktivität von FSH-Zellen) und deren Aktivität ihrerseits von Kortisol, Östradiol, Somatostatin u.a. reguliert wird. Auf diese Weise werden die Zellen des Vorderlappens funktionell koordiniert.

Hormone des Vorderlappens richten ihre Wirkung auf periphere Organe bzw. Gewebe (trope Hormone:
hGH (Somatotropin), TSH (Thyreotropin), LH (luteotropes Hormon), FSH (follikelstimulierendes Hormon), ACTH (adrenokortikotropes Hormon), Prolaktin).


<Abbildung: Wachstumshormon-Bursts im Blutplasma
Nach einer Vorlage in Boron / Boulpaep, Medical Physiology, 3rd ed., Elsevier 2016

5-minütige Blutabnahmesequenz, 23-jährige Frau. Die Sekretionsschübe sind in der ersten Hälfte der Schlafphase am ausgeprägtesten, morgens sind die Blutwerte am niedrigsten (zirkadiane Charakteristik)

  hGH (human growth hormone, Wachstumshormon, STH = Somatotropin, 176 (20 kDa) bzw. 191 (22 kDa) Aminosäuren) wird von einigen hundert azidophilen GH-produzierenden Vorderlappenzellen in 3-4 Pulsen pro Tag freigesetzt, ist anabol wirksam und regt über Somatomedin C (IGF-1) das Körperwachstum an (insulinähnliche Wachstumsfaktoren, insulinlike growth factors IGF).
 
  Wachstumshormon (hGH, Somatotropes Hormon)
Freisetzung pulsatil (dazwischen ≈3-stündige Pausen), am stärksten um Mitternacht, niedrigste Werte morgens (Standard-Abnahmezeit)
Serumwerte zwischen den Pulsen <5 µg/l, während der Pulse 10-45 µg/l
Basale Serumspiegel: Vor der Pubertät 1-10 µg/l, dann 0,3-4 µg/l
Stimulation durch körperliche Belastung, hormonell (Somatoliberin, Insulin u.a.)

Adoleszente produzieren ≈700 µg/d, Erwachsene ≈400 µg/d

Biologische Halbwertszeit 10-60 min

GH-Wirkung verlängert durch die Halbwertszeit der (an IGF-Bindungsprotein gebundenen) Somatomedine, welche mehrere Stunden beträgt
 
 
>Abbildung: Wachstumskurve

Die Wachstumsgeschwindigkeit - von ≈20 auf 0 cm Körperlänge / Jahr - zeigt mit Eintreten der Pubertät eine zweiten Gipfelwert, bedingt durch die wachstumsfördernde Wirkung von IGF-I sowie der Geschlechtshormone. Dieser pubertäre Wachstumsschub erfolgt bei Knaben um etwa 2 Jahre später als bei Mädchen

      Die Sekretion von GH wird angeregt durch Glutamat, GABA (durch Hemmung von Somatostatinneuronen), GHRH sowie durch das "Magenhormon" Ghrelin, das seinerseits auch die GHRH-Ausschüttung stimuliert; ferner durch Noradrenalin2-Rezeptoren), Azetylcholin (muskarinerg), Serotonin

    
  Die Sekretion von GH wird gehemmt durch Somatostatin sowie IGF-1 (negative Rückkopplung)

IGFs sind dem Insulin ähnlich aufgebaut und werden auch Sotamomedine genannt. Sie wirken auf den Hypothalamus negativ rückkoppelnd. Ihre Expression steht unter der Kontrolle von GH: Halbwertszeit (von Minuten auf Stunden) und Bioverfügbarkeit der IGFs können so erhöht werden.

Der IGF-1-Rezeptor ist homolog zum Insulinrezeptor (Tyrosinkinase); Insulin in hoher Konzentration kann über ihn wachstumsfördernd wirken. Der IGF-2-Rezeptor vermittelt Endozytose und dient damit nicht der endokrinen Wirkung, sondern als Clearance-Rezeptor (d.h. der Rezeptor entfernt den Bindungspartner aus dem Extrazellulärraum).

