Hormonsystem Hypophyse Hypothalamus Schilddrüse / Nebenschilddrüsen Nebennieren Pankreas Nieren Ovarien Hoden Dr. G. Mehrke 1 Hormonwirkungen Dr. G. Mehrke 2 Hormone • Essentiell für Stoffwechsel und Regulation • Extrem niedrige Konzentrationen (10-11-10-12 molar) • Bildung meist in endokrinen Organen • Transport über das Blut, oft gebunden an spezifische Transportproteine • meist rasch abgebaut Dr. G. Mehrke 3 Hormone Chemisch 4 Hauptgruppen • • • • Glycoproteine mit hohem Zuckeranteil (Gonadotropine: LH, FSH, HCG TSH etc) Proteo- und Peptidhormone (ACTH, Insulin, Parathormon, Hormone des GITrakts etc) Steroidhormone (Sexual- und Nebennierenrindenhormone) Tyrosinabkömmlinge (NN-Mark: Adrenalin; Schilddrüse: Thyroxin) Dr. G. Mehrke 4 Wirkungsmechanismus von Peptid- und Proteohormonen Hormon Membran - Rezeptor Aktivierung Second Messenger Dr. G. Mehrke Zellantwort 5 Transportprotein Zellulärer Wirkungs mechanismus von Steroid- und Schilddrüsenhormonen Hormon cytosolischer Rezeptor aktivierter Rezeptorkomplex Lipidlöslich: Intrazelluläre Wirkung Kern Rezeptor gesteigerte Synthese von mRNS = Transkription Translation Effektorzelle DNS Hormonrezeptorkomplex Ribosomen mRNS Synthese von Proteinen/Enzymen Dr. G. Mehrke 6 Transport der lipophilen Hormone im Blut: Carrier Rezeptoren sind zielgewebsspezifisch: (dpm/mg Protein Spezifische Bindung von Progesteron an Zielgewebe Uterus-Muskel 3H Quergestreifter Muskel 60 120 min Injektion von 3H-Progesteron Dr. G. Mehrke 7 Hormone: allgemein Prinzip der Rückkopplung mit negativem Effekt Hypothalamus Hypothalamus auf hypothalamische Zentren, die die Synthese und Sekretion von z.B. TRH oder GnRH regulieren Synthese und Ausschüttung von Freisetzungshormonen, z.B. TRH oder GnRH Hypophyse Synthese und Ausschüttung von tropen Hormonen, z.B. TSH oder LH Bremswirkung Hypophysenvorderlappen periphere Hormonkonzentration z.B. Androgenen oder T3, T4 Erfolgsorgan z.B. Hoden und Schilddrüse. Synthese und Ausschüttung von Androgenen (Hoden) oder T3, T4 (Schilddrüse) Erfolgsorgan Dr. G. Mehrke 8 Hierarchie der Hormone Hormonausschüttung wird durch einen nervalen Reiz im ZNS ausgelöst Nervalhormonale Schaltstelle ist v. a. der Hypothalamus Releasing-Hormone (RH) - Liberine Release-inhibiting-Hormone (RIH) - Statine Oberste Hormondrüse: Hypophyse Dr. G. Mehrke 9 Hypophysenvorderlappen Hypophysenhinterlappen Dr. G. Mehrke 10 Hierarchische Struktur und Aufbau der HypothalamusHypophysenHormondrüsen Achse Dr. G. Mehrke 11 Hypothalamushormone Kurznamen, Synonyme Corticoliberin Corticotropin-RH, CRF, CRH Gonadoliberin ICSH, Gn-RH, FSH/LH-RH Prolactostatin Dopamin, Prolactin-IH, PIF, PIH Somatoliberin GH-RH, GRH, SRF, SRH Somatostatin IH für STH, SIH, GH-IH Thyroliberin RH für TSH, TRF, TRH Dr. G. Mehrke 12 Hypophysenvorderlappen Corticotropin Follitropin Lutropin Melanotropin = a-Melanocortin Somatotropin Thyrotropin Prolactin Adrenokortikotropes H., ACTH Follikel stimulierendes H., FSH Luteinisierendes (Interstitialzellen stimulierendes) Hormon, LH, ICHS a-Melanozyten stimulierendes Hormon, a-MSH Wachstumshormon (Growth hormone), STH, GH Schilddrüsen