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Endokrinpharmakologie I - Institut für Pharmakologie und Toxikologie

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<strong>Endokrinpharmakologie</strong> 1:<br />

Steroidhormone<br />

Ralf Stumm<br />

<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Pharmakologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Toxikologie</strong><br />

Drackendorfer Straße 1<br />

07747 Jena<br />

03641 – 9 – 325651<br />

Ralf.Stumm@med.uni-jena.de


1. Hormone<br />

Klassische Definition:<br />

Hormone sind Botenstoffe, die von spezialisierten Organen (Drüsen)<br />

synthetisiert werden. Sie werden in das Blut abgegeben <strong>und</strong> erreichen dadurch<br />

ihr Zielorgan.<br />

Hormonähnliche Mediatoren (z.B. Prostaglandine, Wachstumsfaktoren)<br />

wirken nur lokal, wo sie produziert werden.<br />

Hormon-produzierende<br />

Zelle<br />

endokrin<br />

Blut<br />

Hormonrezeptor<br />

Zielzelle<br />

parakrin autokrine


1.1 Hormonproduzierende Organe<br />

Die wichtigsten hormonproduzierenden<br />

Organe:<br />

Hirn(Hypothalamus)<br />

Hypophyse<br />

Nebennierenrinde<br />

Nebennierenmark<br />

Gonaden<br />

Schilddrüse<br />

Nebenschilddrüse<br />

Pankreasinseln<br />

Gastrointestinaltrakt<br />

Herz<br />

Wichtige Hormonklassen:<br />

Glykoproteine<br />

Steroide<br />

Peptide<br />

Aminosäurederivate


1.2 Regulating der Hormon-Sekretion durch<br />

Feedback-Mechanismen in Hypothalamus <strong>und</strong> Hypophyse<br />

Synthese <strong>und</strong><br />

Freisetzung des<br />

Releasing-Hormons<br />

(z.B. CRH)<br />

Synthese <strong>und</strong><br />

Freisetzung des<br />

Tropins<br />

(z.B. ACTH)<br />

Hypothalamus<br />

vordere<br />

Hypoph.<br />

Zielorgan<br />

Synthese<br />

and Freisetzung<br />

peripherer Effektorhormone<br />

(z.B. Glucocorticoide)<br />

periphere Hormone<br />

vermitteln negatives<br />

Feedback<br />

spezialisierte Zellen:<br />

- Korticotrophe<br />

- Laktotrophe<br />

- Somatotrophe<br />

- Thyrotrophe<br />

- Gonadotrophe<br />

Hypothalamische Hormone<br />

Corticotrophin-releasing Hormone<br />

(CRH, diagnostische Relevanz)<br />

Thyrotrophin-releasing Hormone<br />

(TRH, diagnostische Relevanz)<br />

Growth Hormone-releasing Hormone<br />

(GHRH, diagnostische Relevanz)<br />

Growth Hormone-release-inhibiting<br />

Hormone (Somatostatin, das Derivat<br />

Octreotid hat therapeutische Relevanz)<br />

Gonadotrophin-releasing Hormone<br />

(GnRH, diagnostisch <strong>und</strong> therapeutisch)<br />

Prolactin-release-inhibiting Faktor<br />

(Dopamin, therapeutische Relevanz)<br />

Prolactin-releasing Hormone (PRH)<br />

Melanocyte-stimulating Hormone (MSH)-<br />

releasing Hormone<br />

MSH release-inhibiting Hormone


2. CRH, ACTH <strong>und</strong> die Nebennierenrindenhormone<br />

Hypoth.<br />

Hypoph.<br />

NN-<br />

Rinde<br />

ADH<br />

ACTH<br />

CRH<br />

CRH<br />

Steroide<br />

Korticotrophe:<br />

Adrenocorticotrophes<br />

Hormon (ACTH,<br />

= Korticotrophin)<br />

Steroide<br />

Stimulation eines GPCR,<br />

cAMP-Anstieg,<br />

erhöhte Produktion der<br />

Steroidhormone<br />

CRH and ACTH sind Peptidhormone.<br />

ACTH <strong>und</strong> andere Hormone werden aus<br />

Pro-Opiomelanokortin (POMC) herausgeschnitten.<br />

Prä-POMC:<br />

Signal-<br />

peptid<br />

Biochemie von CRH <strong>und</strong> ACTH<br />

γ-MSH<br />

α-MSH<br />

ACTH<br />

β-MSH<br />

β-lipotropin<br />

β-Endorphin<br />

Vertikale Linien zeigen Schnittstellen <strong>für</strong> Endoproteasen an<br />

(die Erkennungssequenz trägt 2 basische Aminosäuren)<br />

ACTH-Sekretion ist früh morgens maximal <strong>und</strong> minimal<br />

am Abend (circadianer Rhythmus).<br />

Stress stört den ACTH-Rhythmus ebenso wie schwere<br />

Infektionen, Trauma, Geburt <strong>und</strong> Wehen, Kälte sowie<br />

psychologischer Stress (-> ACTH steigt an).


