| Testosteron - Pharmakologie |
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Allgemein
Testosteron ist ein Steroidhormon, gehört zur Gruppe der Androgene (Sammelbegriff für die männlichen Sexualhormone) und ist das wichtigste im Organismus gebildete Androgen (Kroker 1999g; Schmeitzel 1990). Sein Bildungsort sind zu 80% die Leydig'schen Zwischenzellen des Hodens, 10% werden in der Nebennierenrinde gebildet, und der restliche Anteil setzt sich aus den ebenfalls im Hoden gebildeten Androstendion und Dehydroepiandrostendion zusammen (Kroker 1999g). Androstendion hat eine schwache androgene Wirkung, Dehydroepiandrostendion eine mässig starke androgene Wirkung. Testosteron und sein Metabolit Dihydrotestosteron sind stark wirkende Androgene (Schmeitzel 1990). Bei der Frau und beim weiblichen Tier wird Testosteron in kleinen Mengen in den Ovarien und der Nebennierenrinde gebildet (Wilson 1995).
Wirkungsort
Da Testosteron im Blut transportiert wird, könnte man annehmen, dass es sich in allen Organen und Geweben, je nach Durchblutung, mehr oder weniger gleichmässig verteilt. Für Testosteron trifft dies nicht zu, weil in seinen Zielzellen spezifische Rezeptoren vorkommen (Neumann 1992). Steroidhormone stammen von einem Vorgängermolekül, dem Cholesterol ab (Edquist 1997; Niswender 1993). Bei männlichen Säugern ist die Konzentration von Testosteron im Plasma während drei Lebensphasen relativ hoch:
| 1. | In der embryonalen Phase, in der die phänotypische Differenzierung stattfindet. Die Androgene sind für die Entwicklung des männlichen Urogenitaltraktes verantwortlich. |
| 2. | In der neonatalen Phase. |
| 3. | Während der adulten sexuellen Phase (Wilson 1995). |
Die biologischen Hauptwirkungen auf die Geschlechtsorgane können wie folgt zusammengefasst werden: Wachstum und Funktion von Penis und Skrotum, Regulation der Spermienproduktion, Wachstum und Funktion der akzessorischen Geschlechtsdrüsen, Hemmung der Gonadotropinsekretion (Kroker 1999g; Wilson 1995; Neumann 1992) und Entwicklung und Erhaltung der sekundären Geschlechtsmerkmale (Allen 1996a; Wilson 1995; Plumb 1995).
Die Androgene besitzen weiter eine anabole, muskelaufbauende Wirkung (Kroker 1999g; Plumb 1995; Wilson 1995). Diese umfasst die Positivierung der Stickstoffbilanz und die Retention von Kalium, Natrium, Chlorid, Phosphat und Schwefel (Wilson 1995).
Testosteron erhöht, wenn es therapeutisch an hypogonadale Männer verabreicht wird, die Knochenmasse. Dieser therapeutische Effekt wird auch bei Frauen, die an Osteoporose leiden, beobachtet (Marcus 1995b). Obwohl man den genauen Mechanismus, den die Sexualhormone im Knochenmetabolimus spielen, nicht kennt, konnte gezeigt werden, dass die männlichen Geschlechtshormone (Testosteron, Dihydrotestosteron) die Knochenmineralisierung stimulieren und den Mineralgehalt und das Volumen der Knochen steigern (Fukuda 2000).
Durch Stimulation erythropoetischer Stimulationsfaktoren kann Testosteron die Erythrozytenbildung fördern (Plumb 1995).
Eine weitere Wirkung männlicher Geschlechtshormone ist die Appetitstimulation (Allen 1996a).
Androgene haben unter anderem folgende Wirkungen auf die Haut: Verdickung der Epidermis, Steigerung der Talgproduktion, Zunahme des Hyaluronsäureanteils in der Haut (Schmeitzel 1990; Neumann 1992).
Androgene sind auch für das aggressive und sexuelle Verhalten von männlichen Säugern verantwortlich (Wilson 1995). Sie haben eine entscheidende Funktion für das psychosexuelle, männliche Geschlechtsverhalten. Hierbei sind sie für den koordinierten Ablauf der Reflexkette mitverantwortlich (Glatzel 1997). Werden Androgene für kurze Zeit an normale Männer (d.h. mit physiologischen Plasmatestosteronspiegeln) verabreicht, können verschiedene Nebenwirkungen (z.B. Aggression) auf das Verhalten und die Stimmung der Probanden beobachtet werden (Wilson 1995).