stimulierendes Hormon, TSH Mammotropes (laktotropes) Hormon, PRL Akromegalie: vermehrt Wachstumshormone (STH somatotropes Hormon) - Tumor Dr. G. Mehrke 13 Hypophysenhinterlappen Oxytocin Oxytocin (Schwangerschaft – Wehen – Milchproduktion) Adiuretin (Arginin-)Vasopressin, antidiuretisches Hormon, ADH, AVP (Niere – Wasserausscheidung) Dr. G. Mehrke 14 Pankreashormone Die Funktionen der Hormone der Bauchspeicheldrüse sind: • für die Speicherung der aufgenommenen Nahrung in Form von Glykogen und Fett zu sorgen (Insulin) • die Energiereserven bei Bedarf zu mobilisieren (Glukagon) • die Konstanthaltung des Blutzuckerspiegels • die Beinflussung von Wachstum und Stoffwechsel (Somatostatin) Dr. G. Mehrke 15 Pankreashormone Das endokrine Pankreas produziert die Hormone: • Insulin (β-Zellen) • Glukagon (α-Zellen) • Somatostatin (δ-Zellen) • Pankreatisches Polypeptid [PP] (F-Zellen) PP hemmt die exokrine Somatostatin: Sekretion des Pankreas, also 1. Wachstumshormon-Ausschüttung die Produktion der inhibierend (Somatotropin releasing inhibiting Verdauungssäfte und factor, SRIF) 2. parakrine Wirkung: inhibitorisch auf die Motilität von Gallenwege, die Insulin- und Glukagonsekretion stimuliert die SalzsäureProduktion des Magens. Dr. G. Mehrke 16 Diabetes mellitus Typ-1-Diabetes beginnt meist in der Jugend. Bei Diabetes Typ 1 werden die Insulin-bildenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse zerstört. Insulin ist notwendig, damit Zucker, der über die Nahrung ins Blut gelangt, von Zellen aufgenommen und verarbeitet werden kann. Ist zu wenig Insulin vorhanden, verbleibt der Zucker im Blut – der Blutzuckerspiegel steigt. Typ-2-Diabetes betrifft meist Ältere. Zunehmend sind aber auch jüngere Personen und sogar Kinder betroffen. Beim Typ-2-Diabetes schüttet die Bauchspeicheldrüse ausreichend oder sogar verstärkt Insulin aus. Die Zellen, die auf das Hormon reagieren sollten, werden jedoch zunehmend unempfindlicher gegenüber Insulin. Auch in diesem Fall steigt der Blutzuckerspiegel an. Typ-2-Diabetes kann lange Zeit ohne Symptome verlaufen und erst durch Spätschäden auf sich aufmerksam machen. Typ-1-Diabetiker müssen regelmäßig Insulin spritzen, um den Mangel dieses Hormons auszugleichen. Typ-2-Diabetiker können dagegen zu Beginn der Erkrankung viel bewirken, indem sie ihren Lebensstil ändern: Viel Bewegung, ein normales Gewicht und eine ausgewogene Ernährung tragen dazu bei, den Blutzuckerspiegel zu stabilisieren. Ist der Typ-2-Diabetes weiter fortgeschritten, müssen Medikamente dabei helfen, den Blutzucker zu regulieren. Dr. G. Mehrke 17 Insulin Zu den wichtigsten biologischen Wirkungen des Insulins gehören: Membraneffekte • Beschleunigung der Glucoseaufnahme in Muskelund Fettzellen • Beschleunigung der Aufnahme von Aminosäuren und Kalium in Muskel- und Fettzellen Metabolische Effekte • Induktion der Glykogensynthese und -speicherung in Leber und Muskel • Steigerung der Fettsynthese in Leber und Fettgewebe • Speicherung von Aminosäuren im Muskel • Hemmung der Glukosebildung in der Leber • Hemmung der Proteolyse (Proteinabbau) • Regulation des Zellwachstums und der Proliferation