IGFs sind im Blut bis zu 99% an Plasmaprotein (IGF-Bindungsprotein 1 bis 6) gebunden. Sowohl die Expression von IGFs als auch die von
IGF-Bindungsproteinen unterliegt der Kontrolle durch GH, damit scheint der Leber eine (mittelbare) Rolle bei der Wachstumsregulierung zuzukommen.

Der Blutzuckerspiegel wird durch GH-“Pulse” zeitlich doppelt beeinflusst: Zunächst fällt er durch Somatomedinwirkung, nach etwa einer Stunde nimmt er durch insulin-antagonistische Wirkung zu. Die Freisetzung von GH wird durch GHRH ausgelöst und durch Somatostatin gehemmt.
   
 
<Abbildung: Steuerung der Prolaktin-Sekretion
Modifiziert nach: Brown RE, An introduction to neuroendocrinology. Cambridge University Press 1994

Angeregt wird die Ausschüttung durch Serotonin, TRH; gehemmt durch Dopamin und GABA. Rückkopplung durch Östrogene erfolgt auf der Ebene des Vorderlappens (Prolaktin) und des Hypothalamus (Serotonin, Dopamin). Bestimmte Stressreize können auch anregend auf die Serotoninbildung wirken

5-HT, Serotonin    ACh, Azetylcholin    DA, Dopamin    GABA, gamma-Aminobuttersäure      NA, A = Noradrenalin, Adrenalin

  Prolaktin ist ein Peptidhormon (199 Aminosäuren) aus laktotropen azidophilen Zellen des Hypophysenvorderlappens. Seine Hauptwirkung ist während der Gravidität die Vorbereitung der Brustdrüsen auf die Laktation, und die Förderung ihrer postpartalen Funktion. Darüber hinaus ist es ein multifunktionales Hormon (daher die alternative Bezeichnung "Versatilin").

  Prolaktin, Blutserum
Am höchsten während des Schlafs bzw. morgens, am niedrigsten nachmittags (3:1). Referenzwerte (8-10 Uhr):
Männer 2-18 µg/l
Frauen: Follikelphase 2-18, Lutealphase 4,4-25, postmenopausal 1,8-20 µg/l
Schwangere: 1. TM bis 75, 2. TM bis 150, 3. TM bis 300 µg/l

Die Sekretion von Prolaktin unterliegt dem Einfluss zahlreicher - exzitatorischer und inhibitorischer - Neurotransmitter, wobei Dopamin der wichtigste ist. Auch Stress und diverse Sinnesreize (Licht, Gerüche, Geräusche), sowie CCK, Somatostatin und Opioide hemmen die Prolaktinausschüttung.

Die Ausschüttung von Prolaktin aus der Hypophyse erfolgt pulsatil (alle ≈90 Minuten) und ist zirkadian beeinflusst (höchste Werte gegen Ende der Schlafperiode), die Amplituden der Prolaktin-Peaks sind bei Frauen höher als bei Männern, vermutlich wegen schon pränatal erfolgter androgenbedingter Prägung der Neurone.

 

>Abbildung: Prolaktinrezeptor und zellulärer Wirkungsmechanismus
Nach Bernard V, Young J, Chanson P, Binart N. New insights in prolactin: pathological implications. Nature Rev Endocrinol 2015; 11: 265-75

AKT = Proteinkinase B    MAPK = MAP-Kinase    PI3K = Phosphatidylinositol 3-Kinase    PTEN = Phosphatase and tensin homolog  (ein Tumorsuppressor)    SOCS = Suppressor of cytokine signaling

Der Prolaktinrezeptor dimerisiert bei Bindung seines Liganden und aktiviert über das JAK-Kinase - STAT-System die Transkription von Zielgenen (>Abbildung).

Wirkungen des Prolaktins:

    Prolaktin stimuliert die Freisetzung von Vasopressin und Oxytozin aus dem Hinterlappen, was die Laktation unterstützt

    Prolaktin stellt das Verhaltensmuster in Richtung Fürsorglichkeit um (Eltern!) und hemmt beim Mann den Sexualantrieb (fördert Dopaminausschüttung) sowie die Gonadotropinproduktion

    Prolaktin wird auch beim Orgasmus freigesetzt und hat u.a. einen beruhigenden (auch schlafinduzierenden) Effekt

    Prolaktin wirkt insulinantagonistisch.