2.1 Hormone der Nebennierenrinde (Corticosteroide)<br />

Querschnitt der Nebenniere (NN)<br />

Querschnitt Mikroskopisch<br />

Cholesterol Pregnenolon<br />

ACTH<br />

(Geschwindigkeitsbestimmender<br />

Schritt)<br />

Z. glomerulosa:<br />

Mineralcorticoide (Aldosteron)<br />

Z. fasciculata:<br />

Glucocorticoide (Hydrocortison/<br />

Cortisol)<br />

Z. reticularis:<br />

Androgene (Testosteron)<br />

Sexsteroide<br />

Mineralcorticoide<br />

Glucocorticoide


2.2 Corticosteroid-Rezeptoren<br />

Struktur der Mineralcorticoid (MC)- <strong>und</strong> Glucocorticoid (GC)-Rezeptoren<br />

MC-Rezeptoren <strong>und</strong> GC-Rezeptoren<br />

werden von unterschiedlichen<br />

Genen kodiert <strong>und</strong> zeigen hohe<br />

Strukturhomologie (94% Identität<br />

auf Proteinebene).<br />

AF1 (activator function 1)-Domäne: Liganden-abhängige Modulation von Transkriptionsfaktoren<br />

Core domain: DNA-Bindung über Zinkfinger (2 Schleifen mit 4 Cysteinen, welche Zinkionen binden<br />

<strong>und</strong> eine fingerartige Struktur bilden, die an hormone response elements<br />

von corticosteroid-sensiblen Genen binden).<br />

Hinge region: macht den Rezeptor flexibel <strong>und</strong> ermöglicht Dimerisierung.<br />

AF2-Domäne: Liganden-abhängige Modulation von Transkriptionsfaktoren.


2.3 Molekularer Wirkungsmechanismus der<br />

Corticosteroid-Rezeptoren<br />

1. Die Rezeptoren liegen zytosolisch inaktiv im Komplex mit heatshock-Proteinen vor.<br />

2. Nach Ligandenbindung (AF2-Domäne) löst sich der Komplex auf<br />

<strong>und</strong> der Rezeptor gelangt in den Kern.<br />

3a. Wirkung in Abhängigkeit von DNA-Bindung:<br />

die Rezeptoren bilden Homodimere <strong>und</strong> binden an die<br />

hormone (z.B. glucocorticoid) response elements spezifischer Gene. Über ihre<br />

AF-Domänen <strong>und</strong> Koaktivatorproteine stellen sie Kontakt zur<br />

Transkriptionsmaschinerie her. Die Transkription der Zielgens wird dadurch<br />

zumeist aktiviert (Transaktivierung).<br />

3b. Wirkung unabhängig von DNA-Bindung:<br />

die Rezeptoren binden als Monomere an andere Transkriptionsfaktoren<br />

(z.B. NFκB beim GC-Rezeptor) <strong>und</strong> hemmen deren Effekt auf Zielgene.<br />

Dadurch wird insbesondere die Expression von Entzündungsgenen<br />

unterdrückt (Transrepression).


2.4 Wirkung von Cortisol an GC- <strong>und</strong> MC-Rezeptoren<br />

Kd = 10nM<br />

Cortisol Aldosteron Progesteron<br />

GC-Rezeptor<br />

(alle Gewebe)<br />

Kd = 1nM<br />

Glucocorticoideffekte<br />

durch erhöhte oder<br />

reduzierte Genexpression<br />

Kd = 60nM<br />

Kd = 1nM<br />

MC-Rezeptor<br />

(Niere, Colon, Schweiß-<br />

<strong>und</strong> Speicheldrüsen)<br />

Erhöhte Expression von<br />

Na + -Kanälen<br />

Na + -Retention<br />

(z.B. in den<br />

distalen Tubuli der Niere)<br />

In Aldosteron-responsiven Geweben wird die Mineralcorticoid- Aktivitiät von Cortisol<br />

durch das Enzym 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase unterdrückt:<br />

Das Enzym überführt Cortisol (aktiv) in Cortison (inaktiv).<br />

(umgangssprachlich wird das aktive Cortisonacetat fälschlich als Cortison bezeichnet)


2.5 Effekte der endogenen Glucocorticoide<br />

Metabolische Effekte<br />

- Erhöhte Gluconeogenese aus Aminosäuren,<br />

- Reduzierte Insulinsensitivität (-> Diabetes mellitus)<br />

- Weniger Proteinsynthese, mehr Proteinabbau<br />

(-> Ausdünnung der Haut; Muskelschw<strong>und</strong>, schlechte W<strong>und</strong>heilung, Osteoporose)<br />

- Lipolytischer Effekt der Katecholamine wird gesteigert<br />

(Fett wird von den Extremitäten auf den Nacken <strong>und</strong> den Torso umverteilt; Fettleibigkeit)<br />

Immunsuppression<br />

Natrium- <strong>und</strong> Wasserretention, Exkretion von K + (mineralcorticoider Effekt)<br />

(erhöhter Blutdruck)<br />

ZNS-Effekte<br />

- Abruf von Gedächtnisinhalten gestört<br />

- mentale Effekte<br />

Endokrine Effekte<br />

- Inhibition der CRH- <strong>und</strong> ACTH-Produktion <strong>und</strong> -Freisetzung<br />

Exogene Glucocorticoide unterdrücken die Produktion der endogenen Hormone.<br />

Am Ende einer Glucocorticoidtherapie müssen die Glucocorticoide ausgeschlichen werden!


