Estradiol

Estradiol hat die Summenformel C₁₈H₂₄O₂ und eine molare Masse von 272,39 g/mol.

Estradiol entsteht im Rahmen der Steroidbiosynthese aus Cholesterin. Den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt bildet die Umwandlung von Cholesterin zu Pregnenolon durch das Enzym CYP11A1 (Cholesterin-Monooxygenase) in den Mitochondrien. Über Progesteron und die Androgene Androstendion und Testosteron wird schließlich durch das Enzym Aromatase (CYP19A1) der für Estradiol charakteristische aromatische A-Ring gebildet.^[1]

Im Ovar folgt die Synthese dem Zwei-Zell-Modell: Die Theka-Zellen bilden unter dem Einfluss des luteinisierenden Hormons (LH) Androgene, die in den Granulosazellen unter dem Einfluss des follikelstimulierenden Hormons (FSH) durch die Aromatase zu Estradiol umgewandelt werden. Über die 17β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase steht Estradiol mit dem schwächer wirksamen Östron im Gleichgewicht.

Estradiol vermittelt seine Wirkung überwiegend über den Östrogenrezeptor (ERα und ERβ), einen Steroidrezeptor aus der Familie der Kernrezeptoren. Nach Diffusion durch die Zellmembran bindet Estradiol an den intrazellulären Rezeptor. Der Hormon-Rezeptor-Komplex dimerisiert und bindet im Zellkern an spezifische DNA-Sequenzen, die sogenannten Estrogen-Response-Elements (ERE). Über die Rekrutierung von Kofaktoren reguliert er so die Transkription bestimmter Zielgene (genomischer Effekt).^[2]

Daneben löst Estradiol über membranständige Östrogenrezeptoren – insbesondere den G-Protein-gekoppelten Rezeptor GPER – schnelle, nicht-genomische Effekte aus, die innerhalb von Sekunden bis Minuten auftreten.^[3]

Schematische Darstellung der Signalwege von Östrogenrezeptoren

Estradiol wird bei der Frau unter dem Einfluss von FSH in den Graaf-Follikeln des Ovars sowie im Gelbkörper gebildet. Es wird in geringen Mengen auch in der Nebennierenrinde und bei Männern im Hoden produziert.

Während der Schwangerschaft ist vor allem die Plazenta für die Östrogenbildung verantwortlich. Hohe Östrogenspiegel unterdrücken im Sinne einer Gegenkoppelung (negative Rückkoppelung) die Bildung von GnRH im Hypothalamus und damit die Ausschüttung von FSH im Hypophysenvorderlappen.

In Fettzellen kann Testosteron durch die Aromatase in Estradiol umgewandelt werden.

Estradiol

• regt das Wachstum des Uterus und des Endometriums an
• fördert die Ausbildung sekundärer weiblicher Geschlechtsmerkmale
• beeinflusst die Zusammensetzung des Zervixschleims

Darüber hinaus hat Estradiol kardioprotektive Eigenschaften und wirkt einer Osteoporose entgegen.

Bei oraler Gabe wird synthetisches Estradiol rasch resorbiert, unterliegt jedoch einem ausgeprägten First-Pass-Effekt in der Leber, wodurch die orale Bioverfügbarkeit gering und stark interindividuell variabel ist. Bei transdermaler oder vaginaler Anwendung wird der First-Pass-Effekt umgangen. Im Blut liegt der Arzneistoff zu etwa 98 % an Plasmaproteine gebunden vor, v.a. an Sexualhormon-bindendes Globulin (SHBG) und Albumin. Die Metabolisierung erfolgt überwiegend hepatisch, u.a. zu Östron und Östriol. Die Plasmahalbwertszeit des zirkulierenden Estradiols ist kurz (ca. 1 bis 2 Stunden). Die Wirkdauer hängt wesentlich von der Darreichungsform ab. Die Ausscheidung der Metabolite erfolgt überwiegend renal.