durch die Aktivierung der Transkription von Genen, die den Zellzyklus kontrollieren. Dr. G. Mehrke 18 Schilddrüsenhormone Aus der Aminosäure Thyrosin werden die jodhaltigen Hormone Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3) gebildet. Die Ausschüttung der Hormone wird von TRH (Thyroxin Releasing Hormone) aus dem Hypothalamus stimuliert. Somatostatin hemmt sie. Schilddrüsenhormone beeinflussen Wachstum, Reifung und Stoffwechsel des Körpers. Dr. G. Mehrke 19 Schilddrüsenhormone NH2 C C H2 H HO Einfluss auf Wachstum und Reifung COOH L-Tyrosin I Regulativer Eingriff in den Energiestoffwechsel NH2 C C H2 H HO COOH Monoiodtyrosin (MIT) Für die Synthese benötigt der Körper Jod I NH2 C C H2 H HO COOH I Diiodtyrosin (DIT) Der Jodvorrat des Körpers und der tägliche Bedarf betragen durchschnittlich 7 mg und 70 µg (1%). I I HO NH2 C C H2 H O COOH I Das tägliche Jodangebot beträgt je nach Region 10-500 µg in Nahrung und Trinkwasser reicht nicht überall ! Liothyronin (T3) HO NH2 C C H2 H O I Dr. G. Mehrke I I COOH I 20 Thyroxin - Levothyroxin (T4) Wirkungen von Schilddrüsenhormonen Förderung von Wachstum und Reifung Regelung des Energiestoffwechsels erhöhter O2-Verbrauch Grundumsatz gesteigert gesteigerte Wärmeproduktion je nach Ausgangssituation und Gewebe: Steigerung oder Hemmung des Glucose-, Lipid- und Proteinstoffwechsels Steigerung der Erregbarkeit (ZNS) Steigerung der Herztätigkeit Adenylatcyclase O2-Verbrauch Phosphodiesterase Adrenozeptorendichte inotrop + chronotrop: erhöhter (Katecholaminwirkung) Aktivierung von Osteoklasten und –blasten erhöhte Ausscheidung von Ca++ und Phosphat im Urin Muskelkontraktion verlangsamt mehr Energie für gleiche Arbeit Dr. G. Mehrke 21 3-Jährige: gesund (96 cm) Hypothyreose krank (74 cm) 10-jähriges unbehandeltes Mädchen Kretinismus Myxödem Dr. G. Mehrke 22 Jodmangel – Struma Dr. G. Mehrke 23 Jodmangelstruma: Therapie mit Thyroxin, T4 Hypophyse Hypophyse TSH Hypophyse TSH TSH I- I T3,T4 normal T4 IT3,T4 euthyreote Struma Dr. G. Mehrke T4,T3 Rückbildung durch exogene T4-Zufuhr 24 Hyperthyreose • Überproduktion von T4/T3; Morbus Basedow • erhöhter Grundumsatz, erhöhte Temperatur • Schlaflosigkeit, Tremor, pos. chrono- und inotrop, Extrasystolen, Kammerflimmern • gesteigerte Wirksamkeit der Katecholamine • Basedowkrise: Fieber, Tachykardie und • Rhythmusstörungen, Dehydratation, Erbrechen, Durchfall, extreme Unruhe, Myopathie Dr. G. Mehrke 25 Calcium- und Phosphathaushalt Der hormonalen Steuerung des Calcium- und Phosphathaushaltes dienen Parathyrin und Calcitriol (aus Vit. D). z.T. auch Calcitonin (Peptidhormon, Schilddrüse). Die Vorstufe von Calcitriol Vitamin D3 wird unter UV-Einwirkung in der Haut gebildet. In den Nieren wird es zu Calcitriol aktiviert. Calcitonin ist der Gegenspieler zum Parathormon. Calcitriol und Calcitonin führen zum verstärkten Einbau von Ca in die Knochensubstanz. Osteoklasten werden gehemmt. Parathyrin (Parathormon) ist ein Peptidhormon, das in den Nebenschilddrüsen gebildet wird. Parathormon erhöht die Aktivität der Osteoklasten Erhöhung des Blutcalciums Nebenschilddrüsen: Die vier kleinen Drüsen liegen an