Oxytocin

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Oxytocin
Oxytocin
Strukturformel ohneStereochemie(Blau:Dreibuchstabencode der Aminosäuren)
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/LängePrimärstruktur 1007,19Da
9 Aminosäuren
Präkursor Oxytocin-Neurophysin-1 (106 Aminosäuren)
Bezeichner
Gen-Namen OXT;OT
Externe IDs
Arzneistoffangaben
ATC-Code H01BB02
DrugBank DB00107
Wirkstoffklasse Hormon
Vorkommen
Homologie-Familie Oxytocin
ÜbergeordnetesTaxon Wirbeltiere

OxytocinoderOxitozin(vonaltgriechischὀξύςoxys‚schnell‘ undτόκοςtokos‚Geburt‘),[1]auchOcytocin(vonaltgriechischὠκυτόκιονōkytokion‚geburtsbeschleunigendes Mittel‘)[2]– ältere SynonymePitocin,Pituisan,Orasthinundα-Hypophamin–, ist ein imGehirnproduzierter Botenstoff im Körper. Es ist unter anderem als einHormonwirksam, das beimGeburtsprozesseine wichtige Rolle spielt, da es dieGebärmutterdazu bringt, sich zusammenzuziehen, und damitWehenauslöst. Zudem stimuliert Oxytocin die Brustdrüsen zur Abgabe von Milch. Gleichzeitig beeinflusst es nicht nur dasVerhaltenzwischenMutterundKindsowie zwischenGeschlechtspartnern,sondern auch ganz allgemeinsoziale Interaktionen.

Oxytocin ist einNeuropeptidaus der Gruppe derProteohormone.Es wird imNucleus paraventricularisund zu einem geringen Teil imNucleus supraopticus(beidesKerngebieteimHypothalamus) gebildet. Von hier wird Oxytocin überAxonezum Hinterlappen (Neurohypophyse) derHypophyse(deutsch: Hirnanhangdrüse) transportiert, zwischengespeichert und bei Bedarf abgegeben.

Henry Daleentdeckte Oxytocin 1906 in der Hypophyse. Er beschrieb die Wirkungen des Oxytocins zuerst in Verbindung mit dem Geburtsbeginn und der Geschwindigkeit der Geburt. Kurz darauf kam er zu Forschungsergebnissen, die ihm den Zusammenhang zwischen Oxytocin und der Sekretion von Muttermilch beim Stillen nahelegten. Oxytocin wurde zusammen mitVasopressinerstmals 1953 vonVincent du Vigneaudisoliert und synthetisiert, wofür er 1955 denNobelpreis für Chemieerhielt.[3]

Seit den 1960ern wird Oxytocin in derGeburtshilfezur Wehenförderung eingesetzt.[4]

Heute ist bekannt, dass Oxytocin sowohl alsHormonals auch alsNeurotransmitterwirkt. Die Bandbreite seiner Wirkung ist daher größer als ursprünglich angenommen.[5]

DiePrimärstrukturdes humanenPeptidsOxytocin besteht aus neunAminosäurenmit der Sequenz CYIQNCPLG.[6]Die beiden Cystein-Reste (C) bilden eineDisulfidbrücke.Die Struktur von Oxytocin ist sehr ähnlich demVasopressin,ebenfalls einNonapeptid(CYFQNCPRG) mit einer Disulfidbrücke, dessen Sequenz sich in zwei Aminosäuren unterscheidet. Das C-terminaleGlycinliegt in seineramidiertenForm vor.

Oxytocin entsteht aus demPräkursor-ProteinOxytocin-Neurophysin(106 Aminosäuren) durch Trennung vonPeptidbindungenmittels derProprotein-Convertase 1,wobei neben dem Oxytocin und demNeurophysin(94 Aminosäuren) einTripeptidentsteht. Abgebaut wird Oxytocin wie auch Vasopressin,AngiotensinIII und mehrereEnkephalinedurch dasEnzymLeucyl-Cystinyl-Aminopeptidase.[7]

