Die Gonadotropine sind Peptidhormone, die die Eierstock- und Hodenfunktion regulieren und für normales Wachstum, sexuelle Entwicklung und Fortpflanzung unerlässlich sind. Zu den menschlichen Gonadotropinen gehören das follikelstimulierende Hormon (FSH) und das luteinisierende Hormon (LH), die in der Hypophyse gebildet werden, sowie das Choriongonadotropin (hCG), das in der Plazenta gebildet wird. Alle drei Gonadotropine sind heterodimere Proteine, die aus zwei Peptidketten bestehen, wobei die Alphakette bei allen drei ähnlich ist, während die Betakette einzigartig ist und die feine Rezeptorspezifität und Funktion jedes Hormons bestimmt. Die Hypophysen-Gonadotropine stehen unter der Kontrolle des Gonadotropin-Releasing-Hormons (GnRH), eines Dekapeptids, das im Hypothalamus produziert und als Reaktion auf die zirkulierenden Östrogen- und Progesteronspiegel freigesetzt wird. Hochgereinigte und rekombinante Formulierungen der Gonadotropine wurden entwickelt und bei der Behandlung von Hypogonadismus und Unfruchtbarkeit eingesetzt. Synthetische Formen von GnRH wurden zusammen mit den Gonadotropinen bei assistierten Reproduktionstechniken und der In-vitro-Fertilisation eingesetzt. Die therapeutische Verwendung von Gonadotropinen und GnRH wurde nicht mit erhöhten Serumenzymwerten oder klinisch sichtbaren Leberschäden in Verbindung gebracht. In hohen Dosen können die Gonadotropine jedoch das ovarielle Hyperstimulationssyndrom (OHSS) auslösen, das mit Anomalien der Lebertests, Gelbsucht, Ödemen und Aszites einhergehen kann.
Das follikelstimulierende Hormon (FSH) ist ein Hypophysenhormon, das das Wachstum, die sexuelle Entwicklung und die Fortpflanzung, einschließlich der Menstruation, der Follikelentwicklung und des Eisprungs reguliert. FSH wird zumindest teilweise durch GnRH reguliert, das im Hypothalamus als Reaktion auf verschiedene Signale, einschließlich der zirkulierenden Spiegel von Sexualhormonen, gebildet wird. FSH interagiert mit Rezeptoren auf den Follikeln der Eierstöcke und ist der wichtigste Überlebensfaktor für die heranreifenden Follikel. In der Mitte des Menstruationszyklus kommt es zu einem Anstieg des FSH-Spiegels, der zum Eisprung führt. Bei Männern fördert FSH die Spermatogenese und die Androgenempfindlichkeit in den Hoden. Somit ist FSH sowohl bei Männern als auch bei Frauen für die sexuelle Reifung und Fortpflanzung unerlässlich. Teilweise und hoch gereinigtes FSH aus dem Urin (Menotropine, Menopur, das auch LH-Aktivität besitzt; Urofollitropin, Bravelle) und rekombinante Formen von FSH (Follitropin alpha, Follistim, Gonal F) sind verfügbar und für die Behandlung von Unfruchtbarkeit und Hypogonadismus zugelassen. Sie werden im Allgemeinen täglich oder mehrmals wöchentlich durch subkutane Injektion verabreicht. Die Dosis und das geeignete Schema variieren je nach Indikation. Diese Mittel sollten nur von medizinischem Fachpersonal verwendet werden, das sich mit der Behandlung von Unfruchtbarkeit und Hypogonadismus auskennt.
