Oxytocin

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Oxytocin
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OxitocinaCPK3D.png
Klinische Daten
Aussprache/ˌɒksɪˈtsɪn/
Physiologische Daten
AusgangstextilienHypophyse
Ziel-Gewebeweit verbreitet
RezeptorenOxytocin-Rezeptor
AntagonistenAtosiban
VorläuferOxytocin/Neurophysin I Präpropeptid
StoffwechselLeber und andere Oxytocinasen
Pharmakokinetische Daten
Proteinbindung30%
StoffwechselLeber und andere Oxytocinasen
Eliminationshalbwertszeit1-6 min (intravenös)
~2 h (intranasal)
AusscheidungGalle und Niere
Bezeichner
IUPAC-Bezeichnung
  • 1-({(4R,7S,10S,13S,16S,19R)-19-amino-7-(2-amino-2-oxoethyl)-10-(3-amino-3-oxopropyl)-16-(4-hydroxybenzyl)-13-[(1S)-1-methylpropyl]-6, 9,12,15,18-Pentaoxo-1,2-dithia-5,8,11,14,17-pentaazacycloicosan-4-yl}carbonyl)-L-prolyl-L-leucylglycinamid
CAS-Nummer
PubChem CID
IUPHAR/BPS
DrugBank
ChemSpider
UNII
KEGG
ChEBI
ChEMBL
Chemische und physikalische Daten
FormelC43H66N12O12S2
Molekulare Masse1007,19 g-mol-1
3D-Modell (JSmol)
SMILES
  • CC[C@H](C)[C@@H]1NC(=O)[C@H](Cc2ccc(O)cc2)NC(=O)[C@@H](N)CSSC[C@H](NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC1=O)C(=O)N3CCC[C@H]3C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(N)=O
InChI
  • InChI=1S/C43H66N12O12S2/c1-5-22(4)35-42(66)49-26(12-13-32(45)57)38(62)51-29(17-33(46)58)39(63)53-30(20-69-68-19- 25(44)36(60)50-28(40(64)54-35)16-23-8-10-24(56)11-9-23)43(67)55-14-6-7-31(55)41(65)52-27(15-21(2)3)37(61)48-18-34(47)59/h8-11, 21-22,25-31,35,56H,5-7,12-20,44H2,1-4H3,(H2,45,57)(H2,46,58)(H2,47,59)(H,48,61)(H,49,66)(H,50,60)(H,51,62)(H,52,65)(H,53,63)(H,54,64)/t22-,25-,26-,27-,28-,29-,30-,31-,35-/m0/s1 check
  • Schlüssel:XNOPRXBHLZRZKH-DSZYJQQASA-N check
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Oxytocin (Oxt oder OT) ist ein Peptidhormon und Neuropeptid, das normalerweise im Hypothalamus produziert und von der hinteren Hypophyse freigesetzt wird. Es spielt eine Rolle bei der sozialen Bindung, bei der Fortpflanzung, bei der Geburt und in der Zeit nach der Entbindung. Oxytocin wird als Hormon als Reaktion auf sexuelle Aktivitäten und während der Wehen in den Blutkreislauf abgegeben. Es ist auch in pharmazeutischer Form erhältlich. In beiden Formen regt Oxytocin die Gebärmutterkontraktionen an und beschleunigt so den Geburtsvorgang. In seiner natürlichen Form spielt es auch eine Rolle bei der Bindung zum Baby und der Milchproduktion. Die Produktion und Sekretion von Oxytocin wird durch einen positiven Rückkopplungsmechanismus gesteuert, bei dem die anfängliche Freisetzung die Produktion und Freisetzung von weiterem Oxytocin stimuliert. Wenn zum Beispiel während einer Gebärmutterkontraktion zu Beginn der Geburt Oxytocin freigesetzt wird, stimuliert dies die Produktion und Freisetzung von weiterem Oxytocin und eine Zunahme der Intensität und Häufigkeit der Kontraktionen. Dieser Prozess verstärkt sich in Intensität und Häufigkeit und dauert an, bis die auslösende Aktivität aufhört. Ein ähnlicher Prozess findet während der Stillzeit und bei sexueller Aktivität statt.

Oxytocin wird durch enzymatische Abspaltung aus dem Peptidvorläufer gewonnen, der vom menschlichen OXT-Gen kodiert wird. Die abgeleitete Struktur des aktiven Nonapeptids lautet:

Cys - Tyr - Ile - Gln - Asn - Cys - Pro - Leu - Gly - NH2, oder CYIQNCPLG-NH2.
Oxytocin
Oxytocin
Strukturformel ohne Stereochemie (Blau: Dreibuchstabencode der Aminosäuren)
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 9 Aminosäuren, 1007,19 g·mol−1
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
Übergeordnetes Taxon Wirbeltiere

Oxytocin (auch Ocytocin, von altgriechisch ὠκύς ōkys, deutsch ‚schnell‘, und altgriechisch τόκος tokos, deutsch ‚Geburt‘, zu okytokos „leicht gebärend“; im Deutschen manchmal auch Oxitozin geschrieben) ist ein im Gehirn produziertes Hormon, welches eine wichtige Bedeutung unter anderem beim Geburtsprozess einnimmt, bei dem es die Gebärmutter dazu bringt, sich zusammenzuziehen und damit Wehen auslöst. Zudem stimuliert Oxytocin die Brustdrüsen zur Abgabe von Milch. Gleichzeitig beeinflusst es nicht nur das Verhalten zwischen Mutter und Kind sowie zwischen Geschlechtspartnern, sondern auch ganz allgemein soziale Interaktionen.

Oxytocin ist ein Neuropeptid aus der Gruppe der Proteohormone. Es wird im Nucleus paraventricularis und zu einem geringen Teil im Nucleus supraopticus (beides Kerngebiete im Hypothalamus) gebildet. Von hier wird Oxytocin über Axone zum Hinterlappen (Neurohypophyse) der Hypophyse (deutsch: Hirnanhangdrüse) transportiert, zwischengespeichert und bei Bedarf abgegeben.

Etymologie

Der Begriff "Oxytocin" leitet sich vom griechischen "ὠκυτόκος" (ōkutókos) ab, basierend auf ὀξύς (oxús), was "scharf" oder "schnell" bedeutet, und τόκος (tókos), was "Geburt" bedeutet. Die adjektivische Form ist "oxytocisch", was sich auf Medikamente bezieht, die die Gebärmutterkontraktionen anregen, um den Geburtsvorgang zu beschleunigen.

Geschichte

Die gebärmutterkontraktiven Eigenschaften des später als Oxytocin bezeichneten Wirkstoffs wurden 1906 vom britischen Pharmakologen Henry Hallett Dale entdeckt, und seine milchausstoßende Wirkung wurde 1910 von Ott und Scott und 1911 von Schafer und Mackenzie beschrieben.