Regulation:
Saugreiz an der Brust der Mutter, Östrogene sowie Hypoglykämie fördern, Dysstress hemmt die Prolaktinsekretion (welche Signalmoleküle unter physiologischen Bedingungen genau die Prolaktinsekretion anregen, ist ungeklärt). Die Prolaktinwerte steigen während der Gravidität stark an, bleiben während der Stillperiode hoch und sinken danach wieder ab. Solange die Prolaktinsekretion erhöht ist, ist die Gonadotropinfreisetzung aus der Hypophyse reduziert (Laktationsamenorrhoe).

  Die Prolaktinausschüttung wird (zumindest experimentell) durch TRH und Somatoliberin (GH-RH) gefördert.

  Dopamin aus tubero-infundibulären TIDA-Neuronen (tuberoinfundibular dopamine) hemmt via D2-Rezeptoren die Prolaktinfreisetzung im Hypophysenvorderlappen (früher: Prolactin inhibiting factor PIF). Fällt die Wirkung von Dopamin aus, kommt es zu spontanem Einschießen der Milch ohne physiologischen Auslöser (Galaktorrhoe ).

Zahlreiche weitere Faktoren wirken sich auf die Prolaktinsekretion aus (<Abbildung):

  Östrogene regen das Wachstum prolaktinproduzierender Zellen an, stimulieren direkt die Prolaktinsekretion und hemmen die Dopaminfreisetzung (<Abbildung). In der Schwangerschaft nehmen die Östrogenspiegel stetig zu, damit auch die Prolaktinfreisetzung

  Ghrelin, Angiotensin II, Substanz P, vasoaktives intestinales Peptid (VIP) regen die Prolaktinfreisetzung an

  GABA hemmt die Dopaminfreisetzung und fördert so die Prolaktinfreisetzung

  TRH (Prolaktin bremst die TRH-Freisetzung - Selbstbeschränkung)
 
  
<Abbildung: TSH-Rezeptor und zelluläre Wirkmechanismen
Nach Bagriacik EU, Yaman M, Haznedar R, Sucak G, Delibasi T.
TSH-induced gene expression involves regulation of self-renewal and differentiation-related genes in human bone marrow-derived mesenchymal stem cells. J Endocrinol 2012; 212: 169-78

Die intrazelluläre Wirkkaskade läuft über G-Proteine (Gs → Anregung der Adenylatzyklase, Gq → der Phospholipase C) - vielleicht auch den JAK-Weg - zur Veränderung von Transkriptionsvorgängen

  Thyreotropin (TSH) regt innerhalb von Minuten die Sekretion von T3 und T4 an, verstärkt die Jodidaufnahme und die Hormonsynthese. Über längere Zeit, insbesondere bei höherer Konzentration, stimuliert es Vaskularisierung und Wachstum der Schilddrüse.

Thyreotropin (Serum)
0,4-4 mIU/l (unbehandelt)
Kinder: Neugeborene 1,3-20, 3. Tag 1,1-17, 10 Wochen 0.6-10, 1 Jahr 0,4-7 mIU/l, oberer Grenzwert mit zunehmendem Alter kontinulerlich sinkend auf Erwachsenenniveau
Halbwertszeit 50 Minuten

  Die Bildung von Thyreotropin wird durch TRH gefördert,

  durch T3 und T4 (negative Rückkopplung) sowie durch Somatostatin gehemmt.

Die Sekretion (basophile Vorderlappenzellen) ist am frühen Morgen am höchsten, am späten Nachmittag am niedrigsten (zirkadiane Rhythmik).

Der metabotrope TSH-Rezeptor (<Abbildung) bindet das Hormonmolekül mittels einer besonders großen (N-terminalen) extrazellulären Domäne (vgl. Gonadotropine) und ist G-Protein-gekoppelt. Er mobilisiert die Adenylatzyklase (cAMP) und Phospholipase C (IP3-Mechanismus) und steuert auf diese Weise die Transkription in den Follikelepithelzellen der Schilddrüse.

