Gonadotrope Hormone

Zu den gonadotropen Hormonen der Hypophyse gehören das follikelstimulierendee Hormon (FSH) und das luteinisierende Hormon (LH). Das Choriongonadotropin (hCG) beeinflusst ebenfalls die Geschlechtsdrüsen, wird aber von der Plazenta synthetisiert. Diese drei Hormone sowie das Thyreoidea-stimulierende Hormon (TSH) sind sich in ihrer Struktur ähnlich und bilden eine Familie der Glykoprotein-Hormone. Sie bestehen aus zwei Untereinheiten, wobei die α-Untereinheit bei allen Hormonen identisch ist, während sich die β-Untereinheiten unterscheiden und für die spezifische Aktivität verantwortlich sind. Die β-Untereinheiten aller Hormone sind relativ ähnlich, mit Ausnahme der β-Untereinheit von hCG, die einen zusätzlichen Bereich mit 30 Aminosäuren am C-Terminus und einige zusätzliche Kohlenhydratreste enthält. Die Kohlenhydratreste erhöhen die Halbwertszeit in der Blutbahn und beteiligen sich an der Rezeptorbindung.

Sekretion der gonadotropen Hormone

Die Regulation der Sekretion gonadotroper Hormone wird ausführlich im Artikel über Sexualhormone beschrieben. LH und FSH werden von gonadotropen Zellen synthetisiert, die etwa 20% der sekretorischen Zellen des Adenohypophyse ausmachen. hCG, das nur beim Menschen, Primaten und Pferden vorkommt, wird von Synzytiotrophoblasten-Zellen gebildet. Die Synthese von FSH und LH wird durch Gonadoliberin stimuliert und unterliegt einer Rückkopplungsregulation durch Sexualhormone.

Wirkmechanismus der gonadotropen Hormone

LH und hCG binden an den LH-Rezeptor, während FSH an seinen eigenen Rezeptor bindet. Beide Rezeptoren sind an G-Proteine gekoppelt und besitzen eine große, glykosylierte extrazelluläre Domäne, die für die Hormonbindung zuständig ist. Die Bindung des Liganden an den Rezeptor aktiviert über G-Proteine die Adenylatzyklase, was zu einem Anstieg der cAMP-Konzentration führt. Bei hoher Ligandkonzentration aktivieren die Rezeptoren über Gq-Proteine auch die Proteinkinase C und erhöhen die Kalziumkonzentration durch Aktivierung der Phospholipase C.

Physiologische Effekte der gonadotropen Hormone

Bei Männern stimuliert LH die Leydig-Zellen zur Testosteronsynthese, während FSH die Sertoli-Zellen aktiviert und so die Spermatogenese fördert. Bei Frauen übt FSH einen komplexeren Einfluss aus: Es regt das Wachstum und die Entwicklung der Follikel an und induziert in Thekazellen und Granulosazellen die Expression des LH-Rezeptors. Außerdem aktiviert es die Aromatase in den Granulosazellen, was zur Östradiolsynthese führt. LH wirkt auf die Thekazellen, um Androstendion als Vorläufer von Östradiol in den Ovarien zu produzieren. LH ist außerdem für den Follikelsprung bei der Ovulation und die Progesteronsynthese im Corpus luteum erforderlich.

Klinische Anwendung von Gonadoliberin und seinen Analoga

Synthetische Gonadoliberin-Analoga wie Gonadarelin werden in der Klinik eingesetzt. Sie können zu einer vorübergehenden Steigerung, dann aber zu einer Abschwächung der Gonadotropin-Sekretion führen, was für die Behandlung von Erkrankungen genutzt wird.