In den 1920er Jahren wurden Oxytocin und Vasopressin aus Hypophysengewebe isoliert und erhielten ihre heutigen Namen.

Die molekulare Struktur von Oxytocin wurde 1952 bestimmt. Anfang der 1950er Jahre stellte der amerikanische Biochemiker Vincent du Vigneaud fest, dass Oxytocin aus neun Aminosäuren besteht, und er identifizierte seine Aminosäuresequenz, das erste Polypeptidhormon, das sequenziert wurde. Im Jahr 1953 führte du Vigneaud die Synthese von Oxytocin durch, dem ersten synthetisch hergestellten Polypeptidhormon. Du Vigneaud wurde 1955 für seine Arbeit mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Weitere Arbeiten über verschiedene Synthesewege für Oxytocin sowie die Herstellung von Analoga des Hormons (z. B. 4-Desamido-oxytocin) wurden im folgenden Jahrzehnt von Iphigenia Photaki durchgeführt.

Biochemie

Es wurde festgestellt, dass Östrogen die Sekretion von Oxytocin und die Expression seines Rezeptors, des Oxytocin-Rezeptors, im Gehirn erhöht. Bei Frauen reicht eine einzige Estradiol-Dosis aus, um die zirkulierenden Oxytocin-Konzentrationen zu erhöhen.

Biosynthese

Oxytocin und Vasopressin sind die einzigen bekannten Hormone, die vom menschlichen Hypophysenhinterlappen freigesetzt werden und auf Distanz wirken. Die Oxytocin-Neuronen stellen jedoch auch andere Peptide her, wie z. B. Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH) und Dynorphin, die lokal wirken. Die magnozellulären Neuronen, die Oxytocin produzieren, liegen neben den magnozellulären Neuronen, die Vasopressin produzieren, und sind in vielerlei Hinsicht ähnlich.

The biosynthesis of the different forms of OT
Die Biosynthese der verschiedenen Formen von OT

Das Oxytocin-Peptid wird in Form eines inaktiven Vorläuferproteins aus dem OXT-Gen synthetisiert. Dieses Vorläuferprotein enthält auch das Oxytocin-Trägerprotein Neurophysin I. Das inaktive Vorläuferprotein wird durch eine Reihe von Enzymen schrittweise in kleinere Fragmente (eines davon ist Neurophysin I) hydrolysiert. Die letzte Hydrolyse, die das aktive Oxytocin-Nonapeptid freisetzt, wird von der Peptidylglycin-alpha-amidierenden Monooxygenase (PAM) katalysiert.

Die Aktivität des PAM-Enzymsystems ist von Vitamin C (Ascorbat) abhängig, das ein notwendiger Vitamin-Cofaktor ist. Zufälligerweise wurde festgestellt, dass Natriumascorbat selbst die Produktion von Oxytocin aus Eierstockgewebe in verschiedenen Konzentrationen dosisabhängig stimuliert. Viele der gleichen Gewebe (z. B. Eierstöcke, Hoden, Augen, Nebennieren, Plazenta, Thymus, Bauchspeicheldrüse), in denen PAM (und standardmäßig Oxytocin) vorkommt, speichern bekanntermaßen auch höhere Konzentrationen von Vitamin C.

Es ist bekannt, dass Oxytocin durch die Oxytocinase Leucyl/Cystinyl-Aminopeptidase metabolisiert wird. Es sind auch andere Oxytocinasen bekannt. Amastatin, Bestatin (Ubenimex), Leupeptin und Puromycin hemmen nachweislich den enzymatischen Abbau von Oxytocin, hemmen aber auch den Abbau verschiedener anderer Peptide, wie Vasopressin, Met-Enkephalin und Dynorphin A.

Neurale Quellen

Im Hypothalamus wird Oxytocin in den magnozellulären neurosekretorischen Zellen des supraoptischen und paraventrikulären Kerns gebildet und in den Hering-Körpern an den Axonendigungen im Hypophysenhinterlappen gespeichert. Anschließend wird es vom Hypophysenhinterlappen (Neurohypophyse) in das Blut abgegeben. Diese Axone (wahrscheinlich, aber Dendriten sind nicht ausgeschlossen) haben Kollateralen, die Neuronen im Nucleus accumbens innervieren, einer Gehirnstruktur, in der Oxytocin-Rezeptoren exprimiert werden. Es wird angenommen, dass die endokrinen Wirkungen des hormonellen Oxytocins und die kognitiven oder verhaltensbezogenen Wirkungen der Oxytocin-Neuropeptide durch ihre gemeinsame Freisetzung über diese Kollateralen koordiniert werden. Oxytocin wird auch von einigen Neuronen im paraventrikulären Nukleus produziert, die in andere Teile des Gehirns und ins Rückenmark projizieren. Je nach Spezies befinden sich Oxytocin-Rezeptor-exprimierende Zellen auch in anderen Bereichen, darunter in der Amygdala und im Nucleus bedus der Stria terminalis.

In der Hypophyse wird Oxytocin in große, dichtkernige Vesikel verpackt, wo es an Neurophysin I gebunden ist, wie in der Abbildung dargestellt; Neurophysin ist ein großes Peptidfragment des größeren Vorläuferproteinmoleküls, aus dem Oxytocin durch enzymatische Spaltung gewonnen wird.

Die Sekretion von Oxytocin aus den neurosekretorischen Nervenendigungen wird durch die elektrische Aktivität der Oxytocin-Zellen im Hypothalamus gesteuert. Diese Zellen erzeugen Aktionspotentiale, die sich über Axone zu den Nervenendigungen in der Hypophyse ausbreiten; die Endigungen enthalten eine große Anzahl von Oxytocin-haltigen Bläschen, die durch Exozytose freigesetzt werden, wenn die Nervenendigungen depolarisiert werden.

Nicht-neurale Quellen

Es wurde festgestellt, dass die endogenen Oxytocin-Konzentrationen im Gehirn bis zu 1000-mal höher sind als die peripheren Konzentrationen.

Außerhalb des Gehirns wurden Oxytocin-haltige Zellen in verschiedenen Geweben identifiziert, u. a. bei Frauen im Gelbkörper und in der Plazenta, bei Männern in den interstitiellen Leydig-Zellen des Hodens und bei beiden Geschlechtern in der Netzhaut, im Nebennierenmark, im Thymus und in der Bauchspeicheldrüse. Die Tatsache, dass erhebliche Mengen dieses klassischen "neurohypophysialen" Hormons außerhalb des zentralen Nervensystems gefunden wurden, wirft viele Fragen zu seiner möglichen Bedeutung in diesen verschiedenen Geweben auf.

Männlich

Die Leydig-Zellen einiger Spezies verfügen nachweislich über die biosynthetische Maschinerie zur de novo-Herstellung von Oxytocin im Hoden, und zwar bei Ratten (die Vitamin C endogen synthetisieren können) und bei Meerschweinchen, die wie der Mensch eine exogene Vitamin-C-Quelle (Ascorbat) in ihrer Nahrung benötigen.

