Hormone mit P im Gehirn: Eine Übersicht

Hormone spielen eine entscheidende Rolle bei der Steuerung verschiedener Körperfunktionen, und das Gehirn ist keine Ausnahme. Einige Hormone, die mit dem Buchstaben P beginnen, haben signifikante Auswirkungen auf die Gehirnfunktion, darunter Neuropeptide, Östrogene, Progesteron und Substanzen, die P-Glykoprotein beeinflussen. Dieser Artikel bietet eine detaillierte Liste und Beschreibung von Hormonen mit P, die im Gehirn wirken, und untersucht ihre Funktionen, Wirkungen und Wechselwirkungen.

Neuropeptide: Botenstoffe des Nervensystems

Neuropeptide sind Peptide, die als Botenstoffe von Nervenzellen freigesetzt werden. Sie fungieren entweder endokrin als neurosekretorische Peptidhormone oder parakrin als Kotransmitter. Es sind bisher über 100 verschiedene Neuropeptide bekannt.

• Funktionsweise: Als Hormone gelangen sie über die Blutbahn zu den Zielzellen. Als Kotransmitter wirken sie als Neuromodulatoren, indem sie die Wirkung der Neurotransmitter modulieren, also unterstützen oder hemmen.
• Synthese und Transport: Die Synthese und der Transport von Neuropeptiden sind eher langsam und träge im Vergleich zu niedermolekularen Botenstoffen. Neuropeptide werden an den Ribosomen im Perikaryon synthetisiert und nicht - wie bei niedermolekularen Botenstoffen - im Axon.
• Beispiele: Bekannte Vertreter sind z.B. ACTH, Neuropeptid Y und Proctolin.
  • ACTH (Adrenocorticotropes Hormon): Regt in der Nebennierenrinde die Ausschüttung der Glucocorticoide an und ist im Gehirn über die Melanocortinrezeptoren an der Regulation vegetativer Funktionen beteiligt.
  • Neuropeptid Y: Besitzt zahlreiche Funktionen im Gehirn.
  • Proctolin: Besitzt generelle Neurotransmitterwirkung.

Weibliche Geschlechtshormone: Östrogen und Progesteron

Die weiblichen Geschlechtshormone Östrogen und Progesteron spielen eine entscheidende Rolle bei der Funktion des weiblichen Körpers und beeinflussen auch das Gehirn.

Östrogen

Östrogen ist das wichtigste weibliche Geschlechtshormon und gehört neben den Gestagenen zur Gruppe der weiblichen Sexualhormone. Es wird zyklusabhängig in den Eierstöcken der Frau gebildet. Kurz vor dem Eisprung ist der Östrogenspiegel im Blut besonders hoch. Während einer Schwangerschaft wird das Östrogen hauptsächlich in der Plazenta gebildet.

• Funktionen:
  • Bewirkt die Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale, also die Entwicklung der Brust, der Milchdrüsen und auch die Ausbildung der Gebärmutter (Uterus).
  • Führt zu den typischen periodischen Veränderungen während des weiblichen Zyklus, wie die Vergrößerung der Gebärmutter, die Schleimhautverdickung der Vagina und eine Verflüssigung des Zervixschleims kurz vor dem Eisprung.
  • In geringen Mengen wird Östrogen auch bei Männern gebildet, vor allem aus Androgenen im Fettgewebe.
  • Ist auch an allgemeinen (weiblichen und männlichen) Stoffwechselreaktionen beteiligt, wie beispielsweise der Knochenbildung.

Progesteron

Progesteron gehört ebenfalls zu den weiblichen Geschlechtshormonen und wird vor allem in der zweiten Zyklushälfte der Frau im Gelbkörper, dem sogenannten Corpus luteum, gebildet. Während einer Schwangerschaft wird Progesteron in hohen Konzentrationen in der Plazenta produziert.

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• Funktionen:
  • Spielt vor allem bei der Einnistung und dem Wachstum einer befruchteten Eizelle im Uterus eine wichtige Rolle.
  • Sorgt für eine bessere Durchblutung der Gebärmutterschleimhaut und die Anpassung der Uterusmuskulatur an den wachsenden Embryo.

Prolaktin

Prolaktin gehört zu den wichtigsten weiblichen Hormonen während und nach einer Schwangerschaft.

