Funktionen der Aromatase
Aromatase ist ein enzymatisches System, das für die Umwandlung von Androgenen, typischerweise männlichen Sexualhormonen, in Östrogene verantwortlich ist, die stattdessen für den weiblichen Organismus charakteristisch sind. Wie der Name schon sagt, besitzt Aromatase die Fähigkeit, den ersten Kohlenstoffring des Androgens (Ring A) durch Oxidation und anschließende Eliminierung einer Methylgruppe zu aromatisieren.
Sowohl Östrogene als auch Androgene kommen – wenn auch in deutlich unterschiedlichen Konzentrationen und Anteilen – bei beiden Geschlechtern vor und spielen dort eine führende physiologische Rolle. Sie sind daher typisch, aber nicht ausschließlich für ein Geschlecht in Bezug auf das andere.
Bei Säugetieren werden alle Steroidhormone, einschließlich Androgene und Östrogene, aus Cholesterin synthetisiert. Betrachtet man die verschiedenen Stadien der Steroidogenese, kann man sehen, dass die Sekretion von Androgenen und Östrogenen voneinander abhängig ist; letztere werden tatsächlich ausgehend von Androgenen synthetisiert.
Androgene können daher als Prohormone des Östrogens angesehen werden.
Die verschiedenen Schritte der Steroidogenese werden durch eine Reihe von Enzymen reguliert, deren Konzentration und Aktivität den limitierenden Schritt der verschiedenen biochemischen Schritte darstellt. Wir haben bereits gesehen, wie das vom CYP19-Gen kodierte Aromatase-Enzym in der Lage ist, 19-Kohlenstoff-Androgene (Androstenedion und Testosteron) in 18-Kohlenstoff-Östrogene (Östron bzw. Estradiol) umzuwandeln.
Aromatase befindet sich im endoplasmatischen Retikulum der Zellen, in denen es exprimiert wird, und ist ein Enzymkomplex, der aus zwei Komponenten besteht: Cytochrom-P450-Aromatase (Aromatase P450) und Flavoprotein (NADPH)-Cytochrom-P450-Reduktase.
Cytochrom-P450-Reduktase enthält die Hämgruppe und die Bindungsstelle von Steroiden; in Gegenwart von molekularem Sauerstoff und NADPH katalysiert es die Reihe konzentrierter Reaktionen, die zur Bildung des A-Phenolrings von Östrogenen führen, während die NADPH-Cytochrom-P450-Reduktase für die Übertragung von reduzierenden Äquivalenten von NADPH auf Cytochrom P450 verantwortlich ist.
Für jedes synthetisierte Mol Androgen werden 3 Mol O2 und 3 Mol NADPH benötigt.
Die Transkription des Aromatase-Gens sowie die Expression des Enzyms selbst erfolgt in einer Vielzahl von Geweben wie Gonaden (Hoden und Eierstöcke), Endometrium, Fettgewebe, Muskel, Leber, Gehirn, Haar (l wirkt Haarausfall und Haarwuchs entgegen), Binde- und Plazenta.
Aromatasehemmer
Bei Frauen im gebärfähigen Alter stellt der Eierstock den Hauptproduzenten von Östrogenen dar. Bei Männern und in der Postmenopause werden diese Hormone jedoch größtenteils durch die periphere Umwandlung von Androgenen durch Aromatase produziert Testosteron bei übergewichtigen Männern im Vergleich zu Normalgewichtigen hängen genau mit der höheren Aktivität von Aromatasen zusammen. Es überrascht nicht, dass erhöhte Östrogenkonzentrationen bei Männern typischerweise von verminderter Fruchtbarkeit, Gynäkomastie und erektiler Dysfunktion begleitet werden. Aber auch bei Frauen sind zu hohe Östrogenspiegel gefährlich, da dies ein bekannter und dokumentierter Risikofaktor für zahlreiche Formen von Brustkrebs ist. Da Krebszellen Östrogen für ihre Vermehrung benötigen, besteht einer der beliebtesten therapeutischen Ansätze darin, ihnen diese Unterstützung zu entziehen. Aus diesem Grund kann bei Frauen in den Wechseljahren dieses Ergebnis durch Aromatasehemmer-Medikamente (Anastrozol - Arimidex ®, Letrozol - Femara ®, Exemestano - Aromasin ®) erreicht werden. Diese Medikamente werden auch im Sport, insbesondere im Bodybuilding, illegal eingesetzt verhindern, dass zu Dopingzwecken eingenommene anabole Steroide schnell in Östrogen umgewandelt werden, um die Homöostase aufrechtzuerhalten; Diese Umwandlung ist ein unerwünschtes Ereignis, da sie Wassereinlagerungen fördert, dazu neigt, die Fettreserven zu erhöhen und Gynäkomastie verursachen kann. Auch mit dem Ziel, die Plasmaspiegel von endogenem oder möglicherweise exogenem Testosteron zu erhöhen, können Aromatasehemmer auch zur Vorbeugung und Behandlung der Andropause eingesetzt werden.