Weiblich

Oxytocin wird von den Corpora lutea verschiedener Spezies, darunter Wiederkäuer und Primaten, synthetisiert. Zusammen mit Östrogen ist es an der Induktion der endometrialen Synthese von Prostaglandin F beteiligt, das die Rückbildung des Gelbkörpers bewirkt.

Entwicklung

Praktisch alle Wirbeltiere besitzen ein Oxytocin-ähnliches Nonapeptidhormon, das die Fortpflanzungsfunktionen unterstützt, und ein Vasopressin-ähnliches Nonapeptidhormon, das an der Wasserregulierung beteiligt ist. Die beiden Gene befinden sich in der Regel nahe beieinander (weniger als 15 000 Basen voneinander entfernt) auf demselben Chromosom und werden in entgegengesetzte Richtungen transkribiert (beim Fugu liegen die Homologe jedoch weiter auseinander und werden in dieselbe Richtung transkribiert).

Es wird angenommen, dass die beiden Gene aus einem Genduplikationsereignis hervorgegangen sind; das Vorläufergen ist schätzungsweise 500 Millionen Jahre alt und findet sich in den Cyclostomata (moderne Mitglieder der Agnatha).

Biologische Funktion

Oxytocin hat periphere (hormonelle) Wirkungen, aber auch Wirkungen im Gehirn. Seine Wirkungen werden durch spezifische Oxytocin-Rezeptoren vermittelt. Der Oxytocin-Rezeptor ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor, OT-R, der Magnesium und Cholesterin benötigt und in den Zellen des Myometriums exprimiert wird. Er gehört zur Gruppe der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren vom Typ Rhodopsin (Klasse I).

In Studien wurde die Rolle von Oxytocin bei verschiedenen Verhaltensweisen untersucht, u. a. beim Orgasmus, bei der sozialen Anerkennung, bei der Paarbindung, bei Angst, bei gruppeninternen Vorurteilen, bei situativem Mangel an Ehrlichkeit, bei Autismus und bei mütterlichen Verhaltensweisen. Es wird angenommen, dass Oxytocin eine wichtige Rolle beim sozialen Lernen spielt. Es gibt Hinweise darauf, dass Oxytocin dazu beiträgt, das Rauschen im auditorischen System des Gehirns zu verringern, die Wahrnehmung sozialer Hinweise zu verbessern und gezielteres soziales Verhalten zu unterstützen. Es kann auch Belohnungsreaktionen verstärken. Seine Wirkung kann jedoch durch den Kontext beeinflusst werden, z. B. durch die Anwesenheit von vertrauten oder unbekannten Personen.

Physiologisch

Die peripheren Wirkungen von Oxytocin sind hauptsächlich auf die Sekretion aus der Hypophyse zurückzuführen. Es wird angenommen, dass die Verhaltenswirkungen von Oxytocin auf die Freisetzung von zentral projizierenden Oxytocin-Neuronen zurückzuführen sind, die sich von den Neuronen unterscheiden, die auf die Hypophyse projizieren oder die Kollateralen dieser Neuronen sind. Oxytocin-Rezeptoren werden von Neuronen in vielen Teilen des Gehirns und des Rückenmarks exprimiert, unter anderem in der Amygdala, im ventromedialen Hypothalamus, im Septum, im Nucleus accumbens und im Hirnstamm, wobei sich die Verteilung zwischen den Spezies deutlich unterscheidet. Außerdem verändert sich die Verteilung dieser Rezeptoren während der Entwicklung und wurde bei der Bergmaus nach der Geburt beobachtet.

