imported>Kuebi: /* Physiologie */ Harnstoff-Recycling

2025-07-01T08:31:11Z

Physiologie: Harnstoff-Recycling

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{{Infobox Protein
| Name = Vasopressin; Adiuretin
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| Bild_legende = Kalottenmodell
| PDB = {{PDB2|1jk4}}, {{PDB2|1jk6}}, {{PDB2|1npo}}, {{PDB2|2bn2}}
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[[Datei:Vasopressin structure.png|mini|Antidiuretisches Hormon (ADH), auch [[Arginin|Arg]]8-vasopressin (AVP) genannt]]
Das '''Antidiuretische Hormon''' ('''ADH'''), auch '''Adiuretin''' oder '''Vasopressin''' ([[International Nonproprietary Name|INN]]) bzw. '''Arg'''('''inin''')'''-vasopressin''' ('''AVP''') genannt, ist ein [[Peptidhormon]].<ref name="DOI10.3389/fmed.2015.00019">Gaurang P. Mavani, Maria V. DeVita, Michael F. Michelis: ''A Review of the Nonpressor and Nonantidiuretic Actions of the Hormone Vasopressin.'' In: ''Frontiers in Medicine.'' 2, 2015, [[doi:10.3389/fmed.2015.00019]]. PMID 25853137. {{PMC|4371647}}.</ref><ref name="DOI10.3389/fendo.2015.00005">Janet K. Bester-Meredith, Alexandria P. Fancher, Grace E. Mammarella: ''Vasopressin Proves Essential: Vasopressin and the Modulation of Sensory Processing in Mammals.'' In: ''Frontiers in Endocrinology.'' 6, 2015, [[doi:10.3389/fendo.2015.00005]]. PMID 25705203. {{PMC|4319160}}.</ref><ref name="DOI10.1016/j.neuron.2012.09.025">Ron Stoop: ''Neuromodulation by Oxytocin and Vasopressin.'' In: ''Neuron.'' 76, 2012, S. 142, [[doi:10.1016/j.neuron.2012.09.025]]. PMID 23040812.</ref> Es wird von [[Nervenzelle]]n des [[Hypothalamus]] im Gehirn gebildet und im [[Hypophyse]]nhinterlappen ([[Neurohypophyse]]) freigesetzt nach Spaltung des [[Prohormon]]s gemeinsam mit [[Neurophysin II]] und [[Copeptin]]. Anti[[Diurese|diuretisch]] bewirkt das Hormon die Bewahrung von Körperflüssigkeit. Der Name Vasopressin bezieht sich auf seine gefäßverengende Wirkung bei höheren Dosen (von {{laS|vas|de=(Blut-)Gefäß}} und ''pressus'' ‚Druck‘).

== Struktur ==
Die [[Primärstruktur]] des humanen ADH besteht aus neun [[Aminosäuren]] und hat die [[Aminosäurensequenz]] [[Cystein|C]][[Tyrosin|Y]][[Phenylalanin|F]][[Glutamin|Q]][[Asparagin|N]]C[[Prolin|P]][[Arginin|R]][[Glycin|G]].<ref>{{UniProt|P01185}}</ref> Da das ADH mancher anderen Säugetiere, z. B. von Schweinen, an Position 8 den Baustein [[Lysin]] anstelle von [[Arginin]] enthält, lautet die genauere Bezeichnung Arg8-vasopressin (AVP). Das zugehörige [[Gen]] beim Menschen heißt dementsprechend ''AVP''; es liegt auf Chromosom 20 ([[Genlocus]] 20p13).<ref>[https://www.alliancegenome.org/gene/HGNC:894 ''AVP''] (HGNC:894).</ref> Die [[Seitenkette]]n der beiden [[Cystein]]reste von Vasopressin bilden eine intramolekulare [[Disulfidbrücke]] aus, das [[C-Terminus|''C''-terminale]] [[Glycin]] ist [[Carbonsäureamide|amidiert]]. Damit gleicht Vasopressin (ADH) als cyclisches [[Nonapeptide #Cyclische Nonapeptide|Nonapeptid]] strukturell – bis auf die Aminosäuren an Position 3 und 8 der Sequenz – dem [[Oxytocin]] (CY[[Isoleucin|I]]QNCP[[Leucin|L]]G), das ebenfalls als ein in der [[Neurohypophyse]] freigesetztes [[Neuropeptid]] [[Neurohormon|hormonell]] wirkt.

