Ethinylestradiol im Überblick

Warum zeigt Ethinylestradiol eine größere biologische Aktivität als Estradiol?

Ethinylestradiol wird aufgrund der Einführung einer Ethinylgruppe am 17. Kohlenstoffatom als synthetisches Derivat von Estradiol bezeichnet. Die dadurch induzierte Strukturveränderung von Estradiol führt zu einer erhöhten Bioverfügbarkeit nach oraler Anwendung und damit einer verstärkten biologischen Aktivität (Abb. 1).²

Abbildung 1: Strukturformelvergleich von Ethinylestradiol und Estradiol.

Die verstärkte biologische Aktivität von Ethinylestradiol basiert zum einen auf der Hemmung eines raschen Abbaus und zum anderen auf einer stabileren Bindung von Ethinylestradiol an Östrogenrezeptoren.²

Die Ethinylgruppe des Ethinylestradiol ist für die gehemmte Metabolisierung von Ethinylestradiol durch die 17-β-ol-Dehydrogenase verantwortlich. Diese Dehydrogenase katalysiert normalerweise die Umwandlung von Estradiol zu Estron. Estron verfügt jedoch nur über eine geringe Affinität zum Östrogenrezeptor und wird als Speicherform von Estradiol angesehen. Somit reduziert die Metabolisierung zu Estron die biologische Aktivität von Estradiol. Durch die höhere Stabilität von Ethinylestradiol kann somit eine bessere biologische Wirkung erzielt werden.²

Die Biosynthese von körpereigenem Estradiol ist von den männlichen Sexualhormonen, den Androgenen, abhängig. Die Androgensynthese wird durch Hormonausschüttung des Hypothalamus und der Hypophyse reguliert.³ Im Hypothalamus wird das Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH), ein Peptid, in pulsatiler Form gebildet und über ein spezielles Gefäßsystem zur Hypophyse geleitet. Es bindet dort an spezifische Rezeptoren und aktiviert diese. In dem Hypophysenvorderlappen regt das GnRH dann die Sekretion des luteinisierenden Hormons (LH) und des follikelstimulierenden Hormons (FSH) an.³

Die Ausschüttung des LH aktiviert die Cholesterin-Monooxygenase und somit die Androgensynthese.⁴ FSH stimuliert daraufhin die Aromatase, welche die Umwandlung der Androgene zu Estradiol katalysiert.⁵

Ein ansteigender Estradiolspiegel kann die GnRH-Ausschüttung durch den Hypothalamus inhibieren, indem Estradiol an Östrogenrezeptoren bindet. Diesen Mechanismus nennt man negative Rückkopplung.⁵

Im Vergleich zu endogenem Estradiol bindet Ethinylestradiol stabiler an Östrogenrezeptoren. Dies hat zur Folge, dass es durch einen negativen Rückkopplungsmechanismus verstärkt auf die GnRH-Freisetzung des Hypothalamus einwirken kann.⁶ Ethinylestradiol verspricht somit eine größere Wirksamkeit im Vergleich zu Estradiol.²

Im Blutkreislauf wird Ethinylestradiol häufig zu Ethinylestradiolsulfat umgewandelt. Durch eine Sulfatase kann die Sulfatgruppe jedoch wieder abgespalten und Ethinylestradiol erzeugt werden.²

Wie wirkt Ethinylestradiol in Kontrazeptiva?

Bei geschlechtsreifen Frauen reguliert Estradiol gemeinsam mit Progesteron die wesentlichen Schritte des Menstruationszyklus. Um einen Eisprung zu induzieren, werden in der Ovulationsphase große Mengen Estradiol gebildet, die durch einen positiven Rückkopplungsmechanismus zu einem sprunghaften Anstieg des LHs führen. Diese sprunghafte LH-Ausschüttung löst dann den Eisprung aus.⁵

Ethinylestradiol bindet jedoch stabiler an Östrogenrezeptoren und bewirkt dadurch anstelle eines positiven einen negativen Rückkopplungsmechanismus. Dadurch wird die sprunghafte Ausschüttung von LH und der Eisprung unterdrückt.⁵ In modernen Kombinationskontrazeptiva wird Ethinylestradiol jedoch vor allem zur Verbesserung der Zyklusstabilität eingesetzt, der Verhütungsschutz wird durch die Gestagenkomponente gewährleistet.⁷

Ein Großteil der Kontrazeptiva enthält Ethinylestradiol in Kombination mit Gestagen. Die dauerhafte verstärkte Bindung von Ethinylestradiol an Östrogenrezeptoren induziert einen negativen Rückkopplungsmechanismus, was die Gonadotropinfreisetzung und somit den Eisprung hemmt.¹

Wie wirkt Ethinylestradiol in der Hormonersatztherapie?

Wie Estradiol wirkt Ethinylestradiol proliferationsfördernd auf Endometrium, Vagina, Tuben, Urethra und Brustdrüsen ein und stimuliert die Bildung des Zervikalsekrets. Zudem reduziert es das Risiko für Osteoporose und kardiovaskuläre Erkrankungen.⁶ Da es durch die Menopause zu einem Abfall der Estradiolproduktion in den Ovarien kommt, könnte Ethinylestradiol eingesetzt werden, um estradiolmangelinduzierte Wechseljahresbeschwerden zu unterdrücken. In Deutschland wird es für diese Zwecke jedoch kaum eingesetzt.

Welche Nebenwirkungen hat Ethinylestradiol?

Aufgrund der proliferationsfördernden Wirkung von Ethinylestradiol kann eine Behandlung mit einem erhöhten Karzinomrisiko einhergehen. Außerdem stimuliert Ethinylestradiol die Synthese hepatischer Gerinnungsfaktoren und steigert das Risiko für Thromboembolien.⁶