19) Glucocorticoide

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1. Synthese und Abbau

Die Glucocorticoide gehören zu den Steroidhormonen. Die Stammsubstanz Cholesterin (Cholesterol) wird großteils in der Leber und in den endokrinen Drüsen über mehrere Zwischenstufen aus Acetyl-CoA produziert.

Formel des wichtigsten Vertreters:

Cotrisol (C21, OH-Gruppe am C 11) und Cortison (mit einer Ketongruppe am C 11) entstehen über Pregnenolon (im Mitochondrium) und Progesteron (h.s. im edoplasmatischen Retikulum) aus Cholesterin.

Wird das Progesteron zuerst am C 21 hydroxyliert, kso kann nur mehr ein Mineralocorticoid daraus entstehen, da es dann für die 17a-Hydroxylase unangreifbar wird. Wird aber zuerst am C 17 hydroxyliert, so entstehen in der Zona fasciculata der NNR die Glucocorticoide oder die 17-Ketosteroide, welche weiter zu den Östrogenen führen.

Abgebaut werden die Steroidhormone vorwiegend in der Leber durch Kopplung der OH-Gruppen mit Sulfaten oder Glucuronsäure, wodurch sie mit der Galle und mit dem Harn ausgeschieden werden können.

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2. Ausschüttung der Glucocorticoide

Die Freisetzunbg der Glucocorticoide, deren wichtigster Vertreter Cortisol ist, wird h.s. über CRH (Corticotropin-Releasinghormon des Hypothalamus) und ACTH (adrenocorticotropes Hormon der Hypophyse) geregelt.

Zum Transport werden die Glucocorticoide (CC) im Blut an Transcortin oder Albumin angelagert. Cortisol koppelt zum Hypothalamus und zur Hypophyse zurück, wodurch ein Regelkreis entsteht.

ACTH wird von den Propiomelanocortin-Zellen (POMC-Zellen) produziert. Die POMC-Zellen produzieren einen Präcursor aus welchem ACTH, das endogene Opiatpeptid b-Endorphin und das MSH (Melanocytenstimulierendes Hormon) abgespalten werden.

Bei Morbus Addison wird z.B. ein der NNR zuwenig Cortisol und Aldosteron gebildet, wodurch sich die ACTH- und somit auch die MSH-Sekretion erhöht. Das MSH bewirkt dann eine verstärkte Pigmentierung der Haut. POMC-Zellen finden sich übrigens im Hypothalamus, (endorphine Zellen), im vegetativen NS, im NNM und in den Gonaden, wobei bei den letzteren der ACTH-Anteil wahrscheinlich pühysiologisch unwirklsam ist.

ACTH wird episodenhaft ausgeschüttet, wodurch die Cortisolausschüttung ebenfalls periodisch erfolgt. Die Episoden sind in den Morgenstunden vermehrt. Dadurch kommt es zu circadianen Schwankungen mit einem höheren Cortisolspiegel am Morgen. Wenn man am Abend gleiche Konzentrationen findet kann dies pathologische Ursachen haben. Allerdings muß bei der Differentialdiagnose des Hypercortisolismus (Morbus Cushing; Cushing Syndrom) die episodenhafte Ausschüttung berücksichtigt werden.

3. Wirkungen der Glucocorticoide

Unter den metabolischen Wirkungen ist v.a. einmal die Stimulation der Gluconeogenese in der Leber zu nennen. Weiters wirken die CC eiweißkatabol (Abbau von Protein im Muskel) und sorgen dafür, daß die daraus entstehenden AS in Glucose umgewandelt werden, bzw. der Energieversogung dienend verwendet werden. CC erhöhen die BGK und wirken daher diabetogen (Steroiddiabetes). Die CC wirken aber nicht nur eiweißkatabol, sondern auch antianabol, d.h. sie hemmen den Aufbau von Eiweiß, indem sie den Transport von AS in Muskelzellen hemmen. In der Leber hingegen wird die AS-Aufnahme zwar geördert, doch werden sie dort der Gluconeogenese zugeführt.

CC fördern auch dei Freisetzung von fFS aus Triglyceriden und wegen der verminderten Glucoseaufnahme in die Fettzellen wird die Speicherung von Fett vermindert.