[[Datei:VasopressinSek.PNG|ohne|300px|Primärstruktur von Adiuretin]]

== Produktion ==
ADH wird von großen (magnocellularen) [[Nervenzelle]]n in [[Nucleus (ZNS)|Kerngebieten]] ([[Nucleus supraopticus]] und [[Nucleus paraventricularis]]) des [[Hypothalamus]] produziert, in [[Vesikel (Biologie)|Vesikeln]] gespeichert [[Axonaler Transport|axonal]] bis in den [[Hypophysenhinterlappen]] transportiert und von dort bedarfsgerecht geregelt in das Blut abgegeben. Hypothalamus und Hypophysenhinterlappen sind Teile des [[Zwischenhirn]]s.

Das Gen ''AVP'' [[Codon|codiert]] für ein 164 Aminosäuren (AS) langes Polypeptid, dieses [[Genprodukt]] wird Prä-pro-vasopressin genannt. Nach Abspaltung eines [[N-Terminus|''N''-terminalen]] Signalpeptids (19 AS) entstehen aus dem 145 Aminosäuren langen Prohormon durch weitere Spaltungsschritte noch während des vesikulären Transports neben dem [[Oligopeptid]] des ADH (9 AS) auch das [[Copeptin]] (39 AS) und das Neurophysin II (93 AS), die beide gemeinsam mit ADH freigesetzt werden.

[[Datei:Copeptine pour wikipedia.png|ohne|300px|Aus der Polypeptidkette des Prä-pro-vasopressins entsteht nach Spaltungen das [[Nonapeptid]] des AVP (ADH) (dunkelrot)]]

== Physiologie ==
ADH bewirkt die vermehrte Rückgewinnung von Wasser aus dem [[Primärharn]] durch die [[Nierenkanälchen|Nierentubuli]] (Nierenkanälchen), wodurch der [[Urin]] [[Konzentration (Chemie)|konzentriert]] wird und sein [[Volumen]] abnimmt. Das wird als ''tubuläre Rückresorption'' bezeichnet.

ADH wirkt hauptsächlich auf zwei Arten:
# Periphere Wirkung: ADH wird aus magnozellulären Neuronen entlang des [[Hypophyse]]nstiels [[axon]]al (Tractus supraopticohypophysialis) transportiert, in Vesikeln des [[Hypophysenhinterlappen]]s (auch [[Neurohypophyse]] genannt) gespeichert und bei Bedarf in das [[Blut]] abgegeben, wo es in physiologischen Konzentrationen die [[Osmolalität]] des Blutes durch Wasserrückresorption mittels [[Harnstoff-Recycling]] in den [[Niere]]n über V2-Rezeptoren reguliert. Bei verschiedenen Erkrankungen wie Infektionen, Schock oder Trauma wirken höhere Konzentrationen über sogenannte V1-Rezeptoren in den Arterien [[blutdruck]]steigernd.
# Zentrale Wirkung: Aus sogenannten parvozellulären Neuronen wird ADH in den hypophysären [[Hypophysenpfortader|Portalkreislauf]] sezerniert, über den es zum Hypophysenvorderlappen (auch [[Adenohypophyse]] genannt) gelangt. Aus diesem Hypophysenvorderlappen wird es über V3-Rezeptoren zusammen mit [[Corticotropin-releasing Hormone|CRH]] und [[Adrenocorticotropin|ACTH]] wiederum in das Blut sezerniert. ACTH setzt aus der [[Nebennierenrinde]] [[Cortisol]] frei. Somit ist ADH Bestandteil des hormonalen [[Stress]]-Mechanismus des Körpers.

ADH dient dem Organismus bei der Steuerung des Wasserhaushalts. Bei Wassermangel im Organismus wird das [[Blutplasma]] [[hyperton]]. Das wird von den [[Osmorezeptor]]en im [[Hypothalamus]] festgestellt, die wiederum die Freisetzung von ADH aus der [[Neurohypophyse]] veranlassen. Ein weiterer Stimulus für die Ausschüttung von ADH ist ein Volumenmangel im arteriellen und im venösen System, der über [[Barorezeptoren]] im rechten Vorhof des Herzens und im [[Aortenbogen]] registriert wird.