der Rückseite der Schilddrüse. Dr. G. Mehrke 26 Nebennierenhormone Nebennierenrinde und Nebennierenmark Nebennierenrinde: Glucocortico(stero)ide Mineralocortico(stero)ide Aldosteron, Corticosteron und 11-Desoxycorticosteron (Wirkung auf den Elektrolythaushalt) Gluco-cortico(stero)id Cortisol (=Hydrocortison) und (in geringem Ausmaß) Cortison (Wirkung auf den Kohlenhydrathaushalt) Dr. G. Mehrke 27 Glucocorticoide Kohlenhydrat- und Aminosäurenstoffwechsel : Cortisol erhöht die Glucosekonzentration im Blut Herz- und Kreislauf: Verstärkung der Herzkraft und zur Gefäßkonstriktion Glucocorticoide wirken (v. a. in höherer Dosierung) antientzündlich, antiallergisch, hemmen die Synthese von Lymphokinen und die Histaminfreisetzung Dr. G. Mehrke 28 Cushing-Syndrom - erhöhte Cortisolspiegel Die Symptome des Cushing-Syndroms sind durch die verstärkte hormonelle Wirkung der Cortikoide auf die Zielgewebe bedingt. •Vollmondgesicht •Stammfettsucht •„Stiernacken“ •Stoffwechsellage wie bei Diabetes mellitus •arterielle Hypertonie •Hypogonadismus •Osteoporose •Hautatrophien, Striae rubrae •Muskelschwäche und Muskelatrophie •Hirsutismus Dr. G. Mehrke 29 Wirkungen der Glucocorticoide Niere: verzögern die Wasserausscheidung Magen: schwächen den Schleimhautschutz Gehirn: neben der Wirkung auf den Hypothalamus - EEG- und psychische Veränderungen. Stress durch körperliche Arbeit oder psychische Belastungen erhöht über vermehrte CRH-Freisetzung und den erhöhten Sympathikotonus die Ausschüttung von Cortisol. Viele der Cortisolwirkungen stehen daher im Dienste der Stressreaktion (Mobilisierung des Energiestoffwechsels, Erhöhung der Herzleistung u. a.). Dr. G. Mehrke 30 Nebennierenmark Adrenalin (80%) - Noradrenalin Die Freisetzung der Hormone des Nebennierenmarks Adrenalin (A) und Noradrenalin (NA) wird nerval durch den Hypothalamus gesteuert. Ursächliche Reize sind physischer und psychischer Stress. Stress Dies dient dazu, den Körper leistungsbereit zu machen. Man bezeichnet die Gesamtheit dieser Effekte als Fight-or-Flight-Syndrom. Dr. G. Mehrke 31 Cholesterolabkömmlinge Steroidhormone Dr. G. Mehrke 32 Biosynthese der hauptsächlichen Steroidhormone 12 11 19 18 13 14 1 9 2 10 3 12 5 4 H19 O 22 21 21 18 6 3 HO 26 20 23 16 13 26 HCC OH OH H 2 CH3 8 10 5 OH 4 15 21 9 2 C=O C=O C=O HO 7 6 Testosteron HO CH3 H2C OH OH O HO OH OH C 2 O H O OH O H2C OH Corticosteron C=O C=O HO O C=O H2C OH Progesteron OH HO C HHC O O Cortisol Aldosteron O Östradiol O Dr. G. Mehrke Cortisol Progesteron O Aldosteron OH C=O C=O Corticosteron Testosteron Östradiol HO 25 17 O Cholesterol HO 27 15 21 O 24 16 1 OH 27 25 23 17 14 Cholesterol 2 22 8 7 11 20 24 33 Androgene Dr. G. Mehrke 34 Physiologische Wirkungen der Androgene (1) Einige sexualspezifische Wirkungen • Funktion der Geschlechtsdrüsen (Prostata, • • • • Samenblase) Reifung von Samenzellen Sekundäre männliche Geschlechtsmerkmale (Bartwachstum, Stimmbruch etc.) Geschlechtstrieb (Libido) Ausbildung männlicher Geschlechtsorgane Die Pubertät ist bei Mädchen und Jungen androgenabhängig ! Dr. G. Mehrke 35 Physiologische Wirkungen der Androgene (2) Einige sexualunspezifische