2.6 Struktur-Aktivitäts-Beziehung synthetischer Glucocorticoide<br />

Cortisol Prednisolon<br />

1<br />

R1 R2 R3 Wirkstoff<br />

2<br />

H H H Prednisolon<br />

6α-methyl H H Methylprednisolon<br />

H 9α-fluor 16α-hydroxy Triamcinolon<br />

H 9α-fluor 16β-methyl Betamethason<br />

H 9α-fluor 16α-methyl Dexamethason<br />

Doppelbindung an C1/C2<br />

verstärkt selektiv die<br />

Glucocorticoidaktivität<br />

R1: Methylierung steigert<br />

selektiv die Glucocorticoid-<br />

aktivität (in Methylprednisolon)<br />

R2: Halogenreste verstärken die<br />

Glucocorticoidaktivität <strong>und</strong><br />

die Mineralcorticoidaktivität<br />

R3: Methyl- oder Hydroxylgruppen<br />

eliminieren die Mineralcorticoid-<br />

aktivität


2.7 Synthetische Glucocorticoide<br />

Synthetische Glucocorticoide werden häufig zur Entzündungshemmung eingesetzt.<br />

Der optimalen Substanz fehlen<br />

1. Metabolische Effekte<br />

2. Mineralcorticoide Effekte<br />

1: Glucocorticoide ohne metabolische Wirkung konnten nicht entwicklet werden.<br />

2: Starke, hochselektive synthetische Glucocorticoide sind verfügbar.<br />

Corticosteroid relative glucocorticoid relative mineralcorticoid anti-inflammatorische<br />

Stärke Stärke Dosis<br />

Cortisol 1 1 20<br />

9α-Fluorcortisol 10 125 nicht anti-inflammatorisch<br />

Prednisolon 4 0,8 5<br />

Methylprednisolon 5 0,5 4<br />

Dexamethason 30 0 0,75<br />

Pharmakokinetische Aspekte:<br />

Glucocorticoid Bioverfügbarkeit<br />

Cortisol 96%<br />

Prednisolon 85%<br />

Dexamethason 80%<br />

Budesonid 11%<br />

(mg/Tag)<br />

Budesonid ist optimal <strong>für</strong><br />

nicht-systemischen Einsatz<br />

(z.B. dermal or inhalativ).<br />

Prednisolon oder Dexamethason sind<br />

<strong>für</strong> den systemischen Einsatz oral verfügbar.


2.8 Anwendungsgebiete der Glucocorticoide<br />

Systemisch/ orale Anwenung (z.B. Prednisolon, Dexamethason):<br />

Rheumatische Erkrankungen,<br />

Kollagenosen (z.B. Lupus erythematodes)<br />

Allergische Erkrankungen (z.B. anaph. Schock)<br />

Lungenerkrankungen (Asthma)<br />

Tumore (akute lymphatische Leukämie, ausgeprägte Metastasierung)<br />

Gastrointestinale Erkrankungen<br />

Multiple Sklerose<br />

Hauterkrankungen<br />

speziell Dexamethason: drohende Frühgeburt, Hirnödem,<br />

zytostatikainduziertes Erbrechen<br />

Lokale Anwendung:<br />

Hauterkrankungen: spezielle Zubereitungen – oftmals Esterderivate (Lipophilie)<br />

Atemwegserkrankungen (Asthma): Budesonid, Beclametason-diproprionat,<br />

Ciclesonid (wird in der Lunge durch Esterasen aktiviert)<br />

Augenerkrankungen<br />

Gelenkerkrankungen: spezielle Kristallsuspensionen<br />

Darmerkrankungen: Budesonid


2.9 Nebenwirkungen der Glucocorticoidtherapie<br />

Büffelnacken<br />

Bluthochdruck<br />

dünne Haut<br />

dünne Extremitäten/<br />

Muskelschw<strong>und</strong><br />

Weitere Symptome:<br />

-Thromboserisiko<br />

-Osteoporose<br />

-Hyperglykäme<br />

-Appetitzunahme<br />

-Infektanfäligkeit/<br />

Pilzanfälligkeit<br />

-Übergewicht<br />

-Verhaltensänderungen<br />

-Magen-Darmulzera<br />

-NN-Rindeninsuffizienz<br />

intrakranialer Druck<br />

gesteigert (gutartig)<br />

Katarakt (grauer Star)<br />

Mondgesicht<br />

Zuwachs von<br />

Abdominalfett<br />

avaskuläre Nekrose<br />

des Femurkopfes<br />

Verletzbarkeit<br />

schlechte W<strong>und</strong>heilung<br />

Hochdosierter systemischer Einsatz<br />

synthetischer Glucocorticoide<br />

verursacht das<br />

iatrogene Cushing´s Syndrom<br />

Glucocorticoid-Entzugssyndrom:<br />

Fieber, Muskel- <strong>und</strong> Gelenkschmerz;<br />

allgemeines Krankheitsgefühl<br />

Bei inhalativer Anwenung:<br />

Heiserkeit <strong>und</strong> Pilzinfektionen im<br />

M<strong>und</strong>/Rachenraum<br />

Bei lokaler Anwendung an der Haut:<br />

Pilz- <strong>und</strong> bakterielle Infektionen, Akne,<br />

Atrophie der Haut


3. GnRH, FSH, LH <strong>und</strong> die Sexualhormone<br />

Hypothalamus<br />

Hypophyse<br />

Gonaden<br />

pulsatile Freisetzung<br />

GnRH<br />

Gonadotrophe<br />

Zelle:<br />

FSH,LH<br />

Sexualhormone<br />

(Testosteron, Estrogene,<br />

Progesteron)


