WSR072 Hormone: Estrogene, Gestagene, Androgene

In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über eine weitere Klasse von Nukleohormonen, nämlich die Sexualhormone. Diese Hormone lassen sich in drei Gruppen unterteilen: Estrogene, Gestagene und Androgene.

Vergleich der Bindungskomplexe von Estradiol [A] bzw. Raloxifen [B] mit dem Estrogenrezeptor. Dabei ist die unterschiedliche Lage der Helix 12 (blauer Pfeil) in beiden Komplexen klar zu erkennen; Quelle: Hans-Dieter Höltje.
Die Diskussion erstreckt sich nicht nur über die Strukturen der jeweiligen Hormone und die oral verfügbaren Wirkstoffe, sondern Hans-Dieter und Bernd gehen auch auf Wirkstoffe mit antihormonaler Wirkung ein. Dabei beschreiben sie die Interaktionen dieser Wirkstoffe mit den entsprechenden Rezeptoren. Durch gezielte Veränderung der Hormonstruktur bzw. der Hormonanaloga werden weitere Wechselwirkungen eingeführt, so dass die Antihormone besser und länger an den Rezeptor gebunden werden. Dadurch wird die Bindung des eigentlichen Hormons verhindert, sodass es seine Wirkung nicht entfalten kann.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Neuigkeiten und Feedback

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Einführung in die Steroidhormone

Was ist ein Steroid

Struktur des 5alpha-Estran in der planaren Darstellung. Rot sind die entsprechenden Ringe markiert, Quelle: NadirSH, Public domain, via Wikimedia Commons

Die räumliche Struktur des Cyclohexan

Struktur von Estradiol unter Berücksichtigung der räumlichen Ausrichtungen im Cyclohexan. Die entsprechenden Ringe sind mit den jeweiligen roten Buchstaben markiert; Quelle: Wirkstoffradio.

Cholesterol

Struktur von Cholesterol; Quelle: Wirkstoffradio.

Biosynthese des Progesteron

Struktur von Progesteron; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Biosynthese des Testosteron

Struktur von Testosteron; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Biosynthese des Estrogen

Struktur von Estradiol unter Berücksichtigung der räumlichen Ausrichtungen im Cyclohexan. Die entsprechenden Ringe sind mit den jeweiligen roten Buchstaben markiert; Quelle: Wirkstoffradio.

Funktion der Estrogene

Anwendung der Estrogene

First Pass Effekt bei den Sexualhormonen

Biotransformation zum Estron

Struktur von Estron, die Positionen 3 und 17 sind rot markiert, Quelle: Wirkstoffradio.

Weitere Oxidation zum Estriol

Struktur von Estriol; Quelle: Wirkstoffradio.

Oral verfügbares Ethinylestradiol

Struktur von 17alpha-Ethinylestradiol; Quelle: Wirkstoffradio.

oral verfügbare Ester des Estradiol

Nichtsteroidale Estrogene

Struktur Diethylstilbestrol überlagert mit Estradiol (rot); Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Pflanzenestrogen

Struktur von Genistein überlagert mit Estradiol (rot); Quelle: Hans-Dieter Höltje.

 

Raloxifen als Antiestrogen

Struktur von Raloxifen, die gestrichelte Markierung zeigt den von Diethylstilbestrol abgeleiteten strukturellen Kern und die rote Ellipse markiert die Ethengruppe; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Raloxifen Bindung

Vergleich der Bindungskomplexe von Estradiol [A] bzw. Raloxifen [B] mit dem Estrogenrezeptor. Dabei ist die unterschiedliche Lage der Helix 12 (blauer Pfeil) in beiden Komplexen klar zu erkennen; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Biosynthese Blocker

Struktur von Anastrozol, der rote Pfeil markiert das Stickstoffatom, das mit dem Eisen des Cytochroms interagiert; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Nichtkompetitive Hemmstoffe

Exemestan

Struktur von Exemestan, die rote Ellipse markiert, die für die kovalente Bindung im aktiven Zentrum verantwortliche Ethengruppe; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Exkurs: Herkunft der Bezeichnung Estrogen

    • Östrus  =Brunst, Leidenschaft – Wiktionary
    • Östrus – Wikipedia Artikel
    • gignere = erzeugen – Wiktionary

Gestagene

Biotransformation der Gestagene

Verlängert wirkende Gestagene

Struktur von 17alpha-Hydroxyprogesteron-capronat. Der Ester wird mit der Capronsäure (rot) und dem am Progesteron verbleibenden Sauerstoff (blau) der Hydroxygruppe gebildet; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Oral verfügbares Gestagen Chlormadinonacetat

Struktur von Chlormadinonacetat. In Position 6 (rot) wurde neben einer Doppelbindung ein Chloratom eingefügt. Die 17alpha-Hydroxgruppe wurde mit einem Essigsäure Molekül (Acetat (blau)) verestert; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Die Inhoffen Geschichte: Ethinyltestosteron ein Gestagen

Struktur von Ethisteron oder 17alpha-Ethinyltestosteron. Wird die rot markierte Methylgruppe abgespalten, entsteht das 19-Norethisteron; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Kristallstruktur mit Norethisteron

    • Kristallstruktur von Norethisteron im Progesteron Rezeptor PDB-ID: 1SQN
Kristallstruktur von Norethisteron im aktiven Zentrum des Progesteronrezeptors. Leucin 43 und Thyrosin 218 gehen zusätzliche Wechselwirkungen mit der Ethinylgruppe ein; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Antigestagene

Struktur von Mifepriston, basischer Stickstoff (blau) in der Seitenkette analog zum Raloxifen; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Androgene

Testosteron

Struktur von Testosteron; Quelle Hans-Dieter Höltje.

Wirkform von Testosteron

Struktur von 5alpha-Dihydrotestosteron, die Wirkform des Testosterons. Die blau markierte Bindung wurde hydriert und dabei in Position 5alpha ein Proton (H) eingeführt; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Wirkung des 5-alpha-Dihydrotestosteron

oral verfügbares Androgen Mesterolon

Struktur von Mesterolon. In Position 1alpha wurde eine Methylgruppe (blau) eingeführt; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Oral verfügbare Ester

Transport der Steroide im Körper

Biotransformation der Androgene

Struktur von Androsteron. Zur Inaktivierung des Testosteron wird die Carbonylgruppe in Position 3 zur HO-Gruppe (blau) reduziert und die OH-Gruppe des Testosterons zu einer Carbonylgruppe oxidiert (rot); Quelle Hans-Dieter Höltje.

Nandrolon als Beispiel Anabolikum

Struktur von Nandrolon-decanoat. Nandrolon ist ein 19-Nortestosteronester der Decansäure; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Antiandrogen Cyproteron-acetat

Struktur von Cyproteron-acetat; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Flutamid

Struktur von Hydroxyflutamid; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Finasterid als 5alpha-Reduktase-Hemmer

Struktur von Finasterid; Quelle: Hans-Dieter Höltje.

Abschluss der Steroide

Jahresrückblick 2023

Bernd bedankt sich bei allen Interview Partnern diese Jahres und natürlich auch bei Hans-Dieter, ohne deren Mithilfe das Wirkstoffradio nicht möglich wäre. Vielen Dank  an:


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