Thyreotropin-Releasing-Hormon

TRH wird als Propeptid aus 242 Aminosäuren translatiert. Durch enzymatische Modifikationen entsteht das Tripeptid mit der Aminosäuresequenz Pyroglutamyl-Histidyl-Prolinamid.

Die chemische Summenformel lautet C₁₆H₂₂N₆O₄ und die molare Masse beträgt 362 g/mol. Seine Struktur wurde erstmals 1969 durch Roger Guillemin und Andrew Schally beschrieben.

Hypothalamus-Hypophysen-Achse

TRH wird als Releasing-Hormon von Neuronen im Hypothalamus gebildet (v.a. Nucleus paraventricularis). Über das hypophysäre Pfortadersystem wird es zur Hypophyse befördert und stimuliert dort nach Bindung an TRH-Rezeptoren von thyreotropen Zellen die Ausschüttung von TSH und somit indirekt die Bildung der Schilddrüsenhormone (thyreotroper Regelkreis).

Des Weiteren fördert es die Freisetzung von Prolaktin aus mammotropen Zellen. In vitro und in bestimmten pathologischen Situationen wird auch die Freisetzung von Somatotropin aus somatotropen Zellen der Adenohypophyse stimuliert.^[1]

Die Synthese und Sekretion von TRH in den hypothalamischen Neuronen wird hauptsachlich durch noradrenerge Verbindungen reguliert und scheint (im Gegensatz zu anderen Releasing-Hormonen) nur in geringem Maße unter der negativen Feedback-Kontrolle von zirkulierenden Hormonen (T3, T4) zu stehen.

Neurotransmitter

TRH kommt außerdem in weiteren Arealen des Zentralnervensystems vor. Mehr als 2/3 dieser zentralen Fraktion werden außerhalb der Zone, die den thyreotropen Regelkreis ansteuert, gefunden, insbesondere in den Amygdalae und im Hirnstamm. TRH funktioniert hier als Neurotransmitter oder -modulator, wobei es an THR-Rezeptor bindet.

Es spielt eine Rolle im limbischen System und bei folgenden Prozessen:

• Temperaturregulation
• Lernprozesse
• Schlafregulation
• Schmerzverarbeitung
• sensorische Wahrnehmung.

Gastrointestinaltrakt

Im Gastrointestinaltrakt hat TRH ebenfalls multiple Wirkungen, insbesondere auf die Motilität des Magens und des Darms sowie auf die Sekretion von Insulin und Pankreasenzymen.

Regulation

Unabhängig von der hypothalamisch-hypophysären Achse existieren weitere Faktoren, welche die TRH-Ausschüttung regulieren. Stimulierend wirken:

• Hypothermie
• Katecholamine
• andere katabole Signale (z.B. α-MSH, CART)
• evtl. VIP und Histamin

Faktoren, welche die TRH-Ausschüttung hemmen, sind:

• AGRP
• Dopamin
• GABA
• Neuropeptid Y (NPY)
• Östrogene
• Glukokortikoide
• evtl. Zytokine, Serotonin und Somatostatin

Die TRH-Freisetzung unterliegt einem zirkadianen Rhythmus mit einem Maximum um Mitternacht und minimaler Freisetzung am späten Nachmittag.

Kontextuelle Trennung

TRH kommt im peripheren Blutplasma nur in verschwindend geringer Konzentration vor, da seine unterschiedlichen Wirkorte durch die Blut-Hirn-Schranke und das Konzentrationsgefälle am Ende des Pfortadersystems zwischen Hypothalamus und Hypophyse bzw. im Gastrointestinaltrakt kontextuell getrennt werden. Auf diese Weise werden Wechselwirkungen seiner verschiedenen Funktionen unterbunden.

Erkrankungen

Störungen der TRH-Freisetzung (z.B. beim Pickardt-Syndrom) führen zu einer tertiären Hypothyreose.

Diagnostik

Da TRH im Blutplasma nur in sehr geringer Konzentration gefunden wird, diese in keiner Beziehung zum jeweiligen Funktionszustand des Organismus steht, und die Plasmahalbwertszeit ca. 2 bis 6 Minuten beträgt, wird eine Blutspiegelbestimmung nicht empfohlen.

Diagnostischen Nutzen entfaltet dagegen ein TRH-Test, der bei unklaren Funktionsstörungen des thyreotropen Regelkreises und im Rahmen eines Hypophysenkombinationstests angewendet werden kann. In diesem Kontext wird das synthetische TRH-Analogon Protirelin verwendet.

Forschung

Der Einsatz des synthetischen TRH-Analogons Taltirelin zur Therapie von neurodegenerativen Erkrankungen wird derzeit (2019) erforscht.