3.1 Männlicher Organismus<br />

Sertoli-<br />

zellen<br />

(unterstützen<br />

Spermatozoen)<br />

GnRH<br />

FSH LH<br />

Leydig-<br />

zellen<br />

Testosteron<br />

Testosteron<br />

Synthetisiert in Leydig-Zellen, NN-Rinde, Ovarien<br />

Wird in Dihydrotestosteron überführt<br />

(= potenterer Metabolit, aktive Form in den meisten Organen)<br />

Effekt von Testosteron-Applikation/ endogenem T.<br />

Vor der Pubertät: verfrühter Schluss der Epiphysenfuge<br />

In der Pubertät: sek<strong>und</strong>äre Sexualmerkmale, Reifung<br />

der Reproduktionsorgane, Muskelwachstum,<br />

Körperwachstum, Aktivität der Talgdrüsen (Akne)<br />

Nach der Pubertät: Spermatogenese<br />

In der Frau: Virilisierung<br />

Einsatz von T. <strong>und</strong> Androgenen macht negatives Feedback zu GnRH <strong>und</strong><br />

FSH/LH, reduziert Synthese der Sexsteroide, <strong>und</strong> verursacht Infertilität in<br />

beiden Geschlechtern. Effekte sind u.U. nicht voll reversibel.


3.2 Pharmakokinetik des Testosterons<br />

Metabolismus in der Leber


1.<br />

2.<br />

3.3 Anwendung von Testosteron <strong>und</strong> seinen Derivaten<br />

Ersatztherapie mit Testosteron<br />

- bei primärem (testikulär bedingtem) <strong>und</strong> sek<strong>und</strong>ärem (durch Hypothalamus/<br />

Hypophyse bedingtem) männlichem Hypogonadismus (bis zu 120 mg/ Tag)<br />

- Bei Hyposexualität der Frau nach Ovariektomie (0.3 mg/ Tag)<br />

Wegen geringer Bioaverfügbarkeit wird Testosteron oft als Pflaster oder<br />

intramuskuläres Depot verabreicht.<br />

Testosteronester:<br />

1. Testosteronheptanoat:<br />

Langwirksames intramuskuläres Präparat (2 Wochen)<br />

2. Testosteron<strong>und</strong>ecanoat:<br />

Oral bioverfügbar. Die hoch lipophile Substanz geht<br />

von der Darmschleimhaut in Lymphkapillaren über,<br />

von wo sie über den Ductus thoracicus die<br />

Vena subclavia erreicht (Umgehung der Leber).


3.4 Der 5α-Reduktase-Inhibitor Finasterid<br />

Finasterid<br />

Finasterid inhibiert die Produktion von Dihydrotestosteron<br />

Finasterid auch zur Behandlung von Haarausfall<br />

cave: systemische Manipulation des Hormonsystems<br />

<strong>für</strong> kosmetische Zwecke!<br />

Finasterid wird bei benigner<br />

Prostatahyperplasie gegeben.<br />

Einsatz besonders bei<br />

starker Hyperplasie; in moderaten<br />

Fällen wird der, α1a-Antagonist<br />

Tamsulosin bevorzugt.<br />

Nebenwirkungen auf Muskel,<br />

Knochen, Hypothalamus/<br />

Hypophysen/Gonaden-Achse,<br />

Virilität <strong>und</strong> Libido sind gering.


3.5 Antiandrogene: Cyproteron<br />

Cyproteronacetat<br />

- Androgenrezeptorantagonist (rot im Bild)<br />

- gestagene Aktivität (blau im Bild)<br />

Einsatz:<br />

-ausgeprägte Androgenisierung bei der Frau<br />

-schwere Formen der Akne<br />

-schwerer Hirsutismus<br />

-beim Mann Triebdämpfung bei Hypersexualität<br />

-palliative Therapie des hormonsensitiven<br />

Prostatacarcinoms<br />

-im Gefolge einer Behandlung mit GnRH-<br />

Superagonisten<br />

-in Kombination mit Estrogen zur Hormonersatz-<br />

therapie bei Frauen nach der Menopause<br />

Wirkungsmechanismus<br />

NW:<br />

- Ovulationshemmung <strong>und</strong> Ammenorhö<br />

- Hemmung der Spermatogenese, verminderte Libido, erektile Dysfunktion,<br />

- Antriebslosigkeit, Gewichtszunahme<br />

- hepatotoxische Effekte


3.6 Weiblicher Organismus<br />

Hypothalamus<br />

Adenohypophyse<br />

Ovar<br />

Wirkung auf Reproduktionstrakt <strong>und</strong> andere Organe<br />

Hormonschwankungen<br />

während des<br />

Menstruationszyklus<br />

Mittelwerte +/- Standardabw.<br />

(n = 40); schattierte Bereiche<br />

zeigen die beobachtete<br />

Schwankungsbreite


3.7 Produktion der Estrogene<br />

Estrogene werden in Ovar <strong>und</strong> Plazenta gebildet (auch NN-Rinde, Hoden)<br />