Das Luteinisierende Hormon (LH) ist ein Hypophysenhormon, das für die sexuelle Entwicklung und die Fortpflanzung sowohl bei Männern als auch bei Frauen wichtig ist. LH wird durch GnRH aus dem Hypothalamus reguliert, der auf die zirkulierenden Spiegel der Sexualhormone reagiert. LH interagiert mit Rezeptoren an den Eierstockfollikeln und fördert deren Reifung. In der Mitte des Menstruationszyklus löst ein LH-Anstieg den Eisprung und die Produktion von Progesteron durch den Gelbkörper aus, das für die Reifung der Gebärmutterschleimhaut zur Einnistung der befruchteten Eizelle erforderlich ist. Bei Männern stimuliert LH die Produktion von Testosteron in den Hoden. LH wird klinisch bei assistierten Reproduktionstechniken (ART) und bei der In-vitro-Fertilisation (IVF) eingesetzt, um die Reifung der Eierstockfollikel zu stimulieren. Es wurden sowohl aus dem Urin gewonnene (Menotropin, Menopur, das auch FSH-Aktivität besitzt) als auch rekombinante Formen (Lutropin alfa: Luveris) von menschlichem LH entwickelt, die jedoch nicht alle in den Vereinigten Staaten erhältlich sind. LH wird im Allgemeinen durch subkutane Injektion in zyklischer und schrittweiser Weise verabreicht. Die Dosierungen und Verabreichungsschemata variieren je nach Indikation. Diese Mittel sollten nur von medizinischem Fachpersonal verwendet werden, das sich mit der Behandlung von Unfruchtbarkeit und Hypogonadismus auskennt.
Humanes Choriongonadotropin (kor“ ee on‘ ik) (hCG) ist ein Polypeptidhormon, das von der Plazenta nach der Einnistung der befruchteten Eizelle produziert wird. Das zirkulierende humane Choriongonadotropin interagiert mit den Rezeptoren für das luteinisierende Hormon des Eierstocks und fördert so den Gelbkörper und dessen Produktion von Progesteron, das für die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft und das Wachstum des Fötus notwendig ist. Injektionen von hCG ahmen den LH-Anstieg nach, der für den Eisprung notwendig ist, und werden bei der Therapie der weiblichen Unfruchtbarkeit im Rahmen der assistierten Reproduktionstechniken eingesetzt. In klinischen Studien führte hCG bei etwa 30 % der Frauen zu einer Schwangerschaft. hCG wird aus dem Urin schwangerer Frauen gewonnen und wurde 1967 in den Vereinigten Staaten zur Behandlung von Ovulationsstörungen bei Frauen mit Kinderwunsch zugelassen. In der Folge wurden rekombinante Formen von hCG entwickelt und zur Verwendung zugelassen. Derzeit ist hCG als Pulver oder in Lösung unter Handelsnamen wie Novarel und Pregnyl erhältlich. Rekombinantes hCG ist als Overle erhältlich. Die Dosis und das Schema der hCG-Therapie variieren je nach Indikation und sollten nur von Ärzten mit Erfahrung in der Behandlung von Unfruchtbarkeit und Hypogonadismus angewendet werden. Zu den häufigen Nebenwirkungen gehören Kopfschmerzen, Übelkeit, Appetitlosigkeit und lokale Reaktionen auf die Injektion. Zu den seltenen, aber potenziell schwerwiegenden unerwünschten Ereignissen gehört das ovarielle Hyperstimulationssyndrom.
Das Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH) ist ein Dekapeptid, ein Neurohormon, das im Hypothalamus produziert und pulsierend freigesetzt wird. GnRH wirkt auf die Hypophyse und führt zur Synthese und Sekretion von LH und FSH. Die GnRH-Aktivität ist in der Kindheit gering und steigt während der Pubertät deutlich an. Die ordnungsgemäße pulsierende Aktivität von GnRH ist für die Fortpflanzung notwendig, aber sobald eine Schwangerschaft eingetreten ist, ist es nicht mehr erforderlich, da die Gonadotropinaktivität vom Choriongonadotropin übernommen wird, das von der Plazenta produziert wird. Synthetisches GnRH wird im Rahmen der assistierten Reproduktion als Mittel zur Kontrolle der Überstimulation der Eierstöcke eingesetzt. GnRH ist als Injektionslösung erhältlich und sollte nur von Ärzten verwendet werden, die sich mit assistierten Reproduktionstechniken auskennen. Darüber hinaus wurden mehrere synthetische GnRH-Analoga und GnRH-Antagonisten zur Behandlung verschiedener Erkrankungen entwickelt, darunter hormonempfindliche Krebsarten (Brust und Prostata), Endometriose und frühzeitige Pubertät. Diese Produkte werden in LiverTox gesondert als Gonadotropin-Releasing-Hormon-Agonisten und -Antagonisten behandelt.