Die Hauptindikation ist der Östrogenmangel, insbesondere zur Hormonersatztherapie bei postmenopausalen Beschwerden. Weitere Indikationen sind die urogenitale Atrophie mit Vaginitis und Beschwerden beim Geschlechtsverkehr. Bei postmenopausalen Frauen mit erhöhtem Frakturrisiko kann Estradiol zur Prophylaxe der Osteoporose eingesetzt werden, wenn andere Mittel nicht infrage kommen.

Das Arzneimittel wird als Tablette, Lösung, Gel, Creme, transdermales Pflaster oder Vaginalinsert angewendet.

• Brustspannen
• Sekretausfluss, Blutungen
• Störungen des Gastrointestinaltrakts: Übelkeit, Erbrechen, Diarrhoe, Völlegefühl, Gewichtszunahme
• Kopfschmerz, Rückenschmerzen, Bauchschmerzen
• Schwäche, Benommenheit, Nervosität, Stimmungsschwankungen
• allergische Hautreaktionen: Juckreiz, Hautausschlag
• Sexualstörungen: Libidosteigerung, Libidoverlust

In Kombination mit starkem Rauchen ist das Thromboserisiko erhöht.

• Überempfindlichkeit gegenüber dem Wirkstoff
• bestehender, früherer oder vermuteter Brustkrebs
• bekannte oder vermutete östrogenabhängige maligne Tumoren (z.B. Endometriumkarzinom)
• diagnostisch nicht abgeklärte genitale Blutungen
• frühere oder bestehende venöse Thromboembolie (tiefe Venenthrombose, Lungenembolie)
• bekannte Thrombophilie oder Blutgerinnungsstörung
• bestehende oder frühere arterielle thromboembolische Erkrankung (z.B. Myokardinfarkt, Angina pectoris)
• akute oder schwere Lebererkrankung
• Porphyrie
• Schwangerschaft und Stillzeit

Zur Bestimmung der Konzentration an Estradiol im Blut wird 1 ml Serum benötigt.

Für Frauen sind die Referenzbereiche für die Serumkonzentration von Estradiol unter anderem abhängig von der Zyklusphase.

Unter Estradiolsubstitution postmenopausaler Frauen sollte ein Serumspiegel von > 40 pg/ml erreicht werden.

Für Männer gilt:

• Serumkonzentration an Estradiol: 12 bis 34 pg/ml

Für präpubertäre Kinder gilt:

• Mädchen: < 20 pg/ml
• Jungen: 3 bis 7 pg/ml

Hinweis: Referenzwerte sind häufig vom Messverfahren abhängig und können von den o.a. Werten abweichen. Ausschlaggebend sind die Referenzwerte, die vom Labor angegeben werden, das die Untersuchung durchführt.

Eine erhöhte Serumkonzentration an Estradiol kann auftreten bei:

• medikamentös induzierten Polyovulationen
• periovulatorischer Phase
• Überdosierung von Östrogenen
• Follikelpersistenz
• östrogenproduzierenden Tumoren (Granulosazelltumor, Thekazelltumor)
• Schwangerschaft
• Leber- und Nierenfunktionsstörungen (verlangsamter Estradiolmetabolismus)
• massiver Adipositas

Falsch hohe Werte können durch kreuzreagierende Substanzen wie Östron auftreten.

Eine erniedrigte Serumkonzentration kann bei einer Ovarialinsuffizienz auftreten. Funktionelle oder morphologische Veränderungen des Ovars können eine primäre Ovarialinsuffizienz auslösen, wie es zum Beispiel in der Postmenopause der Fall ist. Eine sekundäre Ovarialinsuffizienz wird durch eine fehlende Stimulation des Ovars induziert, beispielsweise bei einer Hypophyseninsuffizienz oder durch die Einnahme von Kontrazeptiva. Beiden Insuffizienzformen sind Anovulation und eine Corpus-luteum-Insuffizienz gemeinsam.

• Laborlexikon.de; abgerufen am 01.04.2021