Jodmangel führt zu ungenügender Bildung von T3 und T4 (Hypothyreose). Dies regt durch negative Rückkopplung die Bildung großer Mengen TSH an, die Schilddrüse wächst über das normale Ausmaß (Jodmangelkropf), normale Hormonkonzentrationen werden bei fehlendem Jodangebot dennoch nicht erreicht, die Symptome der Hypothyreose bleiben bestehen.
 
>Abbildung: Pulsatil-zirkadiane Sekretion von ACTH und Kortisol beim Menschen
Nach Lightman SL, Conway-Campbell BL, The crucial role of pulsatile activity of the HPA axis for continuous dynamic equilibration. Nature Rev Neurosci 2010; 11: 710-8

Die Blutproben wurden durch automatisierte Abnahme (alle 50 min) gewonnen. Verzögerung zwischen ACTH-Pulsen und Kortisolantworten (negative Rückkopplung)

  (Adreno-) Kortikotropin (=adrenokortikotropes Hormon ACTH) entsteht in den basophilen Zellen des Hypophysenvorderlappens aus der Vorstufe Proopiomelanokortin (POMC) - bei der Spaltung von POMC entstehen auch Melanophoren-stimulierende Hormone (α-, β-, γ-FSH), Lipotropin (β-LPH), Metenkephalin und β-Endorphin. Auslösend für die Bildung von ACTH ist eine Erhöhung des cAMP-Spiegels durch Wirkung des Kortikoliberins.

  Kortikotropin / ACTH (Blutserum)
6-10 Uhr: 10-60 ng/l (2,2-13,2 pM/l) -- 20-22 Uhr: 6-30 ng/l (1,3-6,6 pM/l)
Neugeborene ≈10-16 mM/l, 8. Lebenstag bis 5 Lebensjahr 3,5-4,9 pM/l etc.
Biologische Halbwertszeit 3-7 min
(Wirkung freigesetzten ACTHs dauert ≈90 min an)


Die Freisetzung von Kortikotropin erfolgt in Stößen (pulsatil) und nach einem ausgeprägten 24-Stunden-Rhythmus (zirkadian), daher ist der Kortisolspiegel tageszeitabhängig (Spitzenwerte morgens, tiefste Werte nachts, >Abbildung). Dieser Rhythmus wird übertrumpft durch ausreichend starken Stresseinfluss (psychisch oder physisch, Geburt, Traumen / Operationen, massive Infektion), dann erfolgt ein ACTH-Anstieg im Blut innerhalb von Minuten.

<Abbildung: Regulationsachse Gehirn → Nebenniere
Nach einer Vorlage in Boron / Boulpaep, Medical Physiology, 1st ed. Saunders 2003

PKA, Proteinkinase A

Negative Rückkkopplung erfolgt über Kortisol zum Hypothalamus mit Bremsung der Bildung von CRH (=Kortikoliberin, Kortikotropin-Releasinghormon, CRF). Hoher Glukokortikoidspiegel im Blut unterdrückt die Expression von POMC und CRH. Das Resultat ist erniedrigte ACTH- und Glukokortikoid-Produktion.

Dauergabe von Kortison unterdrückt auf diese Weise langfristig die Kortisolproduktion der Nebennierenrinde. Folge ist ein chronisches Fehlen physiologischer Glukokortikoidwirkungen und damit u.a. Muskel- und Knochenatrophie (Frakturneigung), Insulinresistenz, evt. Wachstumsstörungen etc.

ACTH
wirkt über Melanokortinrezeptoren (Typ-3-Rezeptoren, cAMP-Anstieg → Proteinkinase), was zu Aktivierung von Proteinen in der Zielzelle führt (<Abbildung). Es bewirkt

      Bildung und Freisetzung von Kortisol (aus der zona fasciculata), aber auch Sexualhormonen (zona reticularis) und Aldosteron (zona glomerulosa der Nebennierenrinde).
Cholesterinesterase zur Bereitstellung von freiem Cholesterin, Enzyme des Pentosephosphatweges und der Steroidsynthese werden angeregt.

      Im Fettgewebe regt ACTH die Lipolyse an, was Azetyl-CoA mobilisiert, das von der Leber für die Neusynthese von Cholesterin gebraucht wird.