  • Milchausstoßreflex/Absetzreflex: Bei laktierenden (stillenden) Müttern wirkt Oxytocin an den Milchdrüsen und bewirkt, dass die Milch in die Milchgänge "abgelassen" wird, von wo aus sie über die Brustwarze ausgeschieden werden kann. Das Saugen des Säuglings an der Brustwarze wird über Spinalnerven an den Hypothalamus weitergeleitet. Die Stimulation bewirkt, dass Neuronen, die Oxytocin produzieren, Aktionspotentiale in intermittierenden Schüben abfeuern; diese Schübe führen zur Sekretion von Oxytocinimpulsen aus den neurosekretorischen Nervenendigungen der Hypophyse.
  • Uteruskontraktion: Oxytocin ist wichtig für die Erweiterung des Gebärmutterhalses vor der Geburt und bewirkt Kontraktionen während der zweiten und dritten Phase der Wehen. Die Freisetzung von Oxytocin während des Stillens führt zu leichten, aber oft schmerzhaften Kontraktionen in den ersten Wochen der Stillzeit. Dies dient auch dazu, die Gebärmutter bei der Verklammerung des Plazentaansatzpunktes nach der Geburt zu unterstützen. Bei Knockout-Mäusen, denen der Oxytocin-Rezeptor fehlt, sind das Fortpflanzungsverhalten und die Geburt jedoch normal.
  • Bei männlichen Ratten kann Oxytocin eine Erektion auslösen. Bei mehreren Spezies, darunter auch bei männlichen Menschen, wird während der Ejakulation ein Oxytocinstoß freigesetzt, der vermutlich die Kontraktionen des Fortpflanzungstrakts anregt und so die Freisetzung der Spermien fördert.
  • Sexuelle Reaktion des Menschen: Der Oxytocinspiegel im Plasma steigt bei sexueller Stimulation und beim Orgasmus an. Mindestens zwei unkontrollierte Studien haben einen Anstieg des Oxytocin-Plasmaspiegels beim Orgasmus festgestellt - sowohl bei Männern als auch bei Frauen. Der Oxytocin-Plasmaspiegel ist um den Zeitpunkt des selbststimulierten Orgasmus herum erhöht und liegt auch noch fünf Minuten nach der Erregung über dem Ausgangswert. Die Autoren einer dieser Studien spekulierten, dass die Wirkung von Oxytocin auf die Muskelkontraktilität den Transport von Spermien und Eizellen erleichtern könnte.
In einer Studie, in der der Oxytocin-Serumspiegel bei Frauen vor und nach sexueller Stimulation gemessen wurde, legen die Autoren nahe, dass Oxytocin eine wichtige Rolle bei der sexuellen Erregung spielt. Diese Studie ergab, dass die Stimulation des Genitaltrakts unmittelbar nach dem Orgasmus zu einem Anstieg des Oxytocinspiegels führte. In einer anderen Studie wurde berichtet, dass der Anstieg von Oxytocin während der sexuellen Erregung eine Reaktion auf die Stimulation von Brustwarze/Areola, Genitalien und/oder Genitaltrakt sein könnte, was auch bei anderen Säugetieren bestätigt wurde. Murphy et al. (1987), die Männer untersuchten, stellten fest, dass der Oxytocinspiegel im Plasma während der sexuellen Erregung unverändert bleibt, nach der Ejakulation jedoch stark ansteigt und innerhalb von 30 Minuten wieder den Ausgangswert erreicht. Im Gegensatz dazu war der Vasopressinspiegel während der Erregung erhöht, kehrte aber zum Zeitpunkt der Ejakulation auf den Ausgangswert zurück. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass (bei Männern) Vasopressin während der Erregung ausgeschüttet wird, während Oxytocin erst nach der Ejakulation ausgeschüttet wird. In einer neueren Studie an Männern wurde ein Anstieg des Oxytocin-Plasmas unmittelbar nach dem Orgasmus festgestellt, allerdings nur bei einem Teil der Stichprobe, der keine statistische Signifikanz erreichte. Die Autoren stellten fest, dass diese Veränderungen "möglicherweise einfach die kontraktilen Eigenschaften des Fortpflanzungsgewebes widerspiegeln".
  • Aufgrund seiner Ähnlichkeit mit Vasopressin kann Oxytocin die Urinausscheidung geringfügig verringern und kann daher als Antidiuretikum eingestuft werden. Bei mehreren Tierarten kann Oxytocin die Natriumausscheidung über die Nieren stimulieren (Natriurese), und beim Menschen können hohe Dosen zu einem niedrigen Natriumspiegel führen (Hyponatriämie).
  • Auswirkungen auf das Herz: Oxytocin und Oxytocin-Rezeptoren sind bei einigen Nagetieren auch im Herzen zu finden, und das Hormon spielt möglicherweise eine Rolle bei der embryonalen Entwicklung des Herzens, indem es die Differenzierung der Kardiomyozyten fördert. Es ist jedoch nicht bekannt, dass das Fehlen von Oxytocin oder seines Rezeptors bei Knockout-Mäusen zu Herzinsuffizienzen führt.
  • Modulation der Aktivität der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse: Oxytocin hemmt unter bestimmten Umständen indirekt die Freisetzung des adrenocorticotropen Hormons und des Cortisols und kann in diesen Situationen als Antagonist von Vasopressin angesehen werden.
  • Vorbereitung der fetalen Neuronen auf die Geburt (bei Ratten): Beim Durchqueren der Plazenta erreicht das mütterliche Oxytocin das fetale Gehirn und bewirkt eine Umschaltung der Wirkung des Neurotransmitters GABA von erregend auf hemmend auf die fetalen kortikalen Neuronen. Dadurch wird das fötale Gehirn für die Zeit der Geburt zum Schweigen gebracht und seine Anfälligkeit für hypoxische Schäden verringert.
  • Ernährung: Eine Arbeit aus dem Jahr 2012 legt nahe, dass Oxytocin-Neuronen im para-ventrikulären Hypothalamus des Gehirns eine Schlüsselrolle bei der Unterdrückung des Appetits unter normalen Bedingungen spielen und dass andere hypothalamische Neuronen über die Hemmung dieser Oxytocin-Neuronen das Essen auslösen können. Diese Population von Oxytocin-Neuronen fehlt beim Prader-Willi-Syndrom, einer genetischen Störung, die zu unkontrollierbarem Fressen und Fettleibigkeit führt, und könnte eine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie spielen. Forschungen über das mit Oxytocin verwandte Neuropeptid Asterotocin bei Seesternen haben außerdem gezeigt, dass die Chemikalie bei Stachelhäutern eine Muskelentspannung hervorruft und bei Seesternen speziell dazu führt, dass die Organismen ihren Magen aufrichten und so reagieren, als würden sie Beute fressen, auch wenn keine vorhanden ist.

Psychologisch

  • Autismus: Oxytocin wird mit der Entstehung von Autismus in Verbindung gebracht, wobei ein Bericht nahelegt, dass Autismus mit einer Mutation im Oxytocin-Rezeptor-Gen (OXTR) zusammenhängt. Studien mit kaukasischen, finnischen und chinesischen Han-Familien belegen den Zusammenhang zwischen OXTR und Autismus. Autismus kann auch mit einer abnormen Methylierung von OXTR in Verbindung gebracht werden.

Bindung

Bei der Präriemaus ist Oxytocin, das während der sexuellen Aktivität im Gehirn des Weibchens freigesetzt wird, wichtig für die Bildung einer Paarbindung mit ihrem Sexualpartner. Vasopressin scheint bei Männchen eine ähnliche Wirkung zu haben. Oxytocin spielt bei vielen Tierarten eine Rolle im Sozialverhalten, so wahrscheinlich auch beim Menschen. In einer Studie aus dem Jahr 2003 stieg der Oxytocinspiegel im Blut sowohl von Menschen als auch von Hunden nach einer fünf- bis 24-minütigen Streicheleinheit an. Dies spielt möglicherweise eine Rolle bei der emotionalen Bindung zwischen Mensch und Hund.

  • Mütterliches Verhalten: Weibliche Ratten, denen nach der Geburt Oxytocin-Antagonisten verabreicht wurden, zeigen kein typisches mütterliches Verhalten. Im Gegensatz dazu zeigen jungfräuliche weibliche Schafe nach einer Liquorinfusion von Oxytocin mütterliches Verhalten gegenüber fremden Lämmern, was sie sonst nicht tun würden. Oxytocin ist an der Auslösung mütterlichen Verhaltens beim Menschen beteiligt, nicht an dessen Aufrechterhaltung; so ist es beispielsweise bei Müttern höher, wenn sie mit fremden Kindern interagieren und nicht mit ihren eigenen.
  • Menschliche Gruppenzugehörigkeit: Oxytocin kann positive Einstellungen, wie z. B. Bindung, gegenüber Personen mit ähnlichen Merkmalen verstärken, die dann als "In-Group"-Mitglieder eingestuft werden, während Personen, die unähnlich sind, als "Out-Group"-Mitglieder eingestuft werden. Die Rasse kann als Beispiel für In-Group- und Out-Group-Tendenzen herangezogen werden, da die Gesellschaft Individuen häufig auf der Grundlage ihrer Rasse (Kaukasier, Afroamerikaner, Latinos usw.) in Gruppen einteilt. Eine Studie, die Rasse und Empathie untersuchte, ergab, dass Teilnehmer, die nasal verabreichtes Oxytocin erhielten, stärker auf Bilder von Mitgliedern der In-Group mit schmerzverzerrtem Gesicht reagierten als auf Bilder von Mitgliedern der Out-Group mit demselben Gesichtsausdruck. Darüber hinaus sind Angehörige einer Rasse möglicherweise eher geneigt, Angehörigen derselben Rasse zu helfen als Angehörigen einer anderen Rasse, wenn diese unter Schmerzen leiden. Oxytocin wurde auch mit dem Lügen in Verbindung gebracht, wenn das Lügen für andere Mitglieder der eigenen Gruppe von Vorteil wäre. In einer Studie, in der ein solcher Zusammenhang untersucht wurde, stellte man fest, dass die Teilnehmer nach der Verabreichung von Oxytocin häufiger unehrlich gegenüber ihren Gruppenmitgliedern waren, wenn ein vorteilhaftes Ergebnis für ihre Gruppe erwartet wurde. Beide Beispiele zeigen, dass Menschen dazu neigen, sich so zu verhalten, dass es denjenigen zugute kommt, die sie als Mitglieder ihrer sozialen Gruppe oder In-Group betrachten.