Die Ausschüttung von Oxytocin wird durch jede Art angenehmen Hautkontakts mit veranlasst. Beim Stillen durch den Saugimpuls des Säuglings, ferner durch Wärme und Massieren. Auch die Aktivität neuronaler Netzwerke des Gehirns, v. a. desStammhirnsregt diese Ausschüttung an. Die Vorgänge im Stammhirn haben die Aufgaben,Angst-undFluchtverhaltenzu steuern. Hier ist z. B. dieAmygdalazu nennen, aber auch andereNeuronenverbändeim Stammhirn, die denHerzkreislaufkontrollieren. Das Oxytocin spielt so eine wichtige Rolle bei derStressregulierung.[5]

Der Oxytocin-Spiegel ist unterMDMA-Einfluss erhöht, womit die verstärkte Wahrnehmung positiver Emotionen in anderen Menschen im MDMA-Rausch erklärbar ist.[8]

Zur Bestimmung des Oxytocinspiegels ist vor allem die Analyse aus Blutplasma üblich; allgemeiner kann Oxytocin im Blut, Speichel,Liquoroder Urin nachgewiesen werden.[9]Beispielsweise ist der Verlauf des Oxytocinspiegels bei der Interaktion mit Neugeborenen noninvasiv im mütterlichen Speichel nachgewiesen worden.[10]

Oxytocin ist einpositiver allosterischer Modulatoran μ-Opioidrezeptoren(MOR), verstärkt also die Wirkung orthosterischer MOR-Agonisten. Erhöht wird dabei derenEfficacy(Emax), nicht ihre Affinität.[11]

Oxytocin-Rezeptoren

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Oxytocin-Rezeptoren(OXTR) befinden sich in verschiedenenKörpergewebearten,unter anderem in denMyoepithelzellenderMilchdrüsen,den Geweben derGeschlechtsorgane,derNieren,desHerzens,desThymus,derBauchspeicheldrüseund inFettzellen.[12]Es ist nur eine OXTR-Isoformbekannt, da der Rezeptor jedochG-Protein-gekoppelt ist, können zelluläre Effekte sehr unterschiedlich sein.[12]Impräfrontalen Cortexbeispielsweise führt die Gabe von Oxytocin zu spontanen, rhythmischenAktionspotentialeninInterneuronen.[13]

Physiologische Wirkungen

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Oxytocin bewirkt eineKontraktionderGebärmuttermuskulatur(Myometrium) und löst damit die Wehen während der Geburt aus. Es wird im Rahmen der klinischen Geburtshilfe als Medikament in Tablettenform, als Nasenspray oderintravenös(sog. „Wehentropf“) eingesetzt. Weiterhin löst Oxytocin Nachwehen aus – Kontraktionen der Gebärmuttermuskulatur, die unmittelbar nach der Geburt der Blutstillung und später der Rückbildung (Involution) des Uterus dienen. Hieraus leitet sich auch dessen Verwendung insbesondere als Notfallarzneimittel im Falle einer nachgeburtlichen (postpartalen) Blutung.[14]

Darüber hinaus verursacht es dieMilchejektion(Entleerung der Drüsenbläschen) durch Stimulation der sogenanntenmyoepithelialen ZellenderMilchdrüse.

Oxytocin verringert denBlutdruckund denKortisolspiegel,wirktsedierendsowie schmerzstillend (analgetisch)[15]und kann zu verbesserterWundheilungführen.[16]Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Oxytocin durch Einwirkung auf die sogenannte HPA-Achse (hypothalamic-pituitary-adrenocortical axis) die Auswirkung vonStressverringert.[17]

Studien an Tiermodellen und am Menschen zeigen, dass Oxytocin Einfluss auf das Körpergewicht hat. Wiederholte zentrale Injektionen von Oxytocin in das Gehirn von Ratten, welche eine stark fetthaltige Diät erhielten, führten bei gleicher Ernährung zu geringerer Gewichtszunahme als bei Ratten, welchen Kochsalzlösung injiziert wurde. Dieser Effekt beruht auf einem gesteigerten Fettstoffwechsel durch verstärkteBetaoxidationfreier Fettsäuren.[18]Bei einer Studie an Menschen mitAdipositasführte die Behandlung mit oxytocinhaltigem Nasenspray zu Gewichtsabnahme und verbesserten Cholesterinwerten.[19]

Aufgrund seiner weitgehend homologen Struktur zuAdiuretinkann Oxytocin in hohen Dosen dessen Wirkung haben.