Wesentliche Schritte der Estrogenbiosynthese:<br />

Cholesterol -> Pregnenolon -> Progesteron ->…-> Testosteron Estradiol<br />

Androgene (Testosteron) sind obligate Estrogenvorläufer,<br />

Konversion erfolgt durch Aromatase (CYP19).<br />

Regulation der Hormonproduktion im Ovar:<br />

Thekazellen Granulosazellen<br />

G S<br />

LH FSH<br />

LH-Rez FSH-Rez<br />

cAMP cAMP<br />

Cholesterol -> Androgene Androgene Estron/Estradiol<br />

G S<br />

Estron<br />

Estriol<br />

LH erhöht Androgenproduktion<br />

FSH erhöht Aromateseaktivität


3.8 Endogene Estrogene, Pharmakokinetik<br />

Estradiol<br />

Estron<br />

Estriol<br />

Sekretionsrate: Frauen 25 - 100 µg/d<br />

der Östrogene Schwangere 30 mg/d !<br />

Postmenopause 5 - 10 µg/d<br />

Estradiol:<br />

Männer 2 - 25 µg/d<br />

aktivstes endogenes Östrogen<br />

Estron:<br />

1/3 der Aktivität von Östradiol<br />

Estriol:<br />

1/10 der Aktivität von Östradiol<br />

Östriol entwickelt nur in der Schwangerschaft<br />

pharmakologische Effekte (große Mengen fallen an)<br />

Transport der Estrogene im Blut: 69% geb<strong>und</strong>en an<br />

sexhormon binding protein, 30% an Albumin, 1% frei<br />

Estrogene werden in der Leber schnell matabolisiert:<br />

Produktion von Estriol, Glucuronidierung oder<br />

Sulfatierung -> geringe oral Bioverfügbarkeit


3.9 Synthetische Estrogene<br />

Mestranol<br />

3<br />

Ethinyl-<br />

estradiol<br />

Estradiolvalerat<br />

17<br />

17<br />

Mestranol <strong>und</strong> Ethinylestradiol:<br />

Substitution mit Ethinyl-Gruppe an der 17α Position<br />

erhöht metabolische Stabilität in der Leber<br />

(-> gute orale Bioverfügbarkeit).<br />

Mestranol wird in Ethinylestradiol umgewandelt.<br />

Mestranol <strong>und</strong> Ethinylestradiol:<br />

die Estrogene in oralen Kontrazeptiva.<br />

Estradiolvalerat: Verfügbar als Tablette <strong>und</strong> zur<br />

i.m. Injektion als Langzeitdepot (alle 4 Wochen):<br />

Für Hormonersatztherapie nach der<br />

Menopause.<br />

Außerdem: Konjugierte Estrogene (heute seltener) -<br />

es sind oft sulfatierte Estrogene (aus dem Harn trächtiger Stuten).<br />

Hohe orale Dosen, <strong>für</strong> Hormonersatztherapie<br />

nach der Menopause.


3.10 Estrogenrezeptoren (ER)<br />

ER (Erα, ERβ) sind nukleäre Rezeptoren.<br />

Erα:<br />

Die Estrogenrezeptoren gehören zur<br />

gleichen Familie wie die Corticosteroidrezeptoren.<br />

Starke Expression in weibl. Geschlechtsorganen, Brustdrüse, Knochen,<br />

glatte Muskulatur der Blutgefäße, Hypothalamus<br />

Vermittelt die Östrogeneffekte in den Geschlechtsorganen, Brust, Knochen,<br />

im kardiovaskulären System, Hypothalamus/Hypophysen-Achse<br />

Erβ: Es fehlt die AF1-Domäne.<br />

Scheint an der Regulation der Ovulation beteiligt zu sein


3.11 Estrogenrezeptoren: Koaktivatorproteine<br />

Genomeffekte der Estrogene:<br />

1. Estrogen/ER-Komplexe binden an estrogen-response-elements (EREs)<br />

2. Konformationsänderung der AF-2 Domäne<br />

3. Rekrutierung von Koaktivatorproteinen (e.g. SRC-1) an die AF-2-Domäne<br />

4. Rekrutierung von Histoneacetylasen (HATs) and TRAP220<br />

5. TRAP220 kontaktiert den generellen Transkriptionsapparat (GTA) welcher<br />

die RNA-Polymerase II (RNPII) rekrutiert.<br />

Alternative Mechanismen:<br />

Antagonist/ER-Komplexe rekrutieren Korepressorproteine <strong>und</strong> Histondeacetylasen.<br />

Deacetylierung induziert geschlossene DNA-Konformation <strong>und</strong> schaltet Transkription ab.<br />