Wirkungen • Stoffwechsel (z.B. Eiweißaufbau männlicher • • • Muskeltyp Wirkung auf Knochenreifung und Längenwachstum Beschaffenheit von Muskulatur und Haut Funktion der Talgdrüsen (pubertäre Akne) Kastration vor Pubertät: Eunuch kein Stimmbruch, kein Bart, weiblicher Typ Kastration nach Pubertät: Atrophie der akzessorischen Dr. G. Mehrke Geschlechtsdrüsen, Libido 36 Anabolika: Strukturänderung führt zur Dissoziation der Wirkungen 18 CH 3 OH 18 17 19 CH 3 OH 17 CH 3 O O 19-Nor-testosteron Testosteron anabol >> androgen Dr. G. Mehrke 37 Antiandrogene kompetitiver Antagonismus am Androgenrezeptor NO 2 CH3 CH3 HO H2C CF 3 C=O O C CH3 CH3 O NH C O CH O H 3C Cl CH 3 Cyproteronacetat Flutamid (gestagen) Hemmung der GnRH-Sekretion reiner Antagonist 1) Prostatakarzinom 2) Sexualdeviation beim Mann (unbefriedigend) 3) Pubertas praecox bei Buben und Mädchen Dr. G. Mehrke 38 Androgene bei der Frau Zu hoher Androgenspiegel: Virilisierung Hirsutismus Dr. G. Mehrke 39 Östrogene Dr. G. Mehrke 40 Östrogene (Estrogene) Dr. G. Mehrke 41 Östrogene und Gestagene im Zusammenspiel Vorbereiter und Erhalter der Schwangerschaft • • Östrogen (Estrogen) = Follikelhormon: Ovar, Plazenta (NNR, Hoden, Fettgewebe Aromatase) Progesteron = Gelbkörperhormon • Corpus luteum, Plazenta • (NNR) OH OH Aromatase Cyp19 HO O Testosteron Dr. G. Mehrke Östradiol 42 Gestagene Gestagene, auch Gelbkörperhormone, sind neben den Estrogenen die zweite wichtige Klasse der weiblichen Geschlechtshormone. vom Hypophysenvorderlappen Progesteron, das von Granulosazellen gebildet wird, die in der Wand des geplatzen Follikels sitzen, und die unter dem Einfluss des luteinisierenden Hormons (LH) das Corpus luteum bilden – in dem weiter Progesteron gebildet wird – bereitet die Gebärmutterschleimhaut auf die Einbettung der befruchteten Eizelle vor und verhindert eine weitere Follikelreifung, sofern es zur Befruchtung kommt. Dr. G. Mehrke 43 Hypophysenvorderlappen Corticotropin Adrenokortikotropes H., ACTH Follitropin Lutropin Follikel stimulierendes H., FSH Luteinisierendes (Interstitialzellen stimulierendes) Melanotropin = a-Melanocortin Somatotropin Thyrotropin Prolactin Wachstumshormon (Growth hormone), STH, GH Hormon, LH, ICHS a-Melanozyten stimulierendes Hormon, a-MSH Schilddrüsen stimulierendes Hormon, TSH Mammotropes (laktotropes) Hormon, PRL Dr. G. Mehrke 44 Der Temperaturanstieg um ca. 0,6 °C ist ein Gestageneffekt (Progesteron) Ausschüttung von LH positiver Feedback (Hohlwegeffekt) Östradiolanstieg Östrogene: Proliferation, Zervikalsekret spinnbar Gestagene: sekretorische Umwandlung, Vorbereitung Nidation/Eitransport Zervikalsekret zähflüssig Dr. G. Mehrke Proliferative / Sekretorische Phase 45 Zyklus Schwangerschaft HPL = human placenta lactogen STH HCG = human chorionic gonadotropin LH 175 ng/ml 15 ng/ml 30 ng/ml 0,25 ng/ml Dr. G. Mehrke 46 Östrogene O H3C 17 Natürliche Östrogene: rascher Abbau durch Glucuronidierung und Sulfatierung am C17... oral nicht ausreichend wirksam 3x OH H3C HO Östron 17 OH H3C 17 HO OH Östradiol HO 10 x Östriol Synthetische Östrogene: Hemmung des Abbaus durch die Ethinylgruppe am C17... oral