Testosteron
Englisch: testosterone
1. Definition
Testosteron ist ein Steroidhormon und das wichtigste Androgen. Es wird in den Leydigschen Zwischenzellen des Hodens, im Ovar und in der Nebennierenrinde produziert.
2. Chemie
Testosteron hat die Summenformel C19H28O2 und eine molare Masse von 288,43 g/mol.
3. Biosynthese
Wie bei anderen Steroidhormonen geht die Biosynthese des Testosterons von Cholesterin aus. Im ersten Schritt entsteht durch oxidative Spaltung der Seitenkette des Cholesterins in den Mitochondrien Pregnenolon. Danach werden im endoplasmatischen Retikulum zwei Kohlenstoffatome durch das Enzym Steroid-17α-Hydroxylase (CYP17A1) entfernt. Durch anschließende Oxidation der 3β-Hydroxylgruppe entsteht Androstendion. Im letzten und geschwindigkeitsbestimmenden Reaktionsschritt wird die Ketogruppe an C17 von der 17β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase reduziert, wobei Testosteron entsteht.
In peripheren Geweben wird Testosteron durch die 5α-Reduktase in das wirksamere 5α-Dihydrotestosteron umgewandelt.
4. Physiologie
Testosteron wird beim Mann zu mehr als 95 % in den Leydig-Zellen des Hodens gebildet und nur zu einem geringen Teil in den Nebennieren. Bei der Frau werden dagegen vergleichsweise geringe Mengen in den Nebennieren und in den Thekazellen des Ovars produziert. Während der Schwangerschaft ist auch die Plazenta beteiligt.
Die Bildung von Testosteron beim Mann wird durch einen Regelkreis gesteuert, in dem das Hormon LH die Testosteronsekretion aus den Leydig-Zellen stimuliert. Umgekehrt hemmt, im Sinne einer Gegenkoppelung, im Plasma vorkommendes Testosteron mit steigender Konzentration zunehmend die LH-Sekretion aus der Hypophyse. Die Testosteronsekretion folgt dem zirkadianen Rhythmus von LH und erreicht ihr Maximum am Morgen.
Wie andere Androgene wird auch das Testosteron vor allem in der Leber glucuronidiert bzw. sulfatiert. Ferner erfolgt eine Metabolisierung zu Androsteron und Etiocholanolon. Die Glucuronid- und Sulfatkonjugate werden anschließend überwiegend renal und in geringem Maß biliär ausgeschieden. Ein sehr geringer Teil (unter 2 %) des Testosterons erscheint unverändert im Urin.
Die physiologische Wirkung geht vom freien aktiven Testosteron aus, das einen Anteil von nur rund 1 - 2 % des Gesamttestosterons ausmacht. Der größere Teil ist an Albumin (33 %) und SHBG (65 %) gebunden. Das freie Testosteron kann nach der Bestimmung des Gesamttestosterons, des SHBGs und des Albumins durch die Vermeulen-Formel berechnet werden. Im klinischen Alltag wird das freie Testosteron im Blut oft durch den freien Androgenindex abgebildet.
Testosteron beeinflusst u.a. das Wachstum, den Aufbau von Muskelmasse (anabole Wirkung) und die Erythropoese. Es ist essentiell für Entwicklung der primären und sekundären männlichen Geschlechtsmerkmale. Darüber hinaus stimuliert es die Talgdrüsen der Haut, induziert die Absonderung von Lockduften (Pheromonen) und besitzt einen Einfluss auf die Libido und die Potenz. Erhöhtes Testosteron kann Akne verstärken und zu Haarausfall führen.
Hormonelle Auswirkungen auf die Verhaltensweise, wie eine verstärkte Aggressivität, konnten bereits im Tierversuch nachgewiesen werden. Beim Menschen ist dieser Zusammenhang jedoch umstritten (Stand 2022).
5. Labordiagnostik
Bei der labormedizinischen Analytik werden Immunoassays oder Methoden der Massenspektrometrie eingesetzt.
5.1. Material
Für die Untersuchung wird 1 ml Blutserum benötigt. Ferner kann die Bestimmung aus Blutplasma oder Urin erfolgen.
Aufgrund der zirkadianen Schwankungen sollte die Blutabnahme morgens ca. zwischen 8 und 10 Uhr durchgeführt werden.
