Kalzitonin

Historischer Überblick


Im Jahr 1962 entdeckte Copp ein Hormon, das den Kalziumspiegel im Blut senkt, und nannte es Kalzitonin (Copp, 1964). Es wurde gezeigt, dass die Perfusion der Nebenschilddrüsen und Schilddrüse von Hunden mit Blut mit hoher Kalziumkonzentration einen schnellen, kurzfristigen hypokaliämischen Effekt bewirkt, wobei dieser Effekt früher auftritt als nach einer vollständigen Parathyreoidektomie. Copp schloss daraus, dass die Nebenschilddrüsen als Reaktion auf Hyperkalzämie Kalzitonin ausschütten und so die Kalziumkonzentration im Plasma normalisieren. Manson und Mitarbeiter (Hirsch et al., 1963) wiesen darauf hin, dass bei Ratten eine Parathyreoidektomie durch Elektrokoagulation eine stärkere Hypokaliämie verursacht als die Entfernung von Schilddrüse und Nebenschilddrüsen zusammen, was auf das Vorhandensein eines hypokaliämischen Faktors in der Schilddrüse selbst hinwies. Nach dem Nachweis, dass Extrakte der Schilddrüse tatsächlich Hypokaliämie verursachen, nannten diese Autoren den gesuchten Faktor Thyrocalcitonin. Heute ist bekannt, dass beide Faktoren dasselbe Molekül darstellen und tatsächlich in der Schilddrüse gebildet werden. Jedoch hat sich für dieses Hormon der Name Kalzitonin durchgesetzt.

Strukturell-funktionelle Abhängigkeit


Kalzitonin ist ein einsträngiges Peptid aus 32 Aminosäuren. Acht davon, einschließlich des C-terminalen Prolinamids und der Cysteine an den Positionen 1 und 7 (die eine Disulfidbrücke bilden), sind konservativ und für die Entfaltung der biologischen Aktivität des Hormons erforderlich. Die Aminosäurereste in der Mitte des Moleküls (an den Positionen 10-27) sind variabel und scheinen die Aktivität und Wirkungsdauer des Kalzitnonins zu beeinflussen. Kalzitnonine, die aus den Ultimobranchialkörperchen von Lachs und Aal isoliert wurden, besitzen eine größere In-vivo- und In-vitro-Aktivität als das Hormon aus Säugetierschilddrüsen und unterscheiden sich vom menschlichen Kalzitonin durch Aminosäurereste an den Positionen 13 bzw. 16. Lachskalzitonin hat eine stärkere therapeutische Wirkung als das menschliche Hormon, was zum Teil an seiner längeren Halbwertszeit liegt.

Wirkmechanismus


Kalzitonin senkt die Konzentrationen von Kalzium und Phosphat im Blut hauptsächlich durch eine direkte hemmende Wirkung auf Osteoklasten und damit auf den Knochenabbau (MacIntyre et al., 1987).


Obwohl Kalzitonin der Steigerung der Knochenresorption durch PTH entgegenwirkt, kann es nicht als Inhibitor aller PTH-Wirkungen angesehen werden. So verhindert Kalzitonin nicht die aktivierende Wirkung von PTH weder auf die Adenylatzyklase noch auf die Kalziumaufnahme durch den Knochen. Auch Inhibitoren der RNA- und Proteinsynthese blockieren die Wirkung von Kalzitonin nicht. Kalzitonin interagiert direkt mit Rezeptoren auf Osteoklasten und verringert schnell und deutlich die Fläche des gefalteten Saums, wodurch die Resorptionsintensität verringert wird.

Anwendung


Kalzitonin senkt die Konzentrationen von Kalzium und Phosphat bei Patienten mit Hyperkalzämie innerhalb von 6-10 Stunden nach Einzelgabe. Diese Wirkung ist mit der Hemmung der Knochenresorption verbunden und besonders ausgeprägt bei hoher Knochenumbaurate. Nach einigen Tagen der Behandlung lässt die Wirkung von Kalzitonin jedoch nach. Eine Behandlung mit Kalzitonin kann die intensive Infusionstherapie nicht ersetzen; andere Mittel (z.B. Bisphosphonate) können sich als effektiver erweisen.


Kalzitonin hat eine positive Wirkung bei Zuständen mit beschleunigter Knochenumbaurate wie der Pagetschen Krankheit und in einigen Fällen von Osteoporose. Bei der Behandlung der Pagetschen Krankheit schwächt eine längerfristige Anwendung von Kalzitonin die Symptome dauerhaft ab und senkt die Aktivität der alkalischen Phosphatase im Serum. Bei Langzeitbehandlung können Antikörper gegen Kalzitonin auftreten, müssen aber nicht zwangsläufig mit Resistenz einhergehen. Zu den Nebenwirkungen von Kalzitonin gehören Übelkeit, Handödeme, Nesselsucht und (in seltenen Fällen) Darmspasmen.