Es bestehen Hinweise, dass Oxytocin regulierend auf das WachstumneoplastischerZellen einwirkt.[20][21]

Oxytocin wird zu denGlückshormonengezählt.

Verhaltenssteuerung

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Neben diesen physiologischen Wirkungen nimmt Oxytocin auch Einfluss auf dasVerhalten.

Bei derMilchkuhmuss zur Entleerung des Euters durch dasSaugendes Kalbs oder durch andere Reize, auf welche die Kuh konditioniert ist, das in ihrerHirnanhangdrüsegespeicherte Oxytocin freigesetzt werden. Das Oxytocin bewirkt für fünf bis acht Minuten das Einschießen der Milch in die Milchzisterne des Euters, von wo sie durch die Melkmaschine abgesaugt oder beim Melken von Hand durch die Finger ausgepresst werden kann.[22]

Untersuchungen bei monogamenPräriewühlmäusen(Microtus ochrogaster) lassen vermuten, dass Oxytocin auch bei der Paarbindung eine Rolle spielt.[23]Im Gegensatz zupolygamenBergwühlmäusenzeigen Präriewühlmäuse eine ausgeprägte, langzeitige und paarweise Partnerbindung. Verschiedene Untersuchungen fanden eine kritische Rolle von Oxytocin bei der Ausprägung dieser Partnerpräferenz: Injizierte man Präriewühlmäusen einen Oxytocin-Antagonisten, so verhielten sich diese im Partnerverhalten ähnlich den polygamen Bergwühlmäusen und zeigten keine längerzeitigen sozialen Bindungen mehr. Die Untersuchungen ergaben, dass Oxytocin notwendig und hinreichend zur Ausprägung der Partnerpräferenz ist.

Interessanterweise scheint es jedoch nicht die Menge an endogen ausgeschüttetem Oxytocin an sich zu sein, welche das soziale Bindungsverhalten beeinflusst, sondern die spezifische Ausbildung von Oxytocin-Rezeptoren im Gehirn. So unterscheiden sich die Rezeptorverteilungen im Gehirn von Prärie- und Bergwühlmäusen in charakteristischer Weise. Zudem zeigen Präriewühlmäuse ähnliche Rezeptorverteilungen wie eine andere monogame Spezies (Wiesenwühlmäuse). Weibliche Bergwühlmäuse, die nur in der Zeit unmittelbar nach der Geburt des Nachwuchses ein längerzeitiges Bindungsverhalten zu ihren Nachkommen zeigen, weisen exakt in dieser Zeit eine Veränderung in ihrer Oxytocinrezeptorverteilung auf.

Eine 2016 publizierte Studie belegte ferner, dass Präriewühlmäusen, die in ExperimentenaversivenReizen ausgesetzt worden waren, danach von ihnen bereits länger bekannten Artgenossen besonders intensiv dasFell gepflegtwurde; auch dieses Verhalten wurde auf das Hormon Oxytocin zurückgeführt.[24]

Eine 2013 veröffentlichte Studie zeigte, dass Oxytocin die Erinnerung an soziale Interaktion verstärkt und dass dies im Falle positiv bewerteter Interaktionen die Furchtsamkeit verringere, aber umgekehrt bei negativen Erinnerungen zu erhöhter Furchtsamkeit führe.[25]

Perinatalperiode

Oxytocin spieltperinataleine wesentliche Rolle; so ist ein Anstieg der Dichte von Oxytocinrezeptoren im Gewebe des Uterus kurz vor dem Einsetzen von Geburtswehenzu beobachten.[26]

Oxytocin wird häufig zurGeburtseinleitungverwendet, da es wehenverstärkend wirkt. Darüber hinaus hat es weitere Wirkungen: In einer vertrauten, ruhigen und sicheren Umgebung wirkt Oxytocin beruhigend und stressreduzierend, bei einem hohen Stresspegel, wie er auch den Wehen vorliegen kann, kann es jedoch eine gegenteilige Wirkung entfalten und zum Beispiel kurzzeitig den Blutdruck und Cortisolspiegel erhöhen und den Puls beschleunigen.[27]

