Calcitonin-Physiologie und Rolle in der Kalziumhomöostase

Calcitonin ist ein Peptidhormon mit 32 Aminosäuren, das von den parafollikulären C-Zellen der Schilddrüse als Reaktion auf einen Anstieg des Serumkalziums sezerniert wird. Es wirkt auf Osteoklasten, um die Knochenresorption zu hemmen und neigt dadurch dazu, das Serumkalzium zu senken. Beim Menschen ist sein physiologischer Beitrag zum täglichen Kalziumgleichgewicht jedoch gering, und sein Fehlen oder Überschuss stört die Kalziumhomöostase nicht wesentlich.

Definition

Calcitonin ist ein Peptid mit 32 Aminosäuren, das von den parafollikulären C-Zellen der Schilddrüse als Reaktion auf steigendes Serumkalzium sezerniert wird, welches die osteoklastische Knochenresorption hemmt und das Serumkalzium geringfügig senkt.

Scope

Dieses Thema behandelt die Quelle von Calcitonin in den C-Zellen der Schilddrüse, seine Sekretion als Reaktion auf Hyperkalzämie, seine Wirkung auf den Calcitonin-Rezeptor der Osteoklasten zur Unterdrückung der Knochenresorption und die Evidenz bezüglich seiner begrenzten Rolle in der menschlichen Kalziumhomöostase im Vergleich zu PTH und Vitamin D. Es handelt sich um eine referenz-edukative Darstellung der normalen Physiologie und nicht um eine klinische Leitlinie.

Key concepts

• Parafollikuläre C-Zellen der Schilddrüse
• Sekretion stimuliert durch Hyperkalzämie
• Calcitonin-Rezeptor auf Osteoklasten
• Hemmung der Knochenresorption
• Kalziumsenkende (hypokalzämische) Wirkung
• Begrenzte physiologische Rolle beim Menschen

Mechanisms

Ein Anstieg des extrazellulären Kalziums stimuliert die parafollikulären C-Zellen der Schilddrüse zur Sekretion von Calcitonin. Das Hormon bindet an den Calcitonin-Rezeptor, einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor, der auf Osteoklasten stark exprimiert wird, und hemmt schnell deren resorptive Aktivität, wodurch die Freisetzung von Kalzium und Phosphat aus dem Knochen reduziert wird. Diese Wirkung antagonisiert die von PTH und neigt dazu, das Serumkalzium zu senken. Trotz dieses klaren zellulären Effekts scheint der Gesamtbeitrag des Hormons zur menschlichen Kalziumhomöostase begrenzt zu sein: Weder ein Verlust von Calcitonin (wie nach einer Thyreoidektomie) noch sein chronischer Überschuss führen zu größeren anhaltenden Störungen des Serumkalziums, weshalb es manchmal als physiologisch unbedeutend beim Menschen im Vergleich zu seinen gegenregulatorischen Partnern beschrieben wird.

Clinical relevance

Das Verständnis der Calcitonin-Sekretion und seiner anti-resorptiven Wirkung liefert einen Kontext für die Gegenregulation des Serumkalziums, wobei zu beachten ist, dass seine physiologische Rolle beim Menschen begrenzt ist. Dieser Eintrag beschreibt die normale Physiologie und ist keine Grundlage für diagnostische oder therapeutische Entscheidungen.

History

Calcitonin wurde in den frühen 1960er Jahren als kalziumsenkender Faktor identifiziert und den parafollikulären C-Zellen der Schilddrüse zugeordnet, womit die klassische Triade der kalziumregulierenden Hormone neben PTH und Vitamin D vervollständigt wurde. Spätere physiologische Arbeiten ergaben jedoch, dass sein Beitrag zum menschlichen Kalziumhaushalt begrenzt ist, was zu Neubewertungen führte, wie viel Gewicht ihm im homöostatischen Schema beigemessen werden sollte.

Debates

Wie wichtig ist Calcitonin für die menschliche Kalziumhomöostase?

Obwohl Calcitonin die osteoklastische Knochenresorption eindeutig hemmt, führt sein Fehlen oder Überschuss beim Menschen allein nicht zu größeren Störungen des Serumkalziums, was einige dazu veranlasst, es als physiologisch unbedeutendes oder 'vergessenes' Hormon zu betrachten, dessen wahre Rolle weiterhin umstritten ist.

Key figures

• Arnold J. Felsenfeld
• Dorit Naot
• Jillian Cornish

Seminal works

• felsenfeld-2015
• naot-2019

Frequently asked questions

Was bewirkt Calcitonin?

Es wird von den C-Zellen der Schilddrüse sezerniert, wenn das Serumkalzium ansteigt, und hemmt die osteoklastische Knochenresorption, was dazu neigt, das Serumkalzium zu senken und der Wirkung des Parathormons entgegenwirkt.

Ist Calcitonin für den Kalziumhaushalt beim Menschen essentiell?

Seine Rolle beim Menschen scheint begrenzt zu sein: Weder sein Verlust nach einer Thyreoidektomie noch sein chronischer Überschuss stören das Serumkalzium wesentlich, daher wird es im Vergleich zu PTH und Vitamin D als geringfügiger Beitrag angesehen.