Oxytocin korreliert nicht nur mit der Vorliebe von Individuen, mit Mitgliedern ihrer eigenen Gruppe zu verkehren, sondern ist auch bei Konflikten zwischen Mitgliedern verschiedener Gruppen zu beobachten. Während eines Konflikts zeigen Personen, die nasal verabreichtes Oxytocin erhalten, häufiger verteidigungsmotivierte Reaktionen gegenüber Mitgliedern der eigenen Gruppe als gegenüber Mitgliedern der anderen Gruppe. Darüber hinaus korrelierte Oxytocin mit dem Wunsch der Teilnehmer, verletzliche Mitglieder der eigenen Gruppe zu schützen, auch wenn die Person selbst an dem Konflikt beteiligt war. Ebenso wurde nachgewiesen, dass Individuen nach der Verabreichung von Oxytocin ihre subjektiven Präferenzen ändern, um sich den Idealen der eigenen Gruppe gegenüber den Idealen der anderen Gruppe anzupassen. Diese Studien zeigen, dass Oxytocin mit der Intergruppendynamik in Verbindung steht. Außerdem beeinflusst Oxytocin die Reaktionen von Personen einer bestimmten Gruppe auf die einer anderen Gruppe. Die Voreingenommenheit gegenüber der eigenen Gruppe zeigt sich in kleineren Gruppen; sie kann sich jedoch auch auf Gruppen ausweiten, die so groß sind wie das eigene Land, was zu einer Tendenz zu starkem nationalen Eifer führt. Eine in den Niederlanden durchgeführte Studie zeigte, dass Oxytocin die Bevorzugung der eigenen Nation in der Gruppe erhöht, während die Akzeptanz von Mitgliedern anderer Ethnien und Ausländern abnimmt. Menschen zeigen auch mehr Zuneigung für die Flagge ihres Landes, während sie anderen kulturellen Objekten gegenüber gleichgültig bleiben, wenn sie Oxytocin ausgesetzt sind. Es wurde daher die Hypothese aufgestellt, dass dieses Hormon ein Faktor für fremdenfeindliche Tendenzen sein könnte, die auf diesen Effekt zurückzuführen sind. Oxytocin scheint sich also auf internationaler Ebene auf Individuen auszuwirken, wobei die In-Group ein bestimmtes "Heimatland" ist und die Out-Group alle anderen Länder umfasst.

Drogen

  • Wechselwirkung mit Medikamenten: Verschiedenen Studien an Tieren zufolge hemmt Oxytocin die Entwicklung von Toleranz gegenüber verschiedenen Suchtmitteln (Opiate, Kokain, Alkohol) und verringert die Entzugserscheinungen. MDMA (Ecstasy) könnte die Gefühle von Liebe, Empathie und Verbundenheit mit anderen erhöhen, indem es die Oxytocin-Aktivität in erster Linie über die Aktivierung von Serotonin-5-HT1A-Rezeptoren anregt, falls die ersten Tierstudien auf den Menschen übertragbar sind. Auch das Anxiolytikum Buspiron könnte einen Teil seiner Wirkung über eine 5-HT1A-Rezeptor-induzierte Oxytocin-Stimulation entfalten.
  • Anfälligkeit für Sucht: Die Konzentration von endogenem Oxytocin kann die Wirkung verschiedener Drogen und die Anfälligkeit für Drogenkonsumstörungen beeinflussen, wobei höhere Konzentrationen mit einer geringeren Anfälligkeit verbunden sind. Der Status des endogenen Oxytocin-Systems kann die Anfälligkeit für Sucht durch seine bidirektionale Interaktion mit zahlreichen Systemen, einschließlich des Dopamin-Systems, der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse und des Immunsystems, erhöhen oder verringern. Individuelle Unterschiede im endogenen Oxytocin-System, die auf genetischer Veranlagung, Geschlecht und Umwelteinflüssen beruhen, können sich daher auf die Anfälligkeit für Suchtkrankheiten auswirken. Oxytocin könnte mit dem bei gewohnheitsmäßigen Drogenkonsumenten beobachteten Verhalten der Platzkonditionierung zusammenhängen.

Furcht und Angst

Oxytocin wird in der Regel wegen seiner Wirkung auf prosoziale Verhaltensweisen in Erinnerung behalten, z. B. wegen seiner Rolle bei der Förderung von Vertrauen und Bindung zwischen Menschen. Oxytocin hat jedoch eine komplexere Rolle als nur die Förderung prosozialer Verhaltensweisen. Es besteht Konsens darüber, dass Oxytocin Furcht und Angst moduliert, d. h. es löst nicht direkt Furcht oder Angst aus. Zwei vorherrschende Theorien erklären die Rolle von Oxytocin bei Furcht und Angst. Eine Theorie besagt, dass Oxytocin die Annäherung/Vermeidung bestimmter sozialer Reize erhöht, und die zweite Theorie besagt, dass Oxytocin die Bedeutung bestimmter sozialer Reize erhöht, so dass das Tier oder der Mensch sozial relevanten Reizen mehr Aufmerksamkeit schenkt.

Es wurde berichtet, dass nasal verabreichtes Oxytocin die Angst reduziert, möglicherweise durch Hemmung der Amygdala (die für Angstreaktionen verantwortlich gemacht wird). Studien an Nagetieren haben in der Tat gezeigt, dass Oxytocin durch die Aktivierung eines Hemmkreislaufs in der Amygdala Angstreaktionen wirksam hemmen kann. Einige Forscher sind der Ansicht, dass Oxytocin generell alle sozialen Emotionen steigert, da die intranasale Verabreichung von Oxytocin auch Neid und Schadenfreude steigert. Personen, die eine intranasale Dosis Oxytocin erhalten, erkennen Gesichtsausdrücke des Ekels schneller als Personen, die kein Oxytocin erhalten. Gesichtsausdrücke des Ekels sind evolutionär mit der Idee der Ansteckung verbunden. Oxytocin erhöht also die Bedeutung von Hinweisen, die auf Ansteckung hindeuten, was zu einer schnelleren Reaktion führt, da diese Hinweise besonders überlebenswichtig sind. In einer anderen Studie zeigten die Probanden nach der Verabreichung von Oxytocin eine verbesserte Fähigkeit, Ausdrücke von Angst zu erkennen, verglichen mit den Probanden, die ein Placebo erhielten. Oxytocin moduliert Angstreaktionen, indem es die Aufrechterhaltung sozialer Erinnerungen verbessert. Ratten, die genetisch so verändert wurden, dass sie einen Überschuss an Oxytocin-Rezeptoren haben, zeigen eine stärkere Angstreaktion auf einen zuvor konditionierten Stressor. Oxytocin verstärkt das aversive soziale Gedächtnis, was dazu führt, dass die Ratte eine stärkere Angstreaktion zeigt, wenn sie dem aversiven Reiz erneut begegnet.

