Oxytocin – das Multitasking Liebeshormon

Quelle: Original Cartoon von Alex Martin

Schwangerschaftsabteilungen verwenden routinemäßig synthetisches Oxytocin, um den Geburtsvorgang anzustoßen und ihn in Bewegung zu halten. Das ist der Hauptgrund, warum dieses Hormon so allgemein bekannt ist. Es ist weniger bekannt, dass natürlich produziertes Oxytocin nach der Geburt den Milchauswurf während des Stillens auslöst. Es ist auch mit Orgasmen in beiden Geschlechtern und Bindung zwischen Individuen verbunden. Diese zusätzlichen Links haben viele Etiketten für dieses Multitasking-Hormon hervorgebracht: "Bindungshormon", "Herdenhormon", "Kuschelhormon", "Liebeshormon" und sogar "Hormon des Glücks". Weil Oxytocin sowohl das Gehirn als auch die Fortpflanzungsorgane signifikant beeinflusst, bezeichneten Heon-Jin Lee und seine Kollegen es als "den großen Vermittler des Lebens".

Oxytocin bei der Geburt

Frauen, die im Krankenhaus geboren werden, bekommen oft Oxytocin intravenös verabreicht, um zuerst die Geburt zu induzieren und dann, wenn nötig, während der Wehen die Kontraktionen zu verstärken. Oxytocin dient auch unmittelbar nach der Geburt einer entscheidenden Funktion, indem es starke Kontraktionen fördert, die die Plazenta ausstoßen und die Blutung reduzieren. Dies ist eine prekäre Zeit und post-partum Blutungen sind eine Hauptursache für die Müttersterblichkeit in Gesellschaften mit unzureichenden medizinischen Einrichtungen.

CPK-Modell des Oxytocinmoleküls, das mit ACD / ChemSketch und Accelrys DS Visualizer konstruiert wurde.

Quelle: Wikimedia Commons mit Rückmeldung an Bildautor MindZiper

Zweifellos wegen seiner Bedeutung für die Geburt, aber auch, weil es so ein kleines Molekül ist, war Oxytocin – eine kurze Kette von nur 9 Aminosäuren – das erste Peptidhormon, das sequenziert wurde. (Zum Vergleich, Insulin hat 51 Aminosäuren und Hämoglobinketten in roten Blutkörperchen haben jeweils über 140.) Vincent du Vigneaud sequenzierte und synthetisierte 1953 Oxytocin, erhielt den Nobelpreis, und synthetisches Oxytocin wird jetzt routinemäßig medizinisch verwendet. Da der Verdauungstrakt das Hormon schnell abbaut, wird es normalerweise in den Blutkreislauf injiziert. Da Oxytocin die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann, werden Nasensprays in jüngerer Zeit häufig verwendet, um das Hormon direkt entlang Riechnervenzellen an das Gehirn zu übertragen.

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Oxytocin und Stillen

Bei stillenden Müttern führt natürlich produziertes Oxytocin dazu, dass Milch durch den "Entspannungsreflex" fließt. Das Hormon stimuliert die Kontraktion der Muskelzellen um kleine milchhaltige Hohlräume und erzeugt einen erhöhten Druck, der Milch durch die Brustwarze ausstößt. Wenn das Stillen beginnt, kann der Oxytocin-Anstieg auch Gebärmutterkontraktionen auslösen, die oft als Nachwirkungen empfunden werden, die genauso stark sein können wie während der Wehen. Oxytocin wird zunächst als Reaktion auf das Baby-Säugen freigesetzt, kann aber später durch verschiedene Reize ausgelöst werden, die vom Weinen eines Babys bis hin zum Gedanken an das Stillen reichen.