Stresseinwirkung (<Abbildung) verstellt den Regelkreis durch vermehrte Freisetzung von CRH; dann wird der ACTH-Spiegel im Blut höher, als für eine maximale Anregung der Nebenniere nötig wäre. Stress aktiviert im hypothalamischen System mehrere Transmitter, wie Serotonin; dieses regt die Freisetzung von CRH an, was wiederum die Sekretion von ACTH aus der Hypophyse veranlasst. Stress regt weiters die Freisetzung des Wachstumshormons an und hemmt die Sekretion von TRH.
 
  Die Gonadotropine FSH (follikelstimulierendes Hormon) und LH (Luteinisierendes Hormon) aus den gonadotropen Zellen des Hypophysenvorderlappens beeinflussen Wachstum, geschlechtliche Entwicklung und Reproduktion. Sie steuern die hormonelle Aktivität von Ovarien und Hoden und wirken sich auch an zahlreichen anderen Geweben aus, welche über Gonadotropinrezeptoren verfügen.

  FSH (Follitropin) - Serum, Plasma
Männer: <40 Jahre <6 IU/l, ≥40 Jahre <13 IU/l
Frauen: Pubertät 2-3 IU/l  *   Follikelphase 2,5-10,2 IU/l  *  Ovulationsphase 3,4-33,4 IU/l  *  Lutealphase 1,5-9,1 IU/l  *  Postmenopausal 23-116 IU/l
Biologische Halbwertszeit  wenige Minuten

  LH (Lutropin) - Serum
Männer 1,4-9,2 IU/l
Frauen: Pubertät ≈10 IU/l  *  Follikelphase 1,9-12,5 IU/l  *  Ovulationsphase 8,7-76 (bis 95?) IU/l  *  Lutealphase 0,5-16,9 IU/l  *  Postmenopausal 15,9-54 IU/l
Biologische Halbwertszeit  wenige Minuten

Die Freisetzung der Gonadotropine wird gemeinsam durch das Dekapeptid GnRH angeregt. Dessen Produktion erfolgt pulsatil, und die Serumspiegel von GnRH, LH und FSH zeigen entsprechende Peaks, die einige Stunden voneinander separiert sind (>Abbildung).

GnRH-Analoga werden u.a. von der Nasenschleimhaut absorbiert und können als Spray verabreicht werden.
 

>Abbildung: Pulsatile Ausschüttung von GnRH, LH, FSH

Nach Senger MH 2003 (in: ebah.com.br)

  Über die Wirkung der Gonadotropine bei Zyklus und Eisprung s. dort.
 
      FSH (follikelstimulierendes Hormon) fördert die Entwicklung der Gameten und die Bildung gonadaler Hormone. Bei der Frau regt es Eizellen, Follikelwachstum und Eisprung an, beim Mann die Spermatogenese und die Bildung von Inhibin in den Sertoli-Zellen. Das FSH-Molekül hat eine aus 92 Aminosäuren bestehende α-Untereinheit, das identisch ist mit der von LH, hCG und TSH; die β-Untereinheiten dieser Moleküle sind hormonspezifisch (111 Aminosäuren bei FSH, 121 bei LH, 145 bei hCG).

   
  LH (luteinisierendes Hormon, beim Mann auch ICSH = interstitielle Zellen stimulierendes Hormon genannt) spielt bei der Frau für Ovulation und Luteinisierung eine Rolle; beim Mann stimuliert es die Leydig-Zellen zur Testosteronsynthese.
 

<Abbildung: Gonadotropinsekretion
Nach einer Vorlage in Boron / Boulpaep, Medical Physiology, 1st ed. Saunders 2003

Inhibine (hemmen FSH-Freisetzung) und Aktivine (fördern FSH-Freisetzung) sind aus einem gemeinsamen Set an Peptiduntereinheiten zusammengesetzt (α, βA, βB), die durch Disulfidbrücken miteinander verknüpft sind

     Gonadotrope Wirkung hat auch das aus der Plazenta stammende Choriongonadotropin (hCG; h für human). Dieses Hormon sichert die Frühschwangerschaft (verhindert die Ablösung der Uterusschleimhaut, indem es den Gelbkörper zu weiterer Hormonproduktion anregt), solange die eigene Steroidproduktion der Plazenta noch nicht intensiv genug ist, um eine Abbruchblutung zu verhindern.