Mittel- und langfristige Auswirkungen einer Geburtseinleitung mit Oxytocin auf das Kind und die Mutter sind bisher wenig untersucht. Ein systematischer Review zeigte auf, dass in mehreren Studien ein geringerer Oxytocinspiegel häufiger mit depressiven Verstimmungen im Wochenbett einhergeht, wobei dieser Zusammenhang nur in einigen der Studien statistisch signifikant war.[28]

Es gibt Hinweise darauf, dass der medikamentöse Einsatz von Oxytocin bei der Geburt mit einer höheren Rate depressiver Verstimmungen bei der Mutter einhergehen[29]und die Aufnahme des Stillens nach der Geburt erschweren kann.[30]Außerdem gibt es Hinweise darauf, dass es sich ungünstig auf die anfänglicheMutter-Kind-Bindungauswirken und später häufiger zu Schwierigkeiten beimStillenund zuexzessivem Schreien im Säuglingsalterkommen kann. Mütter berichten Hebammen mitunter von einer anderen Qualität in der Bindung des Oxytocinkinds im Vergleich zu den Geschwistern, die ohne Oxytocin auf die Welt gekommen waren. Als eine mögliche Erklärung wird angegeben, dass eine perinatale Gabe von Oxytocin zu einer Downregulierung bzw. zu einer Veränderung der Anzahl der Oxytocinrezeptoren führen könnte, wodurch das natürliche Oxytocin in seiner Wirkung gehemmt würde.[4]

Stillen und Bindung

Der Reflex der Milchejektion einer stillenden Mutter wird von der Oxytocinkonzentration gesteuert. Bereits wenn sie den Säugling schreien hört oder an dasStillendenkt, erfolgt eine Ausschüttung von Oxytocin.[31]Das Neuropeptid erhöht nicht nur denMilchflussbeim Saugen des Säuglings, sondern beeinflusst – zusammen mit dem Rückgang desStress-HormonsCortisol– auch die Stimmung der Mutter: „Es verschafft angenehme, manchmal sogar lustvolle Gefühle. (…) Diese emotionale Wirkung schafft vor allem eines: Sie verstärkt die emotionaleBindungder Mutter an das Kind. “[32]

Babys produzieren Oxytocin nach dem Nuckeln.

Liebe und Vertrauen

In derneurochemischenForschung wird Oxytocin beim Menschen mit psychischen Zuständen wieLiebe,[33]Vertrauen[34]undRuhe[16]in Zusammenhang gebracht. Diese Annahmen beruhen auf Experimenten, wie sie vonMichael Kosfeldan derUniversität Zürichdurchgeführt wurden. Kosfeld ließ Probanden ein Investorenspiel mit echten Geldgewinnen durchführen, wobei bei einem Teil der Testpersonen durch ein Nasenspray ein erhöhter Oxytocinspiegel erzeugt wurde. Es zeigte sich, dass die Personen mit einem erhöhten Oxytocinspiegel mehr Vertrauen ihren Spielpartnern gegenüber an den Tag legten.[35]Die Arbeitsgruppe vonBeate Ditzenerforschte den Einfluss von Oxytocin, indem sie Ehepartner dazu aufforderte, ein Thema zu diskutieren, über das sie sich häufig streiten. Die Ergebnisse der Studie legen eine beruhigende und deeskalierende Wirkung des Neuropeptids nahe.[36]

Aggression

Die Arbeitsgruppe vonCarsten K. W. De Dreubrachte Oxytocin beim Menschen aber auch mit defensiverAggressiongegenüberAußenseitern,[37]einer Handlungsausrichtung zum Vorteil derEigengruppe(englisch:in-group favoritism)[38]und einer Änderung desAllianzverhaltens[39]in Zusammenhang. Oxytocin schüre Vorurteile, Fremdenangst und Gewalt zwischen den Mitgliedern verschiedener Gruppen, so die Schlussfolgerung des Teams derUniversität Amsterdam.Der Freiburger PsychologeMarkus Heinrichs,ein Pionier der Oxytocin-Forschung am Menschen, weist diese zurück: Die eigenen Leute zu bevorzugen sei nicht mit Aggression anderen gegenüber gleichzusetzen.[40]

