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Sexualsteroide in der Homöostase des Knochens

Zeitschrift: Osteologie
ISSN: 1019-1291
Thema:

Sexualhormone und Knochenstoffwechsel

Ausgabe: Hefte von 2010 (Vol. 19): Heft 2 2010 (101-178)
Seiten: 105-110

Sexualsteroide in der Homöostase des Knochens

F. Jakob (1), P. Benisch (1), B. Klotz (1), L. Seefried (1), B. Mentrup (1), N. Raaijmakers (1), R. Ebert (1), L. C. Hofbauer (2)
(1) Orthopädisches Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Orthopädische Klinik, König-Ludwig Haus, Universität Würzburg; (2) Medizinische Klinik III, Bereich Endokrinologie, Diabetes und Knochenstoffwechselerkrankungen, Universitätsklinikum der Technischen Universität Dresden

Stichworte

Sexualhormone, Östrogenrezeptoren, Androgenrezeptoren, SERMs, SARMs

Zusammenfassung

Die Sexualhormone Östradiol und Dihydrotestosteron spielen eine herausragende Rolle für die Entwicklung, das Wachstum und die Regeneration des Knochens. Molekulare Grundlage der Wirkung von Sexualhormonen auf den Knochen ist die Expression spezifischer Rezeptorproteine in Knochenzellen selbst und in Organen, die den Knochen beeinflussen. Neben den klassischen Östrogenrezeptoren (ER) und Androgenrezeptoren (AR) gibt es auch membranassoziierte Rezeptoren wie den kürzlich entdeckten G-Protein-gekoppelten Rezeptor 30 (GPR30, GPER), der ebenfalls Östrogene bindet. Sexualhormone sind pleiotrop, direkte und indirekte Auswirkungen von Sexualhormonen auf die Knochenhomöostase sind jedoch oft schwer voneinander zu trennen. Zudem können Knochenzellen selbst Sexualhormone aktivieren oder abbauen, indem sie Enzyme des Steroid-Metabolismus exprimieren. Testosteron ist das Vorläufersteroid für beide Sexualhormone und kann durch die beiden Schlüsselenzyme Aromatase und 5α-Reduktase jeweils in Östradiol oder 5α-Dihydrotestosteron umgewandelt werden. Die vielfältigen Ebenen der Regulation lassen sich für die klinische Praxis so zusammenfassen, dass ihre Hauptwirkung darin besteht, die Anzahl und die Aktivität von Osteoklasten zu regulieren und die Knochenformation zu unterstützen. Der Verlust von Sexualhormonen bedingt Knochenverlust durch gesteigerten Abbau. Dies wird durch Beeinflussung des OPG/RANKL-Quotienten erreicht (AR und ER) und durch Regulation der Produktion des Apoptose-induzierenden Fas-Liganden in Osteoklasten (ER). Sexualhormone unterstützen die Knochenformation auf vielen Ebenen, vor allem fördern Östrogene die Mechanosensitivität. Für die Prävention und Therapie des Knochenverlusts ergeben sich daher unverändert therapeutische Perspektiven durch die Entwicklung von selektiven Rezeptormodulatoren für beide Rezeptorsysteme (SERMs und SARMs). Auch die lokale Hormonaktivierung im Knochen kann zukünftig Ziel therapeutischer Maßnahmen werden, sei es durch die einfache Gabe von Steroidhormonvorläufern, die lokal gewebespezifisch aktiviert werden, oder durch Kleinmoleküle, die das Muster des lokalen Steroidmetabolismus modulieren.

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