Stimmung und Depression

Oxytocin hat in Tiermodellen für Depressionen eine antidepressive Wirkung, und ein Mangel an Oxytocin könnte an der Pathophysiologie der Depression beim Menschen beteiligt sein. Die antidepressiv wirkenden Effekte von Oxytocin werden durch einen selektiven Antagonisten des Oxytocin-Rezeptors nicht blockiert, was darauf hindeutet, dass diese Effekte nicht durch den Oxytocin-Rezeptor vermittelt werden. Der selektive nicht-peptidische Oxytocin-Rezeptor-Agonist WAY-267,464 erzeugt im Gegensatz zu Oxytocin keine antidepressiv-ähnlichen Wirkungen, zumindest nicht im Schwanzsuspensionstest. Im Gegensatz zu WAY-267,464 erzeugt Carbetocin, ein enges Analogon von Oxytocin und Peptid-Oxytocin-Rezeptor-Agonist, bei Tieren durchaus antidepressiv wirkende Effekte. Die antidepressiv wirkenden Effekte von Oxytocin könnten also durch die Modulation eines anderen Ziels vermittelt werden, vielleicht des Vasopressin-V1A-Rezeptors, an den Oxytocin bekanntermaßen als Agonist schwach bindet.

Oxytocin vermittelt die antidepressiv wirkenden Effekte sexueller Aktivität. Sildenafil, ein Medikament gegen sexuelle Funktionsstörungen, steigert die elektrisch evozierte Oxytocin-Freisetzung aus der Hypophyse. Demnach könnte es ein vielversprechendes Antidepressivum sein.

Geschlechtsspezifische Unterschiede

Es hat sich gezeigt, dass Oxytocin bei Männern und Frauen unterschiedlich wirkt. Frauen, denen Oxytocin verabreicht wird, reagieren insgesamt schneller auf sozial relevante Reize als Männer, die Oxytocin erhalten haben. Darüber hinaus zeigen Frauen nach der Verabreichung von Oxytocin eine erhöhte Amygdala-Aktivität als Reaktion auf bedrohliche Szenen, während Männer keine erhöhte Amygdala-Aktivierung zeigen. Dieses Phänomen lässt sich erklären, wenn man die Rolle der Gonadenhormone, insbesondere des Östrogens, betrachtet, die die bei Frauen beobachtete verstärkte Verarbeitung von Bedrohungen modulieren. Es hat sich gezeigt, dass Östrogen die Freisetzung von Oxytocin aus dem Hypothalamus stimuliert und die Rezeptorbindung in der Amygdala fördert.

Es hat sich auch gezeigt, dass Testosteron bei Mäusen Oxytocin direkt unterdrückt. Es wurde vermutet, dass dies eine evolutionäre Bedeutung hat. Wenn Oxytocin unterdrückt wird, wären Aktivitäten wie die Jagd und das Angreifen von Eindringlingen mental weniger schwierig, da Oxytocin stark mit Empathie verbunden ist.

