Was ist HCG? Humanes Choriongonadotropin, kurz HCG, ist ein Glykoproteinhormon, das die meisten als das Hormon kennen, das ein Schwangerschaftstest nachweist. Die HCG Wirkung beruht darauf, dass es an denselben Rezeptor bindet wie das luteinisierende Hormon (LH), und genau damit spielt es eine Schlüsselrolle in der frühen Schwangerschaft. In der Laborforschung ist HCG ein Standardwerkzeug, um die Signalübertragung am LH/CG-Rezeptor und die Steroidogenese zu untersuchen. In diesem Artikel erfährst du, wie HCG aufgebaut ist, wie es wirkt, in welchen Forschungsfeldern es eingesetzt wird, worin es sich von Kisspeptin unterscheidet und wie es im Labor gehandhabt wird.
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Die wissenschaftliche Definition von HCG
Humanes Choriongonadotropin gehört zur Familie der Glykoproteinhormone, zu der auch LH, FSH und TSH zählen. Während der Schwangerschaft wird es vom Synzytiotrophoblasten gebildet, einer Zellschicht der Plazenta. Die CAS-Nummer von HCG lautet 9002-61-3.
Das Molekül besteht aus zwei Untereinheiten, die nicht kovalent miteinander verbunden sind. Die Alpha-Untereinheit ist mit der von LH, FSH und TSH identisch. Die Beta-Untereinheit dagegen ist spezifisch für HCG und bestimmt seine biologischen Eigenschaften. Ein erheblicher Teil des Moleküls besteht aus Zuckerketten, die sowohl die Stabilität als auch die Verweildauer im Körper beeinflussen.
Als Arzneimittel wird HCG unter anderem in der Reproduktionsmedizin eingesetzt, und zwar sowohl in einer aus Urin gereinigten als auch in einer rekombinanten Form. Das HCG für die Forschung von BRO Peptides ist dagegen ausschließlich für die Laborforschung bestimmt und kein Arzneimittel.
HCG Wirkung am LH/CG-Rezeptor
HCG bindet an den LH/CG-Rezeptor, einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor, der unter anderem auf den Leydig-Zellen im Hoden sowie auf Theka- und Granulosazellen im Eierstock vorkommt. Weil sich LH und HCG diesen Rezeptor teilen, kann HCG in Studien die Wirkung von LH nachahmen.
Die Bindung an den Rezeptor aktiviert vor allem den Signalweg über zyklisches AMP und die Proteinkinase A. Dadurch wird eine Kaskade in Gang gesetzt, die zur Bildung von Steroidhormonen führt, etwa von Testosteron in den Leydig-Zellen und von Progesteron im Gelbkörper (Corpus luteum). In der frühen Schwangerschaft erhält HCG auf diese Weise den Gelbkörper aufrecht, sodass die Progesteronproduktion weiterläuft.
Ein wichtiger Unterschied zu LH ist der verlängerte C-terminale Schwanz der Beta-Untereinheit, der zusätzliche Zuckergruppen trägt. Diese Struktur trägt zu einer deutlich längeren Halbwertszeit als bei LH bei. Außerdem gibt es Hinweise darauf, dass LH und HCG trotz desselben Rezeptors teilweise unterschiedliche intrazelluläre Signale auslösen.
Forschungsfelder und klinische Relevanz
In der endokrinologischen Forschung wird HCG eingesetzt, um die Signalübertragung am LH/CG-Rezeptor und die Steroidogenese in Leydig- und Granulosazellmodellen zu untersuchen. Da sich die Reaktion gut messen lässt, dient HCG in Experimenten zur Regulation der Testosteron- und Progesteronsynthese häufig als Stimulus.
Ein zweites Forschungsfeld ist die hormonelle Rückkopplung innerhalb der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse (HPG-Achse). Weil HCG die Gonaden direkt stimuliert, lässt sich damit unterscheiden, welche Effekte auf Ebene der Gonaden entstehen und welche über übergeordnete Regelzentren laufen.
Darüber hinaus ist HCG eine Standardreferenz bei der Entwicklung und Validierung von Hormonassays, darunter Schwangerschaftstests. HCG wird außerdem als Tumormarker bei bestimmten Keimzelltumoren und Trophoblasterkrankungen gemessen. In der Literatur finden zudem Varianten wie hyperglykosyliertes HCG und die freie Beta-Untereinheit Beachtung, die jeweils eine eigene biologische Rolle zu haben scheinen.
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HCG im Vergleich mit Kisspeptin
Kisspeptin und HCG greifen auf unterschiedlichen Ebenen der HPG-Achse ein. Kisspeptin wirkt weit oben in der Achse, am KISS1-Rezeptor der GnRH-Neuronen im Hypothalamus. Werden diese Neuronen aktiviert, schütten sie GnRH aus, woraufhin die Hypophyse LH und FSH freisetzt.
HCG überspringt diese übergeordneten Schritte und aktiviert den LH/CG-Rezeptor direkt in den Gonaden. Während die Wirkung von Kisspeptin einen intakten Hypothalamus und eine intakte Hypophyse voraussetzