Testosteron

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Testosteron ist ein Sexualhormon (Androgen), das bei beiden Geschlechtern vorkommt, sich dabei aber in Konzentration und Wirkungsweise bei Mann und Frau unterscheidet. Wie bei allen Androgenen besteht das Grundgerüst des Testosterons aus Androstan (19 C-Atome). Die Vorläufer des Testosterons sind die Gestagene (21 C-Atome) bzw. Dehydroepiandrosterone (DHEA). Testosteron ist ein Kunstwort, das von testis (Hoden) und Steroid abgeleitet ist.

Adolf Butenandt versuchte 1930 männliches Sexualhormon aus Stierhodenextrakten und später aus Männerharn zu isolieren, was ihm für Androsteron, gemeinsam mit Kurt Tscherning 1931 gelang. Butenandt vermutete anhand seiner Analysen bereits die richtige Strukturformel für Testosteron, dessen Teilsynthese aus Cholesterol 1934 Leopold Ružička in Zürich gelang.[1] Entdeckt und als Testosteron bezeichnet hatte es dann erstmals 1935 Ernst Laqueur, der dieses Steroidhormon aus Stierhoden isolierte.

Bei Männern wird Testosteron zum größten Teil unter dem Einfluss des LH (Luteinisierendes Hormon) in den Leydigschen Zwischenzellen im Hoden produziert. Die Nebennierenrinde bildet zwar kleine Mengen anderer Androgene, jedoch nur in sehr geringem Maße Testosteron.

Bei Frauen produzieren die Eierstöcke und die Nebennierenrinde geringe Mengen an Testosteron. In der Biosynthese des Organismus ist das Cholesterol der Präkursor (Vorstufe), bzw. das Progesteron ein Zwischenprodukt für die Testosteronsynthese.

Das Gesamttestosteron besteht zu 40 bis 50 % aus bioaktivem, d. h. Albumin­-gebundenem, Testosteron wie auch SHBG­-gebundenem Testosteron (50 bis 60 %) und freiem Testosteron (1 bis 2 %).[2]

Funktion

Testosteron hat verschiedene Wirkungen auf diverse Organe. Es bewirkt z. B. die Entstehung des männlichen Phänotyps, ist für das Wachstum (insbesondere den Aufbau von Muskelmasse und Fettspeicher) mit verantwortlich und sorgt für die Spermienproduktion.

Testosteron wird, an ein Protein gebunden, über das Blut auch zu vielen anderen Zielorganen transportiert, die Rezeptoren für dieses Hormon haben. Das Transportprotein heißt Sexualhormon-bindendes Globulin (SHBG).

Im Körper wird ein Teil des Testosterons in den Zielzellen durch das Enzym Steroid-5α-Reduktase (SRD5) zu dem biologisch noch aktiveren Dihydrotestosteron (DHT) metabolisiert.

Über eine negative biologische Rückkopplung (Feedback) hemmt Testosteron in der Hirnanhangsdrüse die Sekretion von Luteinisierendem Hormon (LH) und im Hypothalamus die des Gonadoliberins, welches auch Gonadotropin-releasing-Hormon (GnRH) genannt wird.

Testosteron wird über das Androgenbindungsprotein (ABP) der Sertoli-Zellen zu den Samenkanälchen transportiert. Hier bewirkt es die Reifung der Spermatiden zu Spermien (siehe auch Hodenfunktion). Darüber hinaus bewirkt Testosteron bei männlichen Individuen in der Pubertät die Entwicklung des Penis, Hodensacks, der akzessorischen Geschlechtsdrüsen sowie der sekundären Geschlechtsmerkmale und sorgt bei Erwachsenen für die Aufrechterhaltung dieser Merkmale.

Außerhalb der Geschlechtsorgane fördert das Hormon das Wachstum der Körperbehaarung und der Barthaare (aber nicht der Kopfhauptbehaarung; siehe auch Haarausfall) und besitzt eine anabole, das heißt muskelaufbauende Wirkung. Des Weiteren verstärkt Testosteron die Knorpel- und Knochenneubildung, ähnlich wie Thyroxin. Ein hoher Testosteronspiegel fördert das Entstehen bzw. die Steigerung sexuellen Verlangens (Libido) und generell Antrieb, Ausdauer und „Lebenslust“ sowie dominante und aggressive Verhaltensweisen. Schließlich kommt es durch Testosteronwirkung zu einer Vermehrung der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) durch die Stimulation der Freisetzung von Erythropoetin in der Niere und die Aktivierung des Knochenmarks.[3][4]

Künstliche Testosteronzufuhr bei Frauen kann zu einer Vermännlichung (Stimme, Muskulatur, Gesichtszüge, Behaarung) und Vergrößerung der Klitoris führen, welche sich nach Absetzen oft nicht mehr vollständig zurückbildet (abhängig von der Dauer, Höhe der Dosis und individueller Veranlagung).