ER-<br />

Dimer<br />

Estrogen<br />

SRC-1<br />

ERE<br />

HAT<br />

TRAP220<br />

GTA<br />

RNPII<br />

Transkription<br />

DNA<br />

Antagonist<br />

Korepressor<br />

ERE<br />

HDAC<br />

keine Transkription<br />

DNA


3.12 Effekte der Estrogene (1)<br />

Sexualspezifische Effekte<br />

Induktion der Progesteronrezeptoren (kein Gestageneffekt ohne vorherigen<br />

Östrogeneffekt)<br />

Anabole Effekte in den Geschlechtsorganen<br />

Präparation des Uterus <strong>für</strong> Nidation des befruchteten Eis<br />

Aufrechterhaltung der Schwangerschaft<br />

Sexualunspezifische Effekte<br />

Proteinanabole Effekte<br />

Inhibition der Osteoklasten<br />

Longitudinales Wachstum von Knochen <strong>und</strong> Verschlus der Epiphysenfugen<br />

Induktion von Koagulationsfaktoren in der Leber<br />

Verstärkte fibrinolytische Aktivität<br />

Dilatation kleiner Blutgefäße<br />

Wasserretention<br />

Reduziertes LDL, erhöhtes HDL<br />

Hemmung der Talgdrüsen<br />

Psychische Effekte


3.13 Einsatz der Estrogene (1)<br />

1. Hormonersatztherapie in der Postmenopause<br />

mit Estradiol <strong>und</strong> Estradiolvalerat (oral oder transdermal). Estrogene müssen<br />

mit Gestagenen kombiniert werden (sonst 5-15x erhöhtes Risiko <strong>für</strong><br />

Endometriumcarcinom). Selten: Konjugierte equine Estrogene.<br />

Ziel: - Osteoporose vorbeugen/ aufhalten<br />

- Kardiovaskulären Erkrankungen vorbeugen (?!)<br />

- Wechseljahresbeschwerden verbessern<br />

World Health Initiative-Study (2002 abgebrochen!) zeigte:<br />

- weniger Knochenfrakturen,<br />

- weniger Wechseljahresbeschwerden<br />

- weniger kolorektale Carcinome<br />

Aber:<br />

- 41% erhöhtes Risiko <strong>für</strong> Schlaganfall<br />

- 29% erhöhtes Risiko <strong>für</strong> koronare Herzkrankheit<br />

- 100% Erhöhung der Lungenembolien<br />

- 26% Erhöhung der Mammacarcinome<br />

Keine Langzeit-Estrogentherapie in der Postmenopause!


3.13 Einsatz der Estrogene (2)<br />

2. Vorübergehende Therapie von Wechseljahresbeschwerden:<br />

oral oder transdermal, meist Estradiol <strong>und</strong> Estradiolvalerat<br />

(am besten in Kombination mit Gestagenen).<br />

3. Behandlung von vaginalen Östrogenmangelsymptomen nach der Menopause<br />

(Trockenheit, Juckreiz, Kohabitationsbeschwerden) durch lokale Estrogengabe<br />

(als Crème oder Zäpfchen).<br />

4. Orale Kontrazeptiva (Mestranol, Ethinylestradiol)<br />

siehe gesondertes Kapitel.<br />

5. Behandlung von Großwuchs (wenn dies von Kind <strong>und</strong> Eltern gewünscht wird;<br />

z.B. bei Mädchen > 1,85 m).


3.14 Tibolon<br />

Tibolon ist ein 19-Nortestosteron-Derivat.<br />

Die Substanz entfaltet estrogene, gestagene <strong>und</strong> androgene Wirkungen.<br />

Einsatz zur Osteoporoseprophylaxe <strong>und</strong> zur Behandlung von<br />

Wechseljahresbeschwerden.<br />

Wg. erhöhtem Brustkrebsrisiko <strong>und</strong> erhöhtem Endometriumkarzinomrisiko<br />

erfolgt der Einsatz nur nach sorgfältiger Abwägung.


3.15 Selektive Östrogenrezeptor Modulatoren (SERM)<br />

SERM haben je nach Gewebe agonistische oder antagonistische Effekte.<br />

Wirkungsmechanismus:<br />

SERM binden an ER <strong>und</strong> induzieren Konformationsänderung des Rezeptors<br />

SERM/ER-Komplexe binden Koaktivator- oder Korepressorproteine.<br />

Da das Vorkommen von Koaktivatoren <strong>und</strong> Korepressoren vom Gewebetyp abhängt,<br />

können SERMs je nach Gewebe agonistische oder antagonistische Effekte ausüben.<br />

Effekt Östradiol Tamoxifen Raloxifen<br />

Vasomotorische Effekte +++ + +<br />

Enodmetriumcarcinom ++ + kein Einfluss<br />

Antiresorptiver Effekt am Knochen +++ + ++<br />

Brustkrebsrisiko ++ - - - -<br />

Kardiovaskuläres Risiko +++ ++ ++<br />

(+: Steigerung; -: Senkung)<br />

Tamoxifen wird zur Behandlung des estrogensensitiven Mammacarcinoms<br />

eingesetzt. Es erhöht aber die Proliferation am Endometrium (-> Carcinomrisiko).<br />

Raloxifen wird zur Osteoporoseprophylaxe in der Postmenopause eingesetzt.<br />

Es erhöht jedoch das Thromboserisiko.