5.2. Referenzwerte
5.2.1. Gesamt-Testosteron
| Normbereich [µg/l] | ||
|---|---|---|
| Alter | männlich | weiblich |
| Säuglinge | 0,05 bis 3,5 | 0,04 bis 0,2 |
| 1 bis 8 Jahre | 0,05 bis 0,15 | 0,03 bis 0,12 |
| 9 bis 12 Jahre | 0,1 bis 3,0 | 0,03 bis 0,4 |
| 13 bis 18 Jahre | 0,10 bis 9,0 | 0,06 bis 0,50 |
| Erwachsene | 3,5 bis 9,0 | 0,15 bis 0,55 |
Umrechnung: µg/l x 3,467 = nmol/l
5.2.2. Freies Testosteron
| Normbereich [pg/ml] | ||
|---|---|---|
| Alter | männlich | weiblich |
| 1. Lebenswoche | 5,27 bis 11,8 | bis 9,74 |
| 2. bis 7. Lebenswoche | 4,04 bis 8,46 | bis 2,39 |
| 2. bis 3. Lebensmonat | 1,32 bis 5,06 | bis 2,41 |
| 4. bis 5. Lebensmonat | bis 2,68 | bis 0,40 |
| 6. bis 24. Lebensmonat | bis 0,48 | bis 0,19 |
| 2 bis 7 Jahre | bis 0,29 | bis 0,34 |
| 8 bis 9 Jahre | bis 0,79 | bis 0,55 |
| 10 bis 11 Jahre | bis 0,47 | bis 1,02 |
| 12 bis 13 Jahre | bis 3,34 | 0,56 bis 1,37 |
| 14 bis 15 Jahre | 4,70 bis 16,37 | 0,55 bis 2,23 |
| 16 bis 17 Jahre | 8,76 bis 19,41 | 1,33 bis 2,12 |
| 18 bis 39 Jahre | 8,8 bis 27,0 | bis 2,57 |
| 40 bis 59 Jahre | 7,2 bis 23,0 | bis 2,03 |
| 60 bis 80 Jahre | 5,6 bis 19,0 | bis 1,55 |
Die Referenzbereiche sind methodenabhängig. Ausschlaggebend ist der vom jeweiligen Labor angegebene Referenzwert.
5.3. Umrechnung
5.4. Interpretation
5.4.1. Erhöhtes Testosteron
Ursachen für ein erhöhtes Testosteron bei Männern sind u.a.:
- exogene Testosteronzufuhr
- endokrin aktive Hodentumoren
- Androgenresistenz
- Androgenrezeptor-Defekte
- androgenproduzierendes Nebennierenkarzinom
- erhöhtes SHBG, z.B. bei Hyperthyreose oder Leberzirrhose
Testosteronwerte über 1,2 µg/l bei Frauen sind hochgradig verdächtig auf testosteronproduzierende Tumoren oder ein adrenogenitales Syndrom (AGS). Weitere Ursachen einer Testosteronerhöhung bei Frauen sind u.a.:
- exogene Testosteronzufuhr
- Nebennierenhyperplasie
- Morbus Cushing
- polyzystisches Ovar (PCO)
- Pubertas praecox
- Ovarialtumoren
- androgenproduzierendes Nebennierenkarzinom
- erhöhtes SHBG (u.a. in der Menopause oder bei Schwangerschaft)
5.4.2. Erniedrigtes Testosteron
Ursachen für ein erniedrigtes Testosteron bei Männern sind u.a.:
- primärer Hypogonadismus (z.B. Klinefelter-Syndrom)
- Die Testosteronspiegel können dabei über viele Jahre im Normalbereich liegen und fallen erst mit nachlassender testikulärer Sekretionskapazität ab.
- sekundärer Hypogonadismus
- präpubertär
- Einnahme anaboler Steroide
- Einnahme synthetischer Androgene
- Leberzirrhose
- Drogenabusus
- Anorexie
Ursachen für ein erniedrigtes Testosteron bei Frauen sind u.a.:
- primärer Hypogonadismus (postmenopausal oder präpubertär)
- sekundärer Hypogonadismus, z.B. bei:
- Einnahme von Antiandrogenen
- Einnahme von Kontrazeptiva
- Östrogenmedikation
- Morbus Addison
- Leberzirrhose
- Drogenabusus
- Anorexie
6. Pharmakologie
Zur pharmakologischen Substitution von Testosteron werden unterschiedliche chemische Abkömmlinge des Hormons eingesetzt, u.a.:
Testosteron wurde aufgrund des verstärkten Muskelaufbaus und der gesteigerten Hämatopoese in der Vergangenheit häufig zum Doping eingesetzt. Aufgrund der engen Kontrollen von Athleten ist diese missbräuchliche Anwendung jedoch heute selten. In der Bodybuilding-Szene sind der Missbrauch von Testosteron und seiner Derivate jedoch nach wie vor sehr verbreitet.
7. Quellen
- Laborlexikon.de, abgerufen am 18.05.2021