Sozial

  • Beeinflussung der Großzügigkeit durch Steigerung des Einfühlungsvermögens bei der Perspektivenübernahme: In einem neuroökonomischen Experiment steigerte intranasales Oxytocin die Großzügigkeit im Ultimatum-Spiel um 80 %, hatte aber keine Wirkung im Diktator-Spiel, das Altruismus misst. Beim Diktatorspiel ist keine Perspektivübernahme erforderlich, aber die Forscher in diesem Experiment haben die Perspektivübernahme im Ultimatumspiel ausdrücklich veranlasst, indem sie den Teilnehmern nicht mitteilten, in welche Rolle sie schlüpfen würden. Ernsthafte methodische Fragen haben sich jedoch in Bezug auf die Rolle von Oxytocin bei Vertrauen und Großzügigkeit ergeben. Es hat sich gezeigt, dass die Empathie bei gesunden Männern nach intranasaler Oxytocin-Gabe zunimmt. Es gibt einige Diskussionen darüber, welchen Aspekt der Empathie Oxytocin verändern könnte - zum Beispiel kognitive oder emotionale Empathie. Bei der Untersuchung wild lebender Schimpansen wurde festgestellt, dass der Oxytocinspiegel der Versuchspersonen anstieg, nachdem ein Schimpanse sein Futter mit einem nicht verwandten Schimpansen geteilt hatte, was im Urin gemessen wurde. Im Vergleich zu anderen beobachteten kooperativen Aktivitäten zwischen Schimpansen, einschließlich der Fellpflege, führte das Teilen von Nahrung zu höheren Oxytocinwerten. Dieser vergleichsweise höhere Oxytocinspiegel nach dem Teilen von Nahrung entspricht dem erhöhten Oxytocinspiegel bei stillenden Müttern, die die Nahrung mit ihren Verwandten teilen.
  • Vertrauen wird durch Oxytocin erhöht. Die Offenlegung von emotionalen Ereignissen ist ein Zeichen von Vertrauen beim Menschen. Menschen, die intranasales Oxytocin erhalten, erzählen beim Erzählen eines negativen Ereignisses mehr emotionale Details und Geschichten mit größerer emotionaler Bedeutung. Menschen halten auch Gesichter für vertrauenswürdiger, nachdem sie intranasales Oxytocin erhalten haben. In einer Studie betrachteten Teilnehmer, die intranasales Oxytocin erhalten hatten, Fotos von menschlichen Gesichtern mit neutralem Ausdruck und hielten sie für vertrauenswürdiger als Teilnehmer, die kein Oxytocin erhalten hatten. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass Oxytocin beim Menschen die Angst vor sozialem Verrat verringert. Selbst nachdem sie soziale Entfremdung erfahren hatten, indem sie von einem Gespräch ausgeschlossen wurden, wiesen Menschen, die Oxytocin erhalten hatten, im Revised NEO Personality Inventory höhere Vertrauenswerte auf. Darüber hinaus zeigten Versuchspersonen, denen nasal verabreichtes Oxytocin verabreicht wurde, bei einem riskanten Investitionsspiel doppelt so häufig wie die Kontrollgruppe "das höchste Maß an Vertrauen". Probanden, denen gesagt wurde, dass sie mit einem Computer interagieren, zeigten keine derartige Reaktion, was den Schluss zulässt, dass Oxytocin nicht nur die Risikoaversion beeinflusst. Wenn es einen Grund gibt, misstrauisch zu sein, wie z. B. das Erleben von Verrat, werden die unterschiedlichen Reaktionen mit Unterschieden im Oxytocin-Rezeptor-Gen (OXTR) in Verbindung gebracht. Diejenigen mit dem CT-Haplotyp reagieren stärker auf Verrat, und zwar in Form von Wut.
  • Romantische Bindung: In einigen Studien wurde ein hoher Oxytocin-Plasmaspiegel mit romantischer Bindung in Verbindung gebracht. Wenn zum Beispiel ein Paar über einen längeren Zeitraum getrennt ist, kann die Angst aufgrund des Mangels an körperlicher Zuneigung zunehmen. Oxytocin kann romantisch gebundenen Paaren helfen, indem es ihre Angstgefühle bei einer Trennung verringert.
  • Unehrlichkeit/Täuschung im Dienste der Gruppe: In einer sorgfältig kontrollierten Studie, in der die biologischen Wurzeln unmoralischen Verhaltens erforscht wurden, zeigte sich, dass Oxytocin Unehrlichkeit fördert, wenn das Ergebnis die Gruppe begünstigt, der eine Person angehört, und nicht nur die Person selbst.
  • Oxytocin beeinflusst die soziale Distanz zwischen erwachsenen Männern und Frauen und könnte zumindest teilweise für die romantische Anziehung und die anschließende monogame Paarbeziehung verantwortlich sein. Ein Oxytocin-Nasenspray veranlasste Männer in einer monogamen Beziehung, nicht aber alleinstehende Männer, den Abstand zwischen sich und einer attraktiven Frau bei einer ersten Begegnung um 10 bis 15 Zentimeter zu vergrößern. Die Forscher vermuteten, dass Oxytocin die Treue in monogamen Beziehungen fördern könnte. Aus diesem Grund wird es manchmal auch als "Bindungshormon" bezeichnet. Es gibt einige Hinweise darauf, dass Oxytocin ethnozentrisches Verhalten fördert, indem es das Vertrauen und die Empathie der eigenen Gruppe mit dem Misstrauen und der Ablehnung von Außenseitern verbindet. Außerdem wurden genetische Unterschiede im Oxytocin-Rezeptor-Gen (OXTR) mit maladaptiven sozialen Merkmalen wie aggressivem Verhalten in Verbindung gebracht.
  • Soziales Verhalten und Wundheilung: Es wird angenommen, dass Oxytocin auch Entzündungen moduliert, indem es bestimmte Zytokine reduziert. Die erhöhte Oxytocinausschüttung nach positiven sozialen Interaktionen könnte daher die Wundheilung verbessern. Eine Studie von Marazziti und Kollegen untersuchte diese Möglichkeit anhand von heterosexuellen Paaren. Sie fanden heraus, dass ein Anstieg des Plasma-Oxytocins nach einer sozialen Interaktion mit einer schnelleren Wundheilung korreliert. Sie stellten die Hypothese auf, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass Oxytocin die Entzündung reduziert und somit eine schnellere Wundheilung ermöglicht. Diese Studie liefert erste Hinweise darauf, dass positive soziale Interaktionen Aspekte der Gesundheit direkt beeinflussen können. Laut einer 2014 veröffentlichten Studie führte das Ausschalten von Oxytocin-Rezeptor-Interneuronen im medialen präfrontalen Kortex (mPFC) von weiblichen Mäusen zum Verlust des sozialen Interesses bei männlichen Mäusen während der sexuell rezeptiven Phase des Östruszyklus. Oxytocin ruft Gefühle der Zufriedenheit, eine Verringerung der Angst und ein Gefühl der Ruhe und Sicherheit hervor, wenn es in Gesellschaft des Partners ist. Dies deutet darauf hin, dass Oxytocin für die Hemmung der Gehirnregionen, die mit Verhaltenskontrolle, Furcht und Angst in Verbindung gebracht werden, wichtig sein könnte und somit das Auftreten eines Orgasmus ermöglicht. Die Forschung hat auch gezeigt, dass Oxytocin Ängste verringern und vor Stress schützen kann, insbesondere in Kombination mit sozialer Unterstützung. Es wurde festgestellt, dass die Endocannabinoid-Signalgebung die Oxytocin-gesteuerte soziale Belohnung vermittelt. Laut einer 2008 veröffentlichten Studie wiesen die Ergebnisse darauf hin, dass ein Mangel an Oxytocin bei Mäusen zu Abnormitäten im emotionalen Verhalten führte. Eine andere Studie aus dem Jahr 2014 kam zu ähnlichen Ergebnissen: Der Oxytocin-Rezeptor ist mit dem Dopamin-Transporter verbunden und der Oxytocin-Spiegel hängt von der Höhe des Dopamin-Transporters ab. Eine Studie untersuchte die Auswirkungen eines niedrigen Oxytocinspiegels, die andere eine mögliche Erklärung dafür, was Oxytocinrezeptoren beeinflusst. Da das Fehlen sozialer Fähigkeiten und eines angemessenen emotionalen Verhaltens häufige Anzeichen für Autismus sind, könnte ein niedriger Oxytocinspiegel ein neues Anzeichen für Personen sein, die unter das Autismus-Spektrum fallen.

Chemie

Oxytocin (Ball-und-Stick) gebunden an sein Trägerprotein Neurophysin (Bänder)

Oxytocin ist ein Peptid aus neun Aminosäuren (ein Nonapeptid) in der Sequenz Cystein-Tyrosin-Isoleucin-Glutamin-Asparagin-Cystein-Prolin-Leucin-Glycin-Amid (Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2 oder CYIQNCPLG-NH2); der C-Terminus ist in ein primäres Amid umgewandelt und die Cysteineinheiten sind durch eine Disulfidbrücke verbunden. Oxytocin hat eine Molekularmasse von 1007 Da, und eine internationale Einheit (IE) Oxytocin entspricht 1,68 μg reinem Peptid.

Während die Struktur von Oxytocin bei Plazentasäugetieren in hohem Maße konserviert ist, wurde 2011 eine neue Struktur von Oxytocin bei Marmosetten, Tamarinen und anderen Neuweltprimaten entdeckt. Die Genomsequenzierung des Gens für Oxytocin ergab eine einzige In-Frame-Mutation (Thymin für Cytosin), die zu einer einzigen Aminosäure-Substitution an der 8-Position führt (Prolin für Leucin). Seit dieser Originalarbeit von Lee et al. haben zwei weitere Labors Pro8-OT bestätigt und weitere strukturelle Varianten von Oxytocin in diesem Primaten-Taxon dokumentiert. Vargas-Pinilla et al. sequenzierten die kodierenden Regionen des OXT-Gens in anderen Gattungen der Primaten der Neuen Welt und identifizierten zusätzlich zu Leu8- und Pro8-OT die folgenden Varianten: Ala8-OT, Thr8-OT und Val3/Pro8-OT. Ren et al. identifizierten eine weitere Variante, Phe2-OT bei Brüllaffen.