wirksam OH H3C 17 C C 17 H3C HO Ethinylöstradiol OH H 3C Dr. G. Mehrke C C O Mestranol 47 Östrogene sonstige Wirkungen • • Protein: anabol Ca++ • • • • • • Förderung der Resorption und des Einbaus in die Knochen Osteoporose in Menopause durch Östrogenmangel Knochenreifung in Pubertät noch stärker gefördert als durch Androgene Talgdrüsenfunktion reduziert Wasserretention besonders vor der Geburt Psychotrope Effekte im Klimakterium (?) Dr. G. Mehrke 48 Ein Hormon verführt Frauen zum Fremdgehen Östradiol sorgt unter anderem für die Fruchtbarkeit. Es erreicht Spitzenwerte um den Eisprung herum und in der Mitte der zweiten Zyklushälfte. Frauen mit besonders hohem Östradiolwert schätzen sich attraktiver ein, und sie erscheinen auch Männern als besonders anziehend. Zudem neigten diese Frauen zu Flirts und zum Fremdgehen. !? Dr. G. Mehrke 49 Östrogene Nebenwirkungen • • • • • Thromboembolien Endometriumkarzinome Teratogenität Gynäkomastie Kardiovaskuläre Komplikationen • Thromboembolie • Herzinfarkt • Sehr hohe Dosen: • Übelkeit, Erbrechen, Durchfall • Natrium und Wasserretention • Brustspannung Dr. G. Mehrke 50 Östrogene Anwendungen • Klimakterium • Osteoporose • Psyche • Kraurose, Pruritus • • • • • Abort Ovulationsauslösung Implantationshemmung Hochwuchs Prostatakarzinom (besser Antiandrogene) Dr. G. Mehrke 51 Antiöstrogene C2H5 O C C N C2H5 H2 H2 Tamoxifen C2 H5 C2 H5 O C C N C2 H5 H2 H2 Cl Clomiphen Dr. G. Mehrke Brustkrebs 52 Gestagene Wichtigstes Hormon: Progesteron - während der 2. Zyklushälfte Bildung im Corpus luteum - während Schwangerschaft erfolgt Produktion vorwiegend in der Plazenta Biologische Wirkung: - Brustwachstum Wachstum der weiblichen Sexualorgane und Ausprägung der sekundären weiblichen Geschlechtsmerkmale Aufbau der Uterusschleimhaut Dr. G. Mehrke 53 Der Temperaturanstieg um ca. 0,6 °C ist ein Gestageneffekt Abort Schwangerschaft 175 ng/ml 15 ng/ml 50 ng/ml sekretorische Umwandlung, Vorbereitung auf Nidation/Eitransport, Zervikalsekret zähflüssig, Dr. G. Mehrke Proliferative / Sekretorische Phase 54 Gestagene Anwendungen • • • • • • Dysfunktionelle Blutungen, Polymenorrhö Dysmenorrhö Endometriose Abort Ovulationsauslösung Metastasierendes Mamma- und Endometriumkarzinom • Menstruationsverschiebung • Mastodynie, Mastopathie Dr. G. Mehrke 55 Hypothalamus Hypothalamus GnRH Hypophyse Hypophyse FSH FSH LH LH Kontrazeptivum Ovar Ovar Progesteron Östrogen Uterus Uterus Brust Dr. G. Mehrke Brust 56 Minipille Im Unterschied zur Antibabypille enthält die Minipille keine Hormone vom Typ der Estrogene, sondern nur Gestagene. Die Wirkung beruht auf einer Verdickung des Gebärmutterhalssekretes (Zervikalsekret). Hierdurch wird die Wanderung von Spermien aus der Scheide in die Gebärmutter und Eileiter verhindert. Zusätzlich eine Hemmung des Eisprungs. Ob es darüber hinaus noch zu einer Hemmung der Einnistung (Nidation) befruchteter Eizellen kommt, ist unklar. Dr. G. Mehrke 57 „Pille danach“ Die Wirkung der „Pille danach" besteht in einer Hemmung oder Verzögerung des Eisprungs (Hemmung der Follikelreifung, Verzögerung des LH-Peaks). Levonorgestrel (Pidana®) Ulipristalacetat (Ellaone®) Der verzögerte Eisprung erfolgt dann etwa fünf Tage später. Diese Verzögerung ist ausreichend, um das fruchtbare (fertile) Zeitfenster zu schließen, denn Spermien haben durchschnittlich eine Überlebensdauer von 3-5 Tagen. Diese hormonelle Methode hat keinen Einfluss auf die Einnistung (Implantation) einer befruchteten Eizelle. Die „Pille danach" führt daher zu keinem Schwangerschaftsabbruch, sie ist unwirksam, sobald der Prozess der Einnistung begonnen hat. Dr. G. Mehrke 58 „Pille danach - Gestagene“ Die Gestagen- „Pille danach" ist eine Methode der Notfallverhütung. Mit ihrem hoch dosierten Gestageninhalt kann die Einnistung der befruchteten Eizelle in die Gebärmutter nach ungeschütztem Geschlechtsverkehr verhindert werden. Sie zählt nicht im eigentlichen Sinne zu den Verhütungsmitteln und sollte entsprechend so auch nicht eingesetzt werden. Dr. G. Mehrke 59 Allgemeine Wirkungen der Sexualhormone Die Geschlechtshormone beeinflussen den Feinbau des Gehirns. Vermutlich gibt es in der Gehirnentwicklung von Mädchen und Jungen unter dem Einfluss der weiblichen und männlichen Geschlechtshormone bereits vor der Geburt Unterschiede. Im Verlauf der Pubertät wird das Gehirn in allen Bereichen umstrukturiert. Dies hat nicht nur Einfluss auf die psychische, sondern auch auf die geistige (kognitive) Entwicklung. Es bilden sich geschlechtsspezifische Gehirnstrukturen aus, die sich auf die Verhaltensmuster und die geistigen Leistungen, wie zum Beispiel das Lösen abstrakter Aufgaben, auswirken. Die Gesamtintelligenz (IQ) ist davon jedoch nicht betroffen. Dr. G. Mehrke 60 Hormone allgemein • Steuerungssystem verknüpft mit vegetat. NS • Hormone schon in sehr geringen Mengen wirksam • Dreistufig hierarchischer Aufbau: Hypothalamus – Hypophyse – Endokrine Drüse • Hypothalamus: übergeordnete Funktionseinheit • • • Bildung der Releasing Hormone = Liberine Release Inhibiting Hormone = Statine Hypophyse: Gliederung in - Vorderlappen (Adenohypophyse) - Hinterlappen (Neurohypophyse) Glandotrope Hormone <–> Effektorische Hormone Dr. G. Mehrke 61 Hormone allgemein • • • • Schilddrüsenhormone: Thyroxin – Stoffwechselaktivierend Pankreas: Insulin – Glucagon – Somatostatin – Blutzucker – Kohlenhydratstoffwechsel Nebennierenrinde: Cortisol – KH-, Fett-, Proteinstoffwechsel; Aldosteron (Niere) NN-Mark: (Nor-)Adrenalin Stoffwechselaktivierend Dr. G. Mehrke 62 Hormone allgemein • Sexualhormone Androgene – Östrogene sowohl bei Mann & Frau • Androgene – Testosteron – Männl. Phänotyp – Pubertät • • Weibl. Sexualhormone: Östrogene – Gestagene – Pubertät weibl. Phänotyp – Zyklus & Schwangerschaft Dr. G. Mehrke 63 Weiter mit: Hormone – Brustkrebs - Erbfaktoren Progesteron Dr. G. Mehrke 64 Hormone – Brustkrebs - Erbfaktoren Dr. G. Mehrke 65 Erbfaktoren und Brustkrebs Nur 5% aller Brustkrebserkrankungen sind eindeutig erblich bedingt. Sie treten familiär gehäuft auf. Bei unter 50 Jahre alten Patientinnen sind 25% erblich bedingt. 