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Da Oxytocin sowohl bei der Geburt als auch beim Saugen eine Schlüsselrolle spielt, könnte man denken, dass es ursprünglich für diese Funktionen entwickelt wurde. Aber DNA-Sequenzen von Genen in verschiedenen Tieren haben eine ganz andere und ziemlich überraschende Geschichte offenbart. Wie so oft während der Evolution, entstand das Oxytocin-Gen tatsächlich durch Duplikation eines bereits existierenden Gens. Das ursprüngliche Gen – direkt neben dem Oxytocin-Gen – produziert das Hormon Vasopressin. Genau wie Oxytocin ist Vasopressin eine Kette von neun Aminosäuren. Alle bis auf zwei der Aminosäuren sind gleich, aber die beiden Hormone spielen jetzt sehr unterschiedliche Rollen im Körper. Die zwei Hauptfunktionen von Vasopressin sind das Verengen von Blutgefäßen und das Zurückhalten von Körperwasser. Wie andere Plazenta-Säugetiere haben Menschen immer noch nur ein einziges Oxytocin-Gen, aber zusätzliche Duplikationen haben drei separate Vasopressin-Gene ergeben.

Evolutionärer Baum, der eine anfängliche Verdopplung (D) eines Vasopressin-Gens zeigt, um ein Oxytocin-Gen mindestens 245 Millionen Jahre vor dem Ursprung des Säuglings (S) und fast 300 My vor der Lebendgeburt (B) hervorzubringen.

Quelle: Die ursprüngliche Zahl des Autors basiert insbesondere auf Informationen von Ocampo Daza et al. (2013)

In zwei bahnbrechenden Arbeiten in den Jahren 2008 und 2009 verglichen Pai-Chung Gwee und seine Kollegen DNA-Sequenzen von Genen für Oxytocin, Vasopressin und verwandte Hormone bei einer Vielzahl von Tieren mit Wirbelsäule (Wirbeltieren). Es stellte sich heraus, dass alle Wirbeltiere mit Kiefer (Säugetiere, Vögel, Reptilien, Amphibien und verschiedene Fische einschließlich Quastenflosser) mindestens jeweils eine Kopie von Oxytocin- und Vasopressin-Genen haben. Im Gegensatz dazu haben Wirbeltiere ohne Kiefer – Lanzetten und Neunaugen – nur ein einziges Gen, das ein dem Vasopressin ähnliches Hormon produziert. Dies deutet darauf hin, dass die Duplikation, die zu getrennten Genen für Vasopressin und Oxytocin führt, zu einem Zeitpunkt nach der Basalspaltung zwischen kiefer- und kieferlosen Wirbeltieren vor mindestens 435 Millionen Jahren erfolgte. Aber das ist lange her, bevor das Säugen vor etwa 200 Millionen Jahren im gemeinsamen Vorfahren der Säugetiere auftrat. In der Tat, Schwangerschaft und Lebendgeburt erschien nicht vor der gemeinsamen Abstammung von Beuteltieren und Plazenten, vor etwa 145 Millionen Jahren. Das Oxytocin-Gen ist also eindeutig nicht in Verbindung mit Säugling oder Lebendgeburt entstanden.

Oxytocin und Orgasmus

In zwei Veröffentlichungen, die 1987 und 1994 veröffentlicht wurden, berichteten Marie Carmichael und Kollegen, dass ein Anstieg der zirkulierenden Oxytocinspiegel den Orgasmus bei Männern und Frauen begleitet. Die Levels werden deutlich erhöht, wenn der Orgasmus durch Selbststimulation erreicht wird und die erhöhten Werte mehrere Minuten andauern. Carmichael und Kollegen spekulierten, dass die Wirkung von Oxytocin auf die Muskelkontraktion den Transport von Eiern und Spermien erleichtern könnte.