ADH wird über das Blut zu den Epithelzellen des [[Sammelrohr]]s in der Niere transportiert. Diese Zellen sind ohne den Einfluss von ADH für Wasser nicht durchlässig und verhindern so die Rückresorption von Wasser aus dem Primärharn. ADH koppelt nun an membranständige V2-Rezeptoren, die über [[Cyclisches Adenosinmonophosphat|cAMP]] zur vermehrten Translation von [[Aquaporin]]en (AQP2) führen und [[aquaporin]]haltige Vesikel mit der Zellmembran fusionieren. Die Aquaporine machen die Zellmembran temporär durchlässig für Harnstoff und Wasser, das osmotisch aus dem Primärharn in das hyperosmolare Nierengewebe gezogen wird, woraus es letztlich wieder in das Blut gelangt. In den Nieren bewirkt ADH also eine vermehrte [[Resorption|Reabsorption]] von Wasser und [[Harnstoff]] aus dem [[Urin]] der Sammelrohre.

Ferner wirkt das antidiuretische Hormon in hohen Konzentrationen gefäßverengend. Beide Wirkungen erhöhen den Blutdruck.

Unabhängig davon bewirkt das Hormon Veränderungen im weiblichen Sexualverhalten.<ref>P. Sodersten et al.: ''Vasopressin alters female sexual behaviour by acting on the brain independently of alterations in blood pressure.'' In: ''[[Nature]].'' Band 301, 1983, S. 608–610.</ref>

== Normalwerte ==
Die Messung von ADH ist schwierig und wird nur von wenigen Speziallaboren angeboten. Da die Halbwertszeit des Analyten bei wenigen Minuten liegt, muss die Blutprobe rasch verarbeitet werden. Zudem bindet ADH stark an Thrombozyten, was die Messung zusätzlich erschwert. Aus diesen Gründen ist die Messung von ADH im Gegensatz zu anderen Hormonen kein fester Bestandteil der klinischen Routine. Eine Alternative besteht inzwischen durch Messung von [[Copeptin]], das zusammen mit reifem ADH aus dem gemeinsamen Prohormon gebildet wird und deutlich einfacher messbar ist.

Da ADH durch Alkohol, Rauchen und Coffein beeinflusst wird, müssen zwölf Stunden vor der Blutabnahme eine Alkohol-, Nikotin- und Coffein-[[Karenzzeit|Karenz]] und 48 Stunden zuvor eine Medikamenten-Karenz eingehalten werden.
Die Bestimmung erfolgt aus mindestens 4,0 ml tiefgefrorenem [[Ethylendiamintetraacetat|EDTA]]-Plasma mittels [[Radioimmunassay]]s (RIA).
* Blut: Normalwerte für Erwachsene sind: 2,9 ± 1,0 pg/ml andere Angaben sprechen von: 2,0 – 8,0 pg/ml
* [[Osmolalität]]: Indirekte Abschätzung der Serumosmolalität mit folgender Formel:
** Osmolalität [mosmol/kg] = 1,86 × Na+ [mmol/l] + Glukose [mmol/l] + Harnstoff [mmol/l] + 9 oder
** Osmolalität [mosmol/kg] = 2 × (Na+ [mmol/l]+ K+ [mmol/l]) + Glukose/18 [mg/dl] + Harnstoff/6 [mg/dl]
Der Referenzbereich für die Osmolalität im Serum liegt bei 280–310 mosmol/kg. Die Werte für 24-Stunden-Urin liegen bei 50–1200 mosmol/kg.
* Urinosmolalität: nach zwölfstündigem Dursten entspricht die Urinosmolalität etwa dem Dreifachen der Serumosmolalität oder ca. 800–900 mosmol/kg

== Pathophysiologie ==
Bei ADH-Mangel kommt es zu einem starken Wasserverlust, dem ''[[Diabetes insipidus]] centralis''. Durch Funktionsminderung der V2-Rezeptoren an der Niere (durch Mutation oder Zerstörung) entstehen die gleichen Symptome, jedoch spricht man dann vom ''Diabetes insipidus renalis''. Der bei diesen Krankheitsbildern auftretende Wasserverlust beträgt bis zu 20 Liter pro Tag. Das daraus resultierende [[Durstgefühl]] wird durch Trinken äquivalenter Flüssigkeitsmengen gestillt.