Die biologisch aktive Form von Oxytocin, die üblicherweise durch RIA- und/oder HPLC-Techniken gemessen wird, ist das oxidierte Octapeptid Oxytocin-Disulfid, aber Oxytocin existiert auch als reduziertes geradkettiges (nicht-zyklisches) Dithiol-Nonapeptid namens Oxytocein. Es wurde die Theorie aufgestellt, dass Oxytocein als Radikalfänger fungieren könnte, da die Abgabe eines Elektrons an ein freies Radikal die Reoxidation von Oxytocein zu Oxytocin über das Redoxpaar Dehydroascorbat/Ascorbat ermöglicht.

Jüngste Fortschritte bei den analytischen Instrumentaltechniken haben die Bedeutung der Flüssigchromatographie (LC) in Verbindung mit der Massenspektrometrie (MS) für die Messung des Oxytocin-Gehalts in verschiedenen Proben aus biologischen Quellen deutlich gemacht. In den meisten dieser Studien wurde die Quantifizierung von Oxytocin im positiven Elektrospray-Ionisationsmodus (ESI) optimiert, wobei [M+H]+ als Mutterion bei einem Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) von 1007,4 und die Fragmentionen als diagnostische Peaks bei m/z 991,0, m/z 723,2 und m/z 504,2 verwendet wurden. Diese wichtigen Ionenauswahlen ebneten den Weg für die Entwicklung der heutigen Methoden zur Quantifizierung von Oxytocin mit Hilfe von MS-Instrumenten.

Die Struktur von Oxytocin ist der von Vasopressin sehr ähnlich. Beide sind Nonapeptide mit einer einzigen Disulfidbrücke, die sich nur durch zwei Substitutionen in der Aminosäuresequenz unterscheiden (die Unterschiede zu Oxytocin sind zur Verdeutlichung fett gedruckt): Cys - Tyr - Phe - Gln - Asn - Cys - Pro - Arg - Gly - NH2. Oxytocin und Vasopressin wurden isoliert und ihre Gesamtsynthese 1954 beschrieben. Für diese Arbeit erhielt Vincent du Vigneaud 1955 den Nobelpreis für Chemie mit der Begründung: "für seine Arbeiten über biochemisch wichtige Schwefelverbindungen, insbesondere für die erste Synthese eines Polypeptidhormons".

Oxytocin und Vasopressin sind die einzigen bekannten Hormone, die von der menschlichen Hirnanhangdrüse freigesetzt werden und auf Distanz wirken. Die Oxytocin-Neuronen stellen jedoch auch andere Peptide her, beispielsweise das Corticotropin-freisetzende Hormon und Dynorphin, die lokal wirken. Die magnozellulären neurosekretorischen Zellen, die Oxytocin produzieren, liegen neben den magnozellulären neurosekretorischen Zellen, die Vasopressin produzieren. Es handelt sich um große neuroendokrine Neuronen, die erregbar sind und Aktionspotentiale erzeugen können.

In der Populärkultur

"Oxytocin" ist der Name des fünften Liedes auf Billie Eilishs zweitem Album Happier Than Ever.

In dem Roman The Fireman von Joe Hill spielt das Hormon eine Rolle bei der Neutralisierung der Gefahr, die von einer infektiösen Spore ausgeht, die einen Zustand verursacht, der als Drachenschuppe bekannt ist. Gelangt die Spore in eine oxytocinreiche Umgebung, geht sie in einen Ruhezustand über, anstatt ihren Wirt zur spontanen menschlichen Verbrennung zu bringen.

Die Formel für Oxytocin ist auf den Fingern von Nina Zilli geschrieben und erscheint in der Eröffnungssequenz ihres Videos zu "Sola".

Jack (Steve Zahn), eine Figur im Film "Employee of the Month" von 2004, erklärt bei 45:27 Minuten, wie Oxytocin im weiblichen Körper wirkt. Eine ausführlichere Erklärung zu Oxytocin beginnt bei 44m40s.

Physiologie

Oxytocin entsteht aus dem Präkursor-Protein Oxytocin-Neurophysin (106 Aminosäuren) durch Trennung von Peptidbindungen mittels der Proprotein-Convertase 1, wobei neben dem Oxytocin und dem Neurophysin (94 Aminosäuren) ein Tripeptid entsteht. Abgebaut wird Oxytocin wie auch Vasopressin, Angiotensin III und mehrere Enkephaline durch das Enzym Leucyl-Cystinyl-Aminopeptidase.

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. des Stammhirns regt diese Ausschüttung an. Die Vorgänge im Stammhirn haben die Aufgaben, Angst- und Fluchtverhalten zu steuern. Hier ist z. B. die Amygdala zu nennen, aber auch andere Neuronenverbände im Stammhirn, die den Herzkreislauf kontrollieren. Das Oxytocin spielt so eine wichtige Rolle bei der Stressregulierung.

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

Oxytocin ist ein positiver allosterischer Modulator an μ-Opioidrezeptoren (MOR), verstärkt also die Wirkung orthosterischer MOR-Agonisten. Erhöht wird dabei deren Efficacy (Emax), nicht ihre Affinität.

Oxytocin-Rezeptoren

Oxytocin-Rezeptoren (OXTR) befinden sich in verschiedenen Körpergewebearten, unter anderem in den Myoepithelzellen der Milchdrüsen, den Geweben der Geschlechtsorgane, der Nieren, des Herzens, des Thymus, der Bauchspeicheldrüse und in Fettzellen. Es ist nur eine OXTR-Isoform bekannt, da der Rezeptor jedoch G-Protein-gekoppelt ist, können zelluläre Effekte sehr unterschiedlich sein. Im präfrontalen Cortex beispielsweise, führt die Gabe von Oxytocin zu spontanen, rhythmischen Aktionspotentialen in Interneuronen.

Verhaltenssteuerung

Neben diesen physiologischen Wirkungen nimmt Oxytocin auch Einfluss auf das Verhalten.

Einsatzgebiete und Art der Verabreichung

In Deutschland wird Oxytocin perinatal bei vier Indikationen als Medikament angewendet und meist intravenös verabreicht: beim Wehenbelastungstest, bei der Wehenförderung, nach einem Kaiserschnitt sowie zur Beschleunigung der Ablösung der Plazenta. Es wird auch als Nasenspray verabreicht.

Handelsnamen

Oxytocin ist in Deutschland, Österreich und der Schweiz unter dem Namen Syntocinon im Handel erhältlich. In Deutschland ist es in verschiedenen Stärken (3 I.E., 5 I.E., 10 I.E.) als Generikum verfügbar. 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 im Kreißsaal unabdingbares Notfallarzneimittel. Anfang 2019 stellte ein schwerer Lieferengpass die 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.