3.16 Selektive Estrogenrezeptor Modulatoren: Clomifen<br />

Clomifen zeigt antiestrogene Effekte.<br />

Es dominiert die antiöstrogene Wirkung im Hypothalamus/Hypophysen-System:<br />

die negative Rückkopplung von Estrogen auf die GnRH-produzierenden<br />

Zellen im Hypothalamus wird unterdrückt.<br />

Dadurch steigt die GnRH- <strong>und</strong> Gonadotropin (FSH <strong>und</strong> LH) -Ausschüttung an.<br />

Es kommt zur Auslösung des Eisprungs.<br />

Clomifen wird bei unerfülltem Kinderwunsch eingesetzt<br />

(auch im Vorfeld künstlicher Befruchtung) – das Risiko einer<br />

Mehrlingsschwangerschaft steigt.<br />

NW:<br />

sehr häufig: vergrößerte Ovarien<br />

Wechseljahresbeschwerden<br />

Unterbauch- <strong>und</strong> Regelbeschwerden<br />

Kopfschmerzen, Sehstörungen, Übelkeit, Erbrechen


3.17 Aromataseinhibitoren<br />

Beispiele: Exemestan, Anastrozol, Letrozol<br />

Testosteron Estradiol<br />

Aromatase<br />

Wirkungsmechanismus:<br />

Aromataseinhibitor<br />

Vor Menopause: FSH stimuliert Aromataseexpression im Follikel.<br />

Aromataseinhibitoren sind nicht effektiv, weil ihr Effekt<br />

durch FSH/ Aromatse-Anstieg kompensiert wird.<br />

Postmenopause: Estrogene werden vor allem im Fettgewebe produziert.<br />

Aromatseinhibitoren sind effektiv.<br />

Einsatz der Aromataseinhibitoren:<br />

Behandlung fortgeschrittener estrogensensitiver Mammacarcinome<br />

nach der Menopause. Im fortpflanzungsfähigen Alter werden Aromataseinhibitoren<br />

nur nach Ovariektomie eingesetzt.<br />

Aromataseinhibitoren erhöhen das Risiko von Knochenfrakturen <strong>und</strong> Hitzewallugen.


3.18 Gestagene<br />

Progesteron:<br />

- Wird von Corpus luteum <strong>und</strong> Plazenta gebildet.<br />

- Induziert Sekretionsphase im Endometrium (wenn estrogeninduzierte<br />

Proliferation vorangegangen ist). Bereitet Nidation vor.<br />

- plötzlicher Abfall induziert Menstruation; Aufrechterhaltung hoher<br />

Progesteronspiegel unterhält Schwangerschaft.<br />

- Macht Zervixschleim unpassierbar <strong>für</strong> Spermien<br />

- negativer Feedback <strong>und</strong>erdrückt Gonadotropinfreisetzung<br />

Einsatz der Gestagene<br />

in oralen<br />

Kontrazeptiva<br />

Gestagene vermitteln ihre Effekte über den Gestagenrezeptor (GR), der dem ER<br />

nahe verwandt ist. Das GR-Gen wird von Estrogenen stimulatiert.<br />

Wegen geringer oraler Bioverfügbarkeit des Progesterons (Leberstoffwechsel)<br />

wurden synthetische Gestagene entwickelt.


3.19 Synthetische Gestagene<br />

Effekte der synthetischen Gestagene unterscheiden sich von denen des Progesterons<br />

<strong>und</strong> hängen vom Vorläufermolekül ab, das zur Synthese verwendet wurde.<br />

Vorläufermoleküle: Nortestosteron (Generation 1-3), Progesteron, Spironolakton.<br />

Derivate des Nortestosterons <strong>und</strong> anderer androgener Vorläufer:<br />

- Norethisteron<br />

- Lynestrenol<br />

1. Generation<br />

- Norgestrel<br />

- Norgestimat<br />

2. Generation<br />

- Gestoden<br />

- Desogestrel<br />

3. Generation<br />

Derivate von Progesteron- <strong>und</strong> 17α-Hydroxyprogesteron:<br />

- Chlormadinonacetat<br />

- Cyproteronacetat<br />

Spironolaktonderivate (Verwandschaft zu Aldosteronantagonist):<br />

- Drospirenon


3.20 Effekte unterschiedlicher Gestagene<br />

Zusätzlich zu den typischen Gestageneffekten können synthetische Gestagene<br />

estrogene oder anti-estrogene<br />

androgene oder anti-androgene<br />

glucocorticoide <strong>und</strong><br />

anti-mineralcorticoide<br />

Effekte auftreten.<br />

Estrogen-<br />

effekt<br />

Androgen-<br />

effekt<br />

Glucocorticoid-<br />

effekt<br />

Anti-Mineral-<br />

kortikoideffekt<br />

Progesteron: anti (anti) (+) +<br />

Norethisteron: (pro) pro - -<br />

Norgestrel: anti pro - -<br />

Desogestrel anti pro - -<br />

Chlormadinon anti anti + -<br />

Drospirenon anti anti - +<br />

Drospirenon imitiert das pharmakologische Profil von Progesteron


3.21 Einsatz der Gestagene<br />

-zusammen mit Estrogenen bei Hormonersatztherapie nach der Menopause<br />

(als Tablette)<br />

-Endometriosebehandlung (als Tablette)<br />

-Unterstützung der Lutealphase bei assistierter Reproduktion (als Vaginalgel)<br />

-in Kontrazeptiva<br />

die Wahl des Gestagens beeinflusst Begleiteffekte der Pille:<br />

Androgene Wirkung in 1. Generation kann sich positiv auf Blutungen auswirken<br />

Antiandrogene Wirkung wird <strong>für</strong> Besserung von Akne verantwortlich gemacht<br />

Antimeneralkortikoide Wirkung reduziert Wassereinlagerung <strong>und</strong> bewirkt<br />

geringfügigen Gewichtsverlust.<br />

-> „Kosmetische Wirkung“ wird von der Werbung ausgenutzt!<br />

Gestagene der 3. Generation stehen im Verdacht, das Thromboserisiko stärker<br />

zu erhöhen (Warnhinweise in der Packungsbeilage). Gleiches gilt <strong>für</strong> Drospirenon.