   
  Die Proteine Activin und Follistatin (=activin-binding protein, FSH-suppressing protein) aus den sternförmigen folliculostellate cells regulieren die Aktivität von FSH-Zellen.

Frauen bilden während und nach der Menopause vermehrt hypophysäre Gonadotropine, da durch den starken menopausalen Abfall der Steroidkonzentration negative Rückkopplung weitgehend ausbleibt.
 
     Näheres s. dort.
 
  Gonadotropinrezeptoren- für LH / hCG und für FSH - sind G-Protein-gekoppelt (<Abbildung) befinden sich auf Zellen des Hodens, Ovars, des Uterus und der Brust, aber auch an anderen Stellen (Gehirn, Haut, Hormondrüsen etc). Mit einer besonders großen (N-terminalen) extrazellulären Domäne binden sie LH / FSH. Ihre Zahl an der Zellmembran kann erhöht oder vermindert (reguliert) werden (up-, downregulation).
 
>Abbildung: Spaltung des Vorläufermoleküls POMC

Die Proprotein-Konvertasen PC1 (erster Schritt) und PC2 (zweiter Schritt) spalten Proopiomelanokortin in mehrere hormonell aktive Produkte (PC1 und PC2 erkennen spezifisch Aminosäurepaare: Arg-Lys, Arg-Arg oder Lys-Lys). Zuerst entstehen ACTH und ß-Lipotropin (PC1), dann die weiter unten gezeigten Produkte

CLIP = corticotropin-like intermediate lobe peptide


  Adenohypophyse und POMC. Mehrere Wirksubstanzen entstehen aus der Spaltung des Vorläufermoleküls POMC (Pro-Opio-Melano-Cortin) in Zellen des Vorder- und Zwischenlappens (>Abbildung): Kortikotropin, Lipotropine, Melanotropine und Endorphine. Im erstern Schritt entstehen ACTH und Lipotropin; im zweiten gegebenenfalls weitere Spaltprodukte, deren physiologische Bedeutung z.T. unklar ist.

Welche davon in bestimmten Zellen entstehen, hängt von derer jeweiligen Enzymausstattung ab: Im Vorderlappen wird ß-Lipotropin (ß-LPH) vollständig weitergespalten, d.h. die Zellen
sezernieren gleichzeitig ACTH, ß-Endorphin und γ-Lipotropin; der Zwischenlappen wandelt das gesamte ACTH zu α-MSH um.

ß-Endorphin und γ-Lipotropin haben keine gesicherte endokrine Wirkung. Das im Gehirn sowie im Vorder- und Zwischenlappen der Hypophyse gebildete ß-Endorphin ist als Neuropeptid vielfach aktiv (involviert in Lernen, Gedächtnis, Blutdruck- und Thermoregulation, Schmerzdämpfung u.a.).

Die Sekretion des im Zwischenlappen gebildeten Melanotropin (
α-MSH) steht unter mehrfacher Kontrolle: Dopamin und GABA hemmen, Noradrenalin (ß-adrenerg) und Glutamat fördern die Sekretion. α-MSH steuert die Melanozyten (Pigmentsynthese) und beteiligt sich an diversen vegetativen Steuerungen (Nahrungsaufnahme, Immunfunktionen).
 
    Über Metenkephalin s. dort, über ACTH s. oben.


Eine Reise durch die Physiologie


  Die Informationen in dieser Website basieren auf verschiedenen Quellen: Lehrbüchern, Reviews, Originalarbeiten u.a. Sie sollen zur Auseinandersetzung mit physiologischen Fragen, Problemen und Erkenntnissen anregen. Soferne Referenzbereiche angegeben sind, dienen diese zur Orientierung; die Grenzen sind aus biologischen, messmethodischen und statistischen Gründen nicht absolut. Wissenschaft fragt, vermutet und interpretiert; sie ist offen, dynamisch und evolutiv. Sie strebt nach Erkenntnis, erhebt aber nicht den Anspruch, im Besitz der "Wahrheit" zu sein.