Psychische Wirkungen

Als verhaltensbiologische Wirkungen bei Tieren wurden Imponiergehabe, Kampfverhalten sowie Begattungsdrang erforscht und beobachtet. Dies wurde u. a. durch Kastration und anschließende Hormonzufuhr an Tieren (aggressive Hengste werden zu sanften, angepassten Wallachen) nachgewiesen.

Bei Menschen ist der Einfluss des Hormons auf das Verhalten weniger etabliert als bei Tieren. Eine systematische Übersichtsarbeit zur Beziehung zwischen Testosteron und antisozialem Verhalten ergab, dass ein hoher Testosteronspiegel zu einer beeinträchtigten Regulation emotionaler und motivationaler Prozesse, geringerer sozialer Sensibilität und starker Belohnungsmotivation führt. Ob sich das in antisozialem Verhalten äußert, hängt jedoch von einer Reihe sozialer und genetischer Faktoren ab.[5] Eine Metaanalyse von insgesamt 45 Studien zum Verhältnis zwischen Testosteron und Aggressivität bei Menschen ergab hingegen einen schwachen, aber signifikanten positiven Zusammenhang zwischen Aggressivität und Testosteron.[6] Zwei systematische Übersichtsarbeiten kamen zu dem Schluss, dass es nicht allein Testosteron ist, das aggressives Verhalten steigert, sondern das Verhältnis von Testosteron zu Cortisol. Ein hoher Testosteronspiegel gepaart mit einem niedrigen Cortisolspiegel sei besonders stark mit Aggressivität assoziiert.[7][8] Eine Studie aus dem Jahr 2012 zeigte, dass subjektiv empfundene Wut mit erhöhtem Testosteron, nicht jedoch mit Cortisol, zusammenhing.[9]

Einzelne Untersuchungen kommen zu dem Ergebnis, dass Testosteron dissoziales Verhalten wie egozentrische Entscheidungen fördert[10] und kognitive Empathie verringert.[11] Andere Einzelstudien kamen zu umgekehrten Ergebnissen, so zum Beispiel dass die Gabe von Testosteron die Tendenz zum Lügen bei Männern reduziert.[12][13] Eine weitere Studie an Männern kam zu dem Resultat, dass exogenes Testosteron aggressives, anti-soziales Verhalten bei Verhandlungen signifikant erhöhen kann. Männer, denen Testosteron verabreicht wurde, behielten im Vergleich zur Placebo-Gruppe 27 % mehr Geld für sich in Verhandlungssituationen.[14]

Eine Untersuchung zeigte, dass Testosteron bei Frauen dazu führt, dass die Versuchsteilnehmenden fairere Angebote in einem Verhandlungsexperiment machten. Die Forscher erklären diese Wirkung damit, dass das Hormon die Sensitivität für den Status erhöht und vermuteten, dass in der sozial komplexen Umwelt des Menschen nicht Aggression, sondern pro-soziales Verhalten den Status sichert.[15] Bei Frauen im mittleren Lebensalter gehen erhöhte Testosteronwerte mit einem höheren Risiko für eine Depression einher.[16]

Testosteronbiosynthese

Biosynthese der Steroidhormone

Der Ausgangsstoff für die Testosteronbiosynthese in den Leydig-Zellen ist Cholesterol (Cholesterin), welches über zwei verschiedene Wege verarbeitet werden kann. Den letzten Schritt, die Reduktion von Androstendion, katalysiert das Enzym Testosteron-17β-Dehydrogenase.[17]

Bei Tieren, bei denen Mehrlingsgeburten die Regel sind, also auch den meisten Säugetieren, ist der adulte Testosteronspiegel maßgeblich von der Position der Föten im Uterus abhängig. In der Gebärmutter zwischen zwei Weibchen liegende Föten weisen später eine niedrigere Testosteronkonzentration auf, als solche, die zwischen zwei männlichen Geschwistern liegen. Bei adulten Tieren zeigen sich infolgedessen sehr unterschiedliche Verhaltensmuster.[18]

Normwerte und Diagnostik

Der Testosteronspiegel im Blutserum eines gesunden Mannes unterliegt tageszeitlichen Schwankungen und folgt einer Circadianen Rhythmik, wobei der Wert frühmorgens ein Maximum und nachmittags ein Minimum durchläuft. Abhängig vom Alter schwanken die Werte morgendlicher Konzentration des Gesamttestosterons dabei bei Jungen vor der Pubertät zwischen 1 und 4 nmol/l[19] und nach Erreichen der Geschlechtsreife zwischen 13 und 23 nmol/l mit einem Mittelwert von etwa 16 für ältere Männer und etwa 18 für jüngere Männer. Der Normbereich liegt dabei für alle Männer zwischen 12 und 40 nmol/l[20] (12 und 30 nmol/l[19]).

Es besteht offensichtlich eine Korrelation zwischen der Schlafdauer und dem Testosteronspiegel. So stieg in einer mit 800 gesunden Männern aller Altersstufen durchgeführten Studie der Testosteronspiegel mit zunehmender durchschnittlicher Schlafdauer (gemessen über drei Wochen) zuerst an, erreichte nach etwa acht Stunden einen Höhepunkt und fiel unmittelbar danach überraschenderweise wieder stark ab. Während der Anstieg mit einer vermehrten Hormonproduktion, die vor allem im Schlaf stattfindet, erklärt wird, ist der Abfall bisher noch ungeklärt.[21]

Sinkt der Wert des Testosteronspiegels eines geschlechtsreifen Mannes unter 12 nmol/l (12 nmol/l = 3,5 ng/ml = 346 ng/dl), so gilt er als behandlungsbedürftig. Bei Serumspiegeln unter 12 nmol/l kann eine Substitutionstherapie erwogen werden und bei Werten kleiner 8 nmol/l wird sie in der Regel empfohlen und angewendet. Bei Vorliegen eines Hypogonadismus kann auch bei höheren Spiegeln eine Substitutionstherapie angezeigt sein.[22]

Die häufigste Form des Testosteronmangels ist der altersassoziierte Hypogonadismus (Late-Onset Hypogonadism [LOH]) im sogenannten Klimakterium virile, von dem 3 %-7 % aller Männer zwischen 30 und 70 Jahren betroffen sind, bei über 70-jährigen sind es ca. 18 %.[23] Testosteron-Mangel bei alternden Männern wird unter dem Begriff Testosteron-Mangel-Syndrom bzw. dem englischen Fachbegriff partial androgen deficiency in the aging male (abgekürzt mit PADAMEs, PADAM) beschrieben. Eine Studie der Universität Manchester von 2010 stellt allerdings in Frage, ob die beklagten vielschichtigen Symptome überhaupt mit der Höhe des Testosteronspiegels korrelieren und ob eine Testosteronsubstitution ursächlich hilft. Zwischen den vermeintlichen Wechseljahresbeschwerden bei Männern in fortgeschrittenem Alter und einem niedrigen Testosteronspiegel konnten die Forscher keinen Zusammenhang feststellen.[24]

Der Testosteronspiegel wird vorwiegend aus dem Blutserum bestimmt. Auf Grund der tageszeitlichen Schwankungen des Testosteronspiegels findet die Blutabnahme in den Morgenstunden statt.[25] Die Bestimmung erfolgt meist per Immunassay-Methodik. Da diese bei niedrigen Testosteronwerten ungenaue Ergebnisse liefert, wird in einem solchen Fall eine Kombination aus Extraktion, chromatographischen Methoden und nachfolgender Immunoassay- oder massenspektrometrischer Bestimmung empfohlen. Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung ermöglicht die Messung verschiedener Steroide in derselben Probe.[20]

Haarausfall

Das Hormon Dihydrotestosteron (DHT) ist ein Abbauprodukt von Testosteron. Beim erblich bedingten Haarausfall kann eine vererbte Überempfindlichkeit der Haarwurzeln gegenüber DHT bestehen und zu einer fortschreitenden Verkleinerung der Haarwurzeln führen. Eine Behandlungsmöglichkeit besteht in Medikamenten zur Senkung des DHT-Spiegels.[26]

Testosteronersatztherapie

Ein Testosteronmangel kann unter anderem zu Erektionsstörungen und Osteoporose führen. Reicht die natürliche Produktion von Testosteron nicht aus, kann eine Langzeittherapie mit von außen zugeführtem Testosteron erfolgen.