Weitere Hormone und Substanzen mit P

• Luteinisierendes Hormon (LH): Wird in der Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) produziert und nimmt Einfluss auf die Menge der Ausschüttung von verschiedenen Hormonen der Frau während des Menstruationszyklus. In der ersten Zyklushälfte bewirkt Östrogen, dass mehr und mehr LH produziert wird, bis zur Mitte des Zyklus das Maximum erreicht ist und dadurch der Eisprung ausgelöst wird. In der Folge bildet sich der sogenannte Gelbkörper im Eierstock der Frau. Hier wird dann in der zweiten Zyklushälfte Progesteron produziert, welches die Gebärmutter auf die Einnistung einer befruchteten Eizelle vorbereitet. Dauerhaft und stark erhöhte LH-Werte können Hinweis für ein sogenanntes polyzystisches Ovarsyndrom, kurz PCO-Syndrom, sein.
• Follikelstimulierendes Hormon (FSH): Wird ebenfalls in der Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) gebildet und regt bei der Frau die Reifung des Follikels in den Eierstöcken an, also das Wachstum einer Eizelle bis zum Eisprung. Beim Mann stimuliert es die Bildung der Spermien. Außerdem fördert FSH im Verlauf des Menstruationszyklus die Bildung des Enzyms Aromatase, wodurch die Östrogen-Produktion erhöht und so die Follikelreifung zusätzlich stimuliert wird.
• Humanes Choriongonadotropin (hCG): Spielt eine wichtige Rolle in der Aufrechterhaltung einer Schwangerschaft. Dieses weibliche Hormon ist vor allem von gängigen Schwangerschaftstests bekannt. Das hCG wird über den Urin ausgeschieden, wo es durch spezielle Schnelltests nachgewiesen werden kann. Auch im Blut ist das Hormon bei einer bestehenden Schwangerschaft erhöht. Die Werte nehmen im Verlauf bis etwa zum Beginn des zweiten Trimesters stark zu und fallen dann bis zur Geburt wieder ab.
• Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH): Ist ein den anderen Hormonen - den Gonadotropinen (LH, FSH, Prolaktin und hCG) - im Körper vorgeschaltetes Hormon, welches deren Ausschüttung und Produktion steuert.

P-Glykoprotein (P-gp) und seine Bedeutung für das Gehirn

P-Glykoprotein (P-gp) ist ein transmembranäres Effluxtransportprotein aus der Familie der sogenannten ABC-Transporter (ATP-binding-cassette-Transporter, ABCB1). Es spielt eine wichtige Rolle beim Wirkstofftransport und hat somit auch Auswirkungen auf das Gehirn.

• Funktion: P-gp pumpt Arzneimittel aktiv unter Energieverbrauch gegen ein Konzentrationsgefälle zurück ins Lumen, wodurch die Absorption der Xenobiotika verringert wird. Die Expression von P-gp kann direkte Auswirkungen auf die Resorption, Verteilung und Elimination von Arzneimitteln haben.
• Vorkommen: P-gp wird in verschiedenen nicht-tumorösen Geweben mit Ausscheidungsfunktionen (Dünndarm, Leber und Niere) und an Blut-Gewebe-Schranken (Blut-Hirn-Schranke, Blut-Hoden-Schranke und Plazenta) exprimiert.
• Bedeutung für das Gehirn: P-gp schränkt die Penetration von Wirkstoffen ins Gehirn ein und schützt es so vor potenziell toxischen Verbindungen.
• Polymorphismus: Das Gen ABCB-1/MDR-1, das P-gp kodiert, weist über 50 Polymorphismen auf. Diese können dazu führen, dass die codierten Transportproteine über unterschiedliche Aktivitäten verfügen, wodurch auch die Wirksamkeit sowie Verträglichkeit einiger Wirkstoffe beeinflusst wird.
• Wechselwirkungen: P-gp ist ein wichtiger Mediator für Arzneimittel-Arzneimittel-Wechselwirkungen. Die Hemmung bzw. Induktion von P-gp ist ein wichtiger Mechanismus von Arzneimittelinteraktionen.
• Inhibitoren: Beispiele für P-gp-Inhibitoren sind Antiarrhythmika, Antibiotika, Antimykotika, Antitumorale Wirkstoffe, Calcium-Kanal-Blocker, HIV-Proteaseinhibitoren, Immunsuppressiva, Malaria-Medikamente, Nahrungsmittel (Grapefruitsaft) und Statine.
• Induktoren: Beispiele für P-gp-Induktoren sind Antidepressiva (Johanniskraut), Antikonvulsiva, Chemotherapeutika, HIV-Therapeutika, Glukokortikoide und Tuberkulostatika.
• Substrate: Folgende Verbindungen sind Substrate von P-gp: Antibiotika, Antidepressiva, Antiemetika, Antihistaminika, Antikoagulanzien, Antikonvulsiva, Antipsychotika, Betablocker, Calciumkanalblocker, Chemotherapeutika, Herzglykoside, Immunsuppressiva, Opioide, Proteaseinhibitoren, Statine und Steroidhormone.

P-gp und Arzneimittelresistenz bei Krebs

P-gp wird auf der Oberfläche von Krebszellen überexprimiert und verhindert das Eindringen von Medikamenten in den Tumor. Es extrudiert Krebsmedikamente, bevor sie das beabsichtigte Ziel erreichen können. Darüber hinaus vermittelt P-gp häufig eine Resistenzentwicklung gegen Krebsmedikamente.

• Ansätze zur Überwindung der P-gp-vermittelten Arzneimittelresistenz:
  • Die gleichzeitige Verabreichung von Zytostatika und Hemmstoffen wie Verapamil oder Ciclosporin kann die P-gp-vermittelte Extrusion hemmen und dem Arzneimittel das Erreichen des Zielbereichs erleichtern.
  • Monoklonale Anti-P-gp-Antikörper
  • Vincristin-beladene Lipidnanopartikel, die an einen monoklonalen Anti-P-gp-Antikörper (MRK-16) konjugiert sind
  • SP1049C ist ein nichtionisches Blockcopolymer aus einem hydrophoben Kern und einem hydrophilen Schwanz, das Doxorubicin enthält und die P-gp-vermittelte Arzneimittelresistenz in einem Mausmodell für Leukämie umgehen konnte

Loperamid und P-gp

P-gp verhindert über die Blut-Hirn-Schranke, dass Loperamid ins ZNS gelangt.

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