Testosteron kann auch in verschiedenen Geweben durch Aromatisierung in Oestradiol umgewandelt werden. Das auf diesem Weg produzierte Oestradiol spielt eine Rolle bei der Knochenreifung (Schluss der Epiphysenfugen) (Wilson 1995) und in der Regulation der Testosteronproduktion, indem es die GnRH-Freisetzung (gonadotropin releasing hormone) stärker hemmt als Testosteron (Kroker 1999g).
Wirkungsmechanismus
Allgemein
Steroidhormone sind fettlöslich und deshalb fähig, in alle Zellen des Körpers einzudringen. Das Eindringen in die Zellen geschieht durch passive Diffusion. Die Steroide binden an spezifische Rezeptoren, welche sich in den Zellen befinden (Edquist 1997; Niswender 1993). Für Steroidhormone gibt es wahrscheinlich nur Rezeptoren im Zellkern. Man weiss, dass der Hormonrezeptorkomplex nach Transformation im Zellkern eine starke Bindung mit der DNS eingeht. Durch die Stimulierung der RNS-Polymerase wird die Genexpression auf der Ebene der Transkription moduliert, d.h. die Synthese von mRNS (Boten-RNS) wird in Gang gesetzt, die ihrerseits die Synthese spezifischer Proteine und Enzyme in den Ribosomen anregt (Translation) und somit die eigentliche Hormonwirkung auslöst (Edquist 1997; Neumann 1992; Niswender 1993). In vielen Zielgeweben (z.B. Prostata) wird Testosteron durch die 5alpha-Reduktase in Dihydrotestosteron transformiert, welches als intrazellulärer Mediator für die meisten Wirkungen des Hormons dient (Wilson 1995; Neumann 1992; Edquist 1997). Dihydrotestosteron bindet enger an den intrazellulären Rezeptor als Testosteron und der Dihydrotestosteron-Rezeptor-Komplex ist viel stabiler als der Testosteron-Rezeptor-Komplex. Auf diese Weise erklärt sich auch die grössere androgene Potenz des Dihydrotestosterons (Wilson 1995), welche zweimal grösser als die des Testosterons ist (Edquist 1997). Nur nicht proteingebundenes Hormon kann in die Zielzelle diffundieren (Cain 1992; Edquist 1997). Das würde bedeuten, dass proteingebundene Steroide biologisch inaktiv sind. Die Bindung an die Plasmaproteine ist jedoch reversibel (Edquist 1997). Die Transportproteine werden SHBG (sex hormone binding globuline, Sexualhormonbindendes Globulin) genannt (Selman 1997).
Speziell
Die Testosteronsekretion wird durch die Gonadotropine reguliert (Mol 1997; Edquist 1997; Wilson 1995). Die Gonadotropine und das Testosteron werden pulsatil (stossweise) freigesetzt. LH (Luteinisierungshormon) und FSH (Follikelstimulierendes Hormon) regulieren zusammen das Hodenwachstum, die Spermatogenese und die Steroidhormonsynthese.
LH stimuliert die Leydig'schen Zwischenzellen, wodurch die Konversionsrate von Cholesterol zu Androgenen erhöht wird. FSH wirkt hauptsächlich in den Gonaden, wo es an die Sertolizellen bindet und so die Spermatogenese in den Samenkanälchen fördert. FSH kann zusätzlich die LH-Aktivität erhöhen und so die Testosteronsynthese stimulieren. Testosteron ist auch für die Spermatogenese und die Spermienreifung notwendig.
Die Freisetzung von LH wird durch eine negative Rückkopplung (negative feedback) des Testosterons reguliert, welche die GnRH-Freisetzung aus dem Hypothalamus hemmt (Mol 1997; Allen 1996a; Wilson 1995). Auch die FSH-Sekretion wird durch eine negative Rückkopplung, in erster Linie über ein als Inhibin bezeichnetes Proteohormon, das in den Sertolizellen gebildet wird, kontrolliert (Allen 1996a).
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