In einem genialen Ansatz untersuchten der deutsche Gynäkologe Ludwig Wildt und seine Kollegen die Wirkungen von synthetischem Oxytocin auf den Spermientransport durch die Gebärmutter und Eileiter einer Frau. Um dies zu erreichen, deponierten sie radioaktiv markierte, spermgroße Albuminkugeln tief in der Vagina von 50 Unfruchtbarkeitspatienten und verfolgten dann ihren Fortschritt mit einem Detektor. Markierte Kugeln erreichten die Eileitereingänge nur wenige Minuten nach der Ablagerung, so dass die Gebärmutter eindeutig wie eine Pumpe wirkt. Die intravenöse Injektion von Oxytocin wurde von einem "dramatischen" Anstieg des Volumens der zum Eileiter transportierten Kugeln gefolgt. Die Aufzeichnung des Drucks in der Gebärmutter vor und nach der Oxytocininjektion zeigte eine Zunahme des Muskeltonus und der Stärke der Kontraktionen, und der Gradient wurde umgekehrt, um die Strömung vom Gebärmutterhals zum Eileiter zu fördern. Dies zeigt überzeugend, dass Oxytocin den Transport durch die Gebärmutter und Eileiter fördert.

Oxytocin und das Gehirn

Oxytocin ist nicht nur mit Fortpflanzungsorganen verbunden. Es trägt auch zur Gehirnfunktion bei und beeinflusst insbesondere das Sozialverhalten. Daher Spitznamen wie "Bindungshormon", "Liebeshormon" und "Vertrauenselixier".

Ein heute legendäres Beispiel für Oxytocin in Aktion beinhaltet einen starken Kontrast zwischen zwei eng verwandten Wühlmausarten. Während Präriewühlmäuse nach einer anfänglichen Paarung lebenslange Paarungsbindungen bilden und sich anschließend an der elterlichen Sorge beteiligen, paaren sich die montanen Wühlmäuse promiskuitiv und bilden keine dauerhaften Bindungen. Die Forschung zeigte, dass sowohl Oxytocin als auch Vasopressin eine wichtige Rolle bei der Auslösung und Aufrechterhaltung der Paarbindung in Präriewühlmäusen spielen. Bemerkenswerterweise verhalten sich Oxytocin und Vasopressin, wenn sie Montanvolen verabreicht werden, ebenfalls monogam. Im Jahr 2013 zeigten Hui Wang und Kollegen, dass das Blockieren von Oxytocin- und Vaspressinrezeptoren in einem spezifischen Belohnungs- und Vergnügungszentrum des Gehirns in Präriewühlmäusen die Erleichterung der Partnerpräferenz verhindert. Die Injektion von Gehirnhemmern und die Induktion von Paarbindungen durch Paarung verursachten den gleichen Genaustausch: wirklich eine molekulare Grundlage für die Liebe.

Es wurde auch in Studien mit Nasensprays gezeigt, dass Oxytocin menschliche soziale Interaktionen beeinflussen kann. In einem repräsentativen Experiment aus dem Jahr 2012 zeigten Dick Scheele, Onur Güntürkün und andere, dass das Hormon die soziale Distanz zwischen Männern und Frauen moduliert. Eine randomisierte Studie zur nasalen Verabreichung von Oxytocin mit Placebokontrollen ergab, dass Männer in einer monogamen Beziehung bei einer ersten Begegnung mit einer attraktiven Frau dazu angeregt werden, eine viel größere Distanz als Männer zu behalten. Dieser Befund wurde durch eine Annäherungs- / Vermeidungsaufgabe bestätigt, bei der Fotografien, bei denen Oxytocin-vorbehandelte Männer in einer monogamen Beziehung sich langsamer an Bilder attraktiver Frauen wandten. Die Autoren schlugen vor, dass Oxytocin möglicherweise dazu beiträgt, die Treue innerhalb der monogamen menschlichen Beziehungen zu fördern.

Was also war die ursprüngliche Funktion von Oxytocin nach der Genduplikation vor 435 Millionen Jahren? Unsere fischartigen Vorfahren, die in diesen Ur-Ozeanen herumschwammen, führten zweifellos zu elenden, ziemlich einsamen Leben. Neben Geburt und Saugen können wir auch Sozialleben und Orgasmen ablehnen. Logischerweise bleibt nur Liebe …………

Verweise

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