Als Ersatztherapie gibt es folgende Möglichkeiten:

  • „Monats-Spritze“: Älteste Therapieform, Spritzenabstand 3 bis 4 Wochen, jedoch stark schwankende Spiegel.
  • Gel zum Auftragen auf die Haut: Das Gel wird täglich auf die Haut aufgetragen und ermöglicht einen relativ konstanten Testosteronspiegel.
  • Skrotalpflaster: Täglich auf den Hodensack zu klebendes Pflaster. Wirksam, jedoch manchmal störend in der Anwendung.
  • In einigen Ländern sind auch Testosteronimplantate zugelassen. In einer kleinen, ambulanten, Operation werden sie unter die Haut appliziert. Nur alle 5 bis 6 Monate notwendig. Guter Testosteronspiegel.
  • „3-Monats-Spritze“: Neueste Therapieform
  • In Form eines Applikators zur Anwendung in den Achselhöhlen

Anmerkungen:

  • In der Praxis werden die Injektionsintervalle oft noch weiter ausgedehnt, da im Organismus Mechanismen zur Bindung von Testosteronmolekülen an bestimmte Proteine (SHBG) vorhanden sind.
  • Da eine externe Testosteronverabreichung von der Natur nicht vorgesehen ist und künstliche Testosteronsalben und Matrixpflaster erst sehr kurz am Markt sind, ist über Risiken und Langzeitnebenwirkungen noch nichts bekannt. Externe Testosterongaben könnten die Fähigkeit des Körpers, selbst Testosteron zu produzieren, vorübergehend oder gar dauerhaft beeinträchtigen.

Bei Behandlung von Transmännern

Nach diagnostizierter Transsexualität wird Transmännern Testosteron verabreicht.[27] Dies führt zu einer allgemeinen Vermännlichung mit entsprechender Gesichts- und Körperbehaarung, Veränderung der Fettverteilung, Muskelaufbau und einer wahrnehmbaren Veränderung der Stimmlage.[28]