Unter physiologischen Bedingungen dienen die metabolischen Wirkungen der schnellen Bereitstellung von Energieträgern.

Unter akuten Streßsituationen wird der Cortisolspiegel im Blut schnell erhöht. Bei Wiederholung oder langem Einwirken der gleichen Stressoren nimmt die Ausschüttung des hypothalama-hypophisio-adrenalen Systems aber ab. (Habituation).

Unter Streß werden auch vermehrt A und NA aus dem NNMausgeschüttet. Sie bewirken die Kontraktion der glatten Muskulatur in Haut- und Darmgefäßen, wohingegen die Gefäße der Skeletmuskulatur dilatatieren. Nähr- und Sauerstoff wird im Muskel benötigt (Notfallsreaktion, Kampf, Flucht, starke Muskeltätigkeit). Diese Wirkungt wird nur bei Anwesenheit von Cortisol beobachtet. Selbst wirkt es zwar nicht auf die Muskulatur, es hat aber einen permissiven Effekt auf dieWirkung der Catecholamine (Gefäße, Herz). Außerdem fördert A die ACTH-Asusschüttung. Wegen der Strukturähnlichkeit mit den Mineralocorticoiden haben CC auch immer eine mehr oder weniger starke Nebenwirkung mineralocorticoider Art (hohe Dosen wirken auf die Niere wie Aldosteron).

Glucocorticoidwirksame Pharmaka werden heute häufig eingesetzt, weshalb es besonders wichtig ist, ihre Wirkung zu kennen.

Vermehrte Produktion oder Applikation kann zu Muskelschwund oder Knochenschwund (Osteoporose) durch Eiweißkatabolismus führen. Auch psychische und EEG-Verändrungen sind feststellbar. Die durch Glucocorticoide erreichte hohe BGK führt zur Glykogenbildung in der Leber, wenn der Insulinspiegel ebenfalls hoch ist. Da CC aber leicht inhibierend auf die Insulinsekretion wirken, kommt der Organismus unter dem Einfluß eines hohen CC-Spiegels in eine prädiabetische Stoffwechsellage.

CC wirken antiphlogistisch (entzündungshemmend).

Alle drei Symtome (nicht Ursachen) einer Entzündung, nämlich
1.) Color (durchblutungsbedingt),
2.) Tumor (Schwellung durch erhöhte Capillarpermeabilität mit verstärktem Austritt von Ödemflüssigkeit) und
3.) Dolor (durch 1. und 2. bedingter Schmerz) werden inhibiert.

CC hemmen auch die Antikörperproduktion, wodurch eine herabgesetzte Infektabwehr resultiert. Dieser Effekt – Unterdrückung von allergischen und immunologischen Reaktionen – ist z.B. bei Organtransplatationen erwünscht.

Zu beachten ist aber auch, daß bakterielle Infektionen durch die entzündungshemmende Wirkung maskiert werden können, ohne daß sie dabei an Gefährlichkeit verlieren. Weiters wird auch die Narbenbildung durch CC gehemmt und die Ausheilung innerer Wunden (Magengeschwüre) verschlechtert. Bei Patienten mit Magengeschwüren sind sie aber auch deswegen kontraindiziert, weil sie die HCl-Sekretion fördern.

Tumorbedingte Überproduktion an ACTH führt zu Morbus Cushing. Bei tumoröser Entartung der NNR hingegen kommt es zum Cushing Syndrom, bei dem ebenfalls ein zu hoher Cortison-spiegel gefunden wird. Beim Cushing Syndrom muß wegen der Rückkopplung ein niedriger ACTH-Spiegel vorliegen, im Gegensatz zum Morbus Cushing, bei dem ein hoher ACTH-Spiegel zu finden ist. Selten können aber auch bösartige Tumoren (z.B. Lungencarcinome) ACTH produzieren.

4. Zwischenfragen

  • Welche Wirkungen des Cortisols kennen Sie?
  • Zu welcher Stoffklasse gehört cortison?
  • Was versteht man unter „permissive Wirkung“?
  • Wie wirken Glucocorticoide auf den Proteinstoffwechsel?
  • Kennen Sie Nebenwirkungen der Corticosteroid-Medikamente?

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