Luststeigerung

Die sexuell stimulierende Wirkung von Oxytocin ist bei Tieren wiederholt beschrieben worden, eine luststeigernde Wirkung wurde aber auch beim Menschen sowohl für Männer als auch für Frauen nachgewiesen. Die beimOrgasmusfreigesetzten hohen Oxytocindosen bewirkendanacheine Phase der Entspannung und Müdigkeit. „Auf jeden Fall ist es vermutlich am Gefühl der engen persönlichen Verbundenheit nach einer befriedigenden sexuellen Begegnung beteiligt, so ähnlich wie es die Bindung zwischen der stillenden Mutter und ihrem Säugling verstärkt. “[41]Zudem bewirkt „die moderate AusübungtaktilerReizung auf das Hautorgan in rhythmischen Abständen, mit anderen Worten: das Streicheln “eine Freisetzung von Oxytocin „und führt zu einer Beruhigung und einem Wohlgefühl, das die Bindung der beteiligten Personen verstärkt. “[41]Oxytocin wird bei angenehmen Körperkontakten wie Umarmungen und Zärtlichkeiten sowieMassagenausgeschüttet, ebenso beimSingen.[42]Forschungen deuten darauf hin, dass eine Freisetzung von Oxytocin durch angenehme Sinneswahrnehmungen wie Berührungen und Wärme, durch Nahrungsaufnahme, durch Geruchs-, Klang- und Lichtstimulation sowie durch rein psychologische Mechanismen ausgelöst werden kann,[43]insbesondere infolge einer entsprechendenKonditionierung[16]im Gehirn wird es zudem bei Stress freigesetzt.[44]

Die Forschungsergebnisse haben dazu geführt, dass Oxytocin in der Öffentlichkeit gelegentlich alsOrgasmushormon,KuschelhormonoderTreuehormondiskutiert wird.[45][46]Tatsächlich ist die Signifikanz von Oxytocin für Fühlen und Handeln in zahlreichen Studien bestätigt; allerdings ist zu beachten, dass psychische Zustände wie zum Beispiel „Liebe “keinen einheitlichen biologischen Phänomenen entsprechen.

Die vielfältigen Auslöser für eine Oxytocin-Ausschüttung werden als mögliche Erklärungen für die Wirkungsweise alternativer Heilmethoden wieHypnotherapieundMeditationherangezogen.[16]

Oxytocin ist auch Gegenstand der Forschung in derPsychologiebei der Erforschung vonSozialphobienund verwandten Störungsbildern.[47]Oxytocin steigert Neid und Schadenfreude sowie aggressives[48]Verhalten.[49]

Neuesten Ergebnissen zufolge könnte das Hormon auch gegenAlzheimer,[50]SchizophrenieundAutismuswirken und bei Patienten für mehrVertrauensorgen.[51]Bei Kindern mit Autismus konnte zumindest eine gesteigerte Aktivität in der Hirnregion festgestellt werden, welche für die Verarbeitung sozialer Information zuständig ist.[52]

Einsatzgebiete und Art der Verabreichung

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In Deutschland wird Oxytocin perinatal bei vier Indikationen als Medikament angewendet und meist intravenös verabreicht: beimWehenbelastungstest,bei der Wehenförderung, nach einemKaiserschnittsowie zur Beschleunigung derAblösung der Plazenta.Es wird auch als Nasenspray verabreicht.[4]

Oxytocin ist in Deutschland, Österreich und der Schweiz unter dem NamenSyntocinonim Handel erhältlich. In Deutschland ist es in verschiedenen Stärken (3 I.E., 5 I.E., 10 I.E.) alsGenerikumverfügbar. Zugelassen ist das Präparat zur Anwendung vor der Geburt (meist zur Geburtseinleitung) sowie zur Anwendung nach der Geburt, da insbesondere bei peripartalen Blutungen. Oxytocin ist also ein imKreißsaalunabdingbares Notfallarzneimittel. Anfang 2019 stellte ein schwererLieferengpassdie Gesundheitseinrichtungen in ganz Deutschland vor große Probleme.