Siehe auch

Weblinks

 Wiktionary: Testosteron – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. Wolf-Dieter Müller-Jahncke: Testosteron. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin/ New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 1383.
  2. J. Griffin, J. Wilson: Disorders of the testes and the male reproductive tract. In: Larson, Kronenberg, Melmed, Polonsky (Hrsg.): Williams Textbook of Endocrinology. 10th edition, WB Saunders, Philadelphia 2003, S. 709–769.
  3. S. Shahani, M. Braga-Basaria, M. Maggio, S. Basaria: Androgens and erythropoiesis: past and present. In: Journal of endocrinological investigation. Band 32, Nummer 8, September 2009, S. 704–716, doi:10.3275/6149, PMID 19494706. (Review).
  4. Joel S. Finkelstein, Hang Lee u. a.: Gonadal Steroids and Body Composition, Strength, and Sexual Function in Men. In: New England Journal of Medicine. 369, 2013, S. 1011–1022, doi:10.1056/NEJMoa1206168.
  5. Bariş O. Yildirim, Jan J.L. Derksen: A review on the relationship between testosterone and life-course persistent antisocial behavior. In: Psychiatry Research. Band 200, Nr. 2–3, Dezember 2012, S. 984–1010, doi:10.1016/j.psychres.2012.07.044.
  6. Angela S. Book, Katherine B. Starzyk, Vernon L. Quinsey: The relationship between testosterone and aggression: a meta-analysis. In: Aggression and Violent Behavior. Band 6, Nr. 6, November/ Dezember 2001, S. 579–599, doi:10.1016/S1359-1789(00)00032-X.
  7. David Terburg, Barak Morgan, Jack van Honk: The testosterone–cortisol ratio: A hormonal marker for proneness to social aggression. In: International Journal of Law and Psychiatry. Band 32, Nr. 4, Juli/ August 2009, S. 216–223, doi:10.1016/j.ijlp.2009.04.008.
  8. Estrella R. Montoya, David Terburg, Peter A. Bos, Jack van Honk: Testosterone, cortisol, and serotonin as key regulators of social aggression: A review and theoretical perspective. In: Motivation and Emotion. Band 36, Nr. 1, März 2012, S. 65–73, doi:10.1007/s11031-011-9264-3, PMC 3294220 (freier Volltext).
  9. Carly K Peterson, Eddie Harmon-Jones: Anger and testosterone: Evidence that situationally-induced anger relates to situationally-induced testosterone. In: Emotion. Band 12, Nr. 5, Oktober 2012, S. 899–902, doi:10.1037/a0025300, PMID 21910539.
  10. Nicholas D. Wright et al.: Testosterone disrupts human collaboration by increasing egocentric choices. In: Proceedings of the Royal Society. Band 279, Nr. 1736, Juni 2012, S. 2275–2280, doi:10.1098/rspb.2011.2523, PMC 3321715 (freier Volltext).
  11. Jack van Honk et al.: Testosterone administration impairs cognitive empathy in women depending on second-to-fourth digit ratio. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 108, Nr. 8, Februar 2011, S. 3448–3452, doi:10.1073/pnas.1011891108, PMC 3044405 (freier Volltext).
  12. Testosteron macht ehrlicher. Wissenschaftler der Universität Bonn untersuchen die biologischen Hintergründe des Lügens. Universitätsklinikum Bonn, 10. Oktober 2012, abgerufen am 18. Juni 2013.
  13. Der BibDOI-Eintrag Vorlage:BibDOI/10.1371/journal.pone.0046774 ist nicht vorhanden. Bitte prüfe die Einbindung (führendes Leerzeichen usw.) und lege ggf. einen Vorlage:Neuer Abschnitt an.
  14. Paul J. Zak et al.: Testosterone Administration Decreases Generosity in the Ultimatum Game. In: PLoS ONE. Band 4, Nr. 2, 2009, S. 1–7, doi:10.1371/journal.pone.0008330, PMID 20016825.
  15. Der BibDOI-Eintrag Vorlage:BibDOI/10.1038/nature08711 ist nicht vorhanden. Bitte prüfe die Einbindung (führendes Leerzeichen usw.) und lege ggf. einen Vorlage:Neuer Abschnitt an.
  16. Joyce T. Bromberger, Laura L. Schott, Howard M. Kravitz, u. a.: Longitudinal Change in Reproductive Hormones and Depressive Symptoms Across the Menopausal Transition. In: Archives of General Psychiatry. 2010, Band 67, Nr. 6, S. 598–607.
  17. E. Mutschler: Arzneimittelwirkungen. 7. Auflage, WVG, Stuttgart 1996, S. 380.
  18. Peter Kappeler: Verhaltensbiologie. Springer, Berlin/ Heidelberg 2011, ISBN 978-3-642-20653-5, S. 464 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  19. 19,0 19,1 Eberhard Nieschlag: Hodenfunktion. In: Lothar Thomas (Hrsg.): Labor und Diagnose: Indikation und Bewertung von Laborbefunden für die medizinische Diagnostik. 7. Auflage, TH-Books-Verlags-Gesellschaft, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-9805215-6-7, S. 1497.
  20. 20,0 20,1 Eberhard Nieschlag, Hermann M. Behre, Susan Nieschlag: Andrologie: Grundlagen und Klinik der reproduktiven Gesundheit des Mannes. 3. Auflage, Springer, Heidelberg 2009, ISBN 978-3-540-92962-8, S. 119–121.
  21. Schlaf und der Hormonhaushalt. In: Deutsches Ärzteblatt. 15, 2009, S. 12 f.
  22. Substitution trotz normaler Testosteron-Werte. In: aerztezeitung.de. 30. Januar 2007, abgerufen am 3. Mai 2015.
  23. Übersichtsartikel in The Clinics von Nazeem Basil, 2011, Volume 95(3), 507–523.
  24. Frederick C. W. Wu, Abdelouahid Tajar, Jennifer M. Beynon u. a.: Identification of Late-Onset Hypogonadism in Middle-Aged and Elderly Men. In: NJEM. 16. Juni 2010, Nr. 363, doi:10.1056/NEJMoa0911101.
  25. Testosteron. Auf: laborlexikon.de, abgerufen 17. Juni 2010.
  26. Initiative proHaar: Testosteron ist Freud und Leid des Mannes. (Memento vom 14. März 2013 im Internet Archive)
  27. J. Schölmerich, S. Burdach et al.: Medizinische Therapie 2005/2006. Springer, Berlin 2005, ISBN 978-3-540-21226-3, Kapitel: Transsexualität.
  28. Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie (DGPP): Zur stimmlichen Situation von sogenannten Frau-zu-Mann Transsexuellen: Selbstwahrnehmung, Fremdwahrnehmung und akustische Daten zur Geschlechtsdarstellung. Vortrag zur 20. Wissenschaftlichen Jahrestagung der DGPP, 12. bis 14. September 2003, Rostock.
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