1994 Miki et al.: Entdeckung des BRCA1 Gens auf Chromosom 17q21 1995 Wooster et al.: Entdeckung des BRCA2 Gens auf Chromosom 13q12-13 Bei beiden Genen handelt es sich wahrscheinlich um Mutationen eines Tumorsuppressorgens. Sie sind nicht geschlechtsspezifisch und erklären ca. 45% (BRCA1) bzw. 30% (BRCA2) aller erblichen Fälle. Ein drittes Gen wird postuliert! Dr. G. Mehrke 66 Erbfaktoren und Brustkrebs (2) Trägerinnen des BRCA1 Gens (ca. 1 in 500-2000 Frauen) bekommen zu ca. 60% Brustkrebs unter 50 Jahren, zu 80% bis 70 Jahre und zu 90% bis zum Lebensende. Das Risiko für Ovarialkrebs ist ebenfalls erhöht: 42% unter 70 Jahre (aufgeteilt in zwei Gruppen: 90% haben ein relativ geringere Wahrscheinlichkeit von 26%, die kleinere Gruppe aber von 85%). Auch das Risiko für Kolon- (4-fach) und Prostatakrebs (3-fach) ist deutlich erhöht. Trägerinnen des BRCA2 Gens bekommen zu ca. 87% Brustkrebs bis zum 80sten Lebensjahr Dr. G. Mehrke 67 Endogene Risikofaktoren für Brustkrebs Frühe Menarche, z.B. in China mit 17 Jahren, in den USA mit 12,8 Jahren Sport verzögert... Schutzeffekt ? Späte Menopause: Risiko 1,4-fach höher, wenn die Frauen im “Altersfenster“ noch menstruieren Alter bei erster (voller) Schwangerschaft Anzahl der Kinder: mit jedem Kind um 9% verringertes Risiko Stilldauer (?) Körpergröße (?); mehr Fett... mehr Aromatase (Risiko postmenopausal erhöht ?) Theorien: Östrogen + Progesteron-Hypothese Östrogen-Window-Hypothese Diese Risikofaktoren haben keinen Einfluss auf das familiäre Krebsrisiko. Maximal 30% aller Fälle lassen sich über Genetik und Östrogene erklären Weibliche Hunde, die vor erstem Zyklus sterilisiert werden, haben ein 200-fach Dr. G. Mehrke erniedrigtes Risiko 68 Exogene Risikofaktoren für Brustkrebs (1) Hormonelle Kontrazeption: Risiko nur wenn kürzer als 15 Jahre zurückliegend (OR 1,3) Hormonelle Substitution: Risiko nur wenn kürzer als 10 Jahre zurückliegend (OR 1,5) POPs ? Persistent Organic Pollutants wie DDT/DDE, PCBs, chlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane: Widersprüchliche Erkenntnisse Dagegen Schutzeffekt bei Lungenkrebs: OR 0,69 bei Einnahme von Kontrazeptiva, OR 0,59 bei > 7 Jahre Substitutionstherapie (HRT) An earlier age of breast cancer diagnosis related to more frequent use of antiperspirants/deodorants and underarm shaving K.G. McGrath Eur.J.Cancer Prev. (2003) 12:479-85 Dr. G. Mehrke 69 Exogene Risikofaktoren für Brustkrebs (2) Heterozyklische Aromatische Amine NH2 CH3 N N CH 3 N NH2 N N IQ 2-Amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinolin PhIP Dr. G. Mehrke N 2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridin 70 Exogene Risikofaktoren für Brustkrebs (2) Heterozyklische Aromatische Amine Tumorexperimente an F344 Ratten (Auswahl): PhIP IQ 25 ppm 104 Wochen 100 ppm 104 Wochen 75 ppm 75 ppm 53 Wochen 53 Wochen Prozent Ratten mit Tumoren in Brust Kolon Brust Kolon weiblich männlich 7 0 0 0 47 13 0 43 29 50 0 3 5% Fett im Futter 25% Fett im Futter PhIP-Gehalt in gebratenem Fleisch und Fisch: 0,6 – 70 ng/g Frau, die 200 g Fleisch/Tag isst, nimmt maximal 14 µg oder 0,28 µg/kg auf (bei 50 kg Körpergewicht), das ist fast 5000 mal weniger als das was die Ratte bei 25 ppm im Futter täglich verzehrt (1,25 mg/kg) ! Zu beachten: Lebensdauer Ratte - Mensch Dr. G. Mehrke 71