Vor dem 7. August 2008 war in Deutschland auch ein Oxytocin-Präparat als Nasenspray unter dem Namen Syntocinon im Handel. Dieses wurde vor Inkrafttreten des Arzneimittelgesetzes von 1978 registriert. Einem Nachzulassungsantrag des Herstellers wurde mangels nachgewiesener Prüfung auf Arzneimittelsicherheit und wegen fehlender Begründung der therapeutischen Wirksamkeit nicht stattgegeben.

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  • K. Uvnäs-Moberg, I. Arn, D. Magnusson:The psychobiology of emotion: the role of the oxytocinergic system.In:International Journal of Behavioral Medicine.Band 12, 2005, S. 59–65,PMID 15901214.
  • Michael Kosfeld, Markus Heinrichs, Paul J. Zak, Urs Fischbacher, Ernst Fehr:Oxytocin increases Trust in Humans.In:Nature.Band 435, 2005, S. 673–676.www-psych.stanford.edu(Mementovom 17. April 2012 imInternet Archive;PDF; 510 kB)
  • Antonio Damasio:Brain trust.In:Nature.Band 435, 2005, S. 571.
  • Stefanie Kara:Oxytocin: Unsere Wunderdroge.In:Die Zeit.Nr. 15/2016. (Oxytocin ist der Popstar der körpereigenen Substanzen: Das Hormon, das uns vertrauen lässt).
  • Kerstin Uvnäs Moberg:Oxytocin, das Hormon der Nähe: Gesundheit – Wohlbefinden – Beziehung.übersetzt von Martina Wiese. Springer Spektrum, Berlin 2016,ISBN 978-3-662-47358-0.

Hochschularbeiten

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  • Laura Katharina Mühlhausen:Untersuchung zur Wirkung soziodemographischer Faktoren und Oxytocinrezeptorpolymorphismen auf die Empathiefähigkeit.Dissertation, Medizinische Fakultät, Charité Berlin, Berlin 2016,DNB1113012412;(Volltext als PDF; 9,1 MB).
Wiktionary: Oxytocin– Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
  1. SiehePeter Karlson:Biochemie.6. Auflage, Thieme, Stuttgart 1967, S. 308, Fußnote 2.
  2. Otto Roth:Klinische Terminologie.10. Auflage, Thieme, Leipzig 1925, S. 372 (remedium oxytokicum).
  3. InformationenderNobelstiftungzur Preisverleihung 1955 an Vincent du Vigneaud (englisch).
  4. abcChristof Plothe:Die perinatale Gabe von Oxytocin und deren mögliche Konsequenzen auf die Psyche des Menschen.In:International Journal of Prenatal and Perinatal Psychology and Medicine.Band 21, 2009 (Volltext als PDF), S. 10.
  5. abBrigitte Borrmann (Hrsg.):Stillen und Müttergesundheit.VR unipress, 2006,ISBN 3-89971-296-X,S.67(eingeschränkte Vorschauin der Google-Buchsuche).
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  7. UniProtP16519.
  8. Reto Caluori:Ecstasy steigert die Fähigkeit, positive Gefühle in einem Gesicht zu lesen.Universität Basel, Pressemitteilung vom 10. August 2012 beimInformationsdienst Wissenschaft(idw-online.de), abgerufen am 15. September 2015.
  9. Hannah Carola Windmüller:Verlauf von Plasma-Oxytocin in einem sozialen Ausschlussparadigma bei gesunden Probanden – Vergleich zweier methodischer Ansätze zur Bestimmung von Oxytocin. Dissertation zum Erwerb des Doktorgrades der Medizin an der Medizinischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität zu München.München 2021 (uni-muenchen.de[PDF; abgerufen am 2. April 2023]).Kurzfassung, S.&bsp;xv.
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