Beim Syndrom der inadäquaten ADH-Sekretion ([[SIADH]], syn. [[Schwartz-Bartter-Syndrom]]) kommt es zur verminderten Wasserausscheidung und zu einer Hyponatriämie. Dieses Syndrom kann sich unter anderem bei [[Lungenkrebs]] einstellen ([[Paraneoplastisches Syndrom]]), bei dem entartete Zellen Hormone, in diesem Fall ADH oder ADH-ähnliche Stoffe, produzieren.

[[Ethanol|Alkohol]] hemmt die Sekretion von Vasopressin (ADH) aus der Hypophyse, mit der Folge einer vermehrten Wasserausscheidung. Das ist ein Grund für den sogenannten [[Nachdurst]]. Flüssigkeitsmangel kann zu [[Kopfschmerz]]en führen. [[Nikotin]] führt im Gegensatz dazu zu vermehrter ADH-Sekretion.

== Vasopressin (ADH) als Arzneistoff ==
[[Datei:Vasopressin.JPG|mini|hochkant|Vasopressin in Stechampulle]]
Arginin-Vasopressin wird als stark blutdrucksteigernde Substanz bei Patienten im [[Schock (Medizin)|Schockzustand]] eingesetzt.<ref name="DOI10.1186/cc11469">Ary Serpa Neto, Antônio P Nassar, Sérgio O Cardoso, José A Manetta, Victor GM Pereira, Daniel C Espósito, Maria CT Damasceno, James A Russell: ''Vasopressin and terlipressin in adult vasodilatory shock: a systematic review and meta-analysis of nine randomized controlled trials.'' In: ''Critical Care.'' 16, 2012, S. R154, [[doi:10.1186/cc11469]]. PMID 22889256. {{PMC|3580743}}.</ref> Eine Zulassung und eine internationale Empfehlung für die zusätzliche Gabe zu Noradrenalin besitzt es im Bereich septischer Schock.<ref>{{Literatur |Autor=Laura Evans, Andrew Rhodes, Waleed Alhazzani, Massimo Antonelli, Craig M. Coopersmith |Titel=Surviving Sepsis Campaign: International Guidelines for Management of Sepsis and Septic Shock 2021 |Sammelwerk=Critical Care Medicine |Band=49 |Nummer=11 |Datum=2021-11 |Seiten=e1063–e1143 |DOI=10.1097/CCM.0000000000005337}}</ref> Hier zeigten sich Vorteile in einer frühen Kombination mit [[Noradrenalin]].<ref>{{Literatur |Autor=James A Russell |Titel=Bench-to-bedside review: Vasopressin in the management of septic shock |Sammelwerk=Critical Care |Band=15 |Nummer=4 |Datum=2009 |Seiten=226 |DOI=10.1186/cc8224}}</ref> Der [[Diabetes insipidus|Diabetes insipidus centralis]] kann durch die Gabe von ADH behandelt werden. Verwendet wird allerdings das nicht völlig identische Analogon [[Desmopressin]]. ADH wird bei der [[Hämodialyse]] eingesetzt.<ref name="DOI10.5812/ircmj.20219">Seyed Seifollah Beladi Mousavi, Mohamad Reza Tamadon: ''Vasopressin and Prevention of Hypotension during Hemodialysis.'' In: ''Iranian Red Crescent Medical Journal'', 16, 2014, [[doi:10.5812/ircmj.20219]].</ref>

== Literatur ==
* M. A. Knepper: ''Systems biology in physiology: the vasopressin signaling network in kidney.'' In: ''[[American Journal of Physiology]] – Cell Physiology.'' Band 303, Nummer 11, Dezember 2012, S. C1115–C1124; [[doi:10.1152/ajpcell.00270.2012]], PMID 22932685, {{PMC|3530773}}.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Gesundheitshinweis}}

[[Kategorie:Neuropeptid]]
[[Kategorie:Arzneistoff]]
[[Kategorie:Notfallmedikament]]
[[Kategorie:Hypophyse]]
[[Kategorie:Codiert auf Chromosom 20 (Mensch)]]
[[Kategorie:Oligopeptid]]

Antidiuretisches Hormon - Versionsgeschichte

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