3.22 Orale Kontrazeptiva<br />

1. Kombinationspräparate aus Estrogen <strong>und</strong> Gestagen<br />

2. Minipille (gestagen-only-pill)<br />

Estrogen: zumeist Ethinylestradiol;<br />

Gestagen: zahlreiche Wirkstoffe


3.23 Kombinierte Pille<br />

Wirkung beruht auf Hemmung der Gonadotropinsekretion<br />

Keine Follikelreifung <strong>und</strong> keine Ovulation.<br />

Estrogenkomponente stabilisiert das Endometrium (verhindert Blutungen)<br />

<strong>und</strong> induziert Progesteronrezeptoren.<br />

Pillengeneration: 1 2 3<br />

Ethinylestradiol-<br />

gehalt<br />

50 µg 30 µg 20 – 30 µg<br />

Es wird empfohlen, Pillen mit einem Estrogengehalt < 50 µg zu verwenden.<br />

Einnahme: über 21 oder 22 Tage mit 7 oder 6 Tage Pause,<br />

in denen es zur Abbruchblutung kommt.<br />

Kontinuierliche Einnahme ohne Pause ist möglich.<br />

Therapeutische Anwendungen: verlängerte Monatsblutungen, Regelbeschwerden,<br />

Endometriose, Ovarialzysten, Hyperandrogenämie


3.23 Nebenwirkungen der kombinierten Pille<br />

Übelkeit, Brustbeschwerden, Gewichtszunahme, Depression, Libidoverlust<br />

Myokardinfarkt<br />

Datenlage nicht eindeutig. Rauchen + Pille ist besonderer Risikofaktor.<br />

Schlaganfall<br />

Präparate mit geringem Estrogengehalt scheinen sicherer zu sein<br />

Bluthochdruck, Rauchen <strong>und</strong> Migräne sind Risikofaktoren.<br />

Migräne mit Aura ist eine absolute Kontraindikation.<br />

Krebsrisiko<br />

Ovarialkarzinomrisiko wird gesenkt<br />

Zervixkarzinomrisiko steigt bei HPV-positiven Frauen<br />

Brustkrebsrisiko wird vermutlich nicht beeinflusst<br />

Rauchen, Bluthochdruck, Bewegungsmangel, Übergewicht <strong>und</strong> Alter sind<br />

zusätzliche Risikofaktoren <strong>für</strong> die kardiovaskulären Risiken der Pille.


3.24 Minipille <strong>und</strong> weitere Kontrazeptiva<br />

Minipille (0,03 mg Levonorgestrel)<br />

Macht den Zervixschleim <strong>und</strong>urchlässig <strong>für</strong> Spermien<br />

Ovulation nur bei 30% der Frauen gehemmt<br />

Vorteil: Pille mit geringster Hormondosis<br />

Nachteil: kontrazeptive Sicherheit nicht ausreichend<br />

häufige Zwischenblutungen<br />

Minipille nur empfohlen, wenn Estrogene nicht gegeben werden können.<br />

Weitere Kontrazeptiva:<br />

- Gestagenimplantat: subdermaless Implantat mit Etonogestrel (ähnelt Desogestrel)<br />

- Dreimonatsspritze (Depotgestagene) intramuskulär<br />

- Gestagenhaltiges Intrauterinpessar<br />

- Postkoitale Kontrazeption durch 1,5 mg Levonorgestrel (= Pille danach)


3.25 Orale Kontrazeptiva: pharmakokinetische Aspekte<br />

1.<br />

2.<br />

Estrogene <strong>und</strong> Gestagene der oralen Kontrazeptiva werden durch<br />

Cxytochromp P450-Enzyme metabolisiert.<br />

Enzyminduzierende Wirkstoffe wie Carbamazepin, Phenytoin, Rifampicin,<br />

<strong>und</strong> Griseofulvin reduzieren die kontrazeptive Sicherheit.<br />

Estrogene besitzen enterohepatischen Kreislauf, der die Biovefügbarkeit<br />

erhöht.<br />

Breitbandantibiotika stören die gastrointestinale Flora <strong>und</strong> den<br />

Enterohepatischen Kreislauf -> Schwangerschaftsrisiko


3.26 Selektive Progesteronerezeptor Modulatoren (SPRM)<br />

RU486/ Mifepriston:<br />

In vivo ein Gestagenantagonist (in vitro SPRM-Aktivität nachgewiesen).<br />

Wird zum Schwangerschaftsabbruch <strong>und</strong> als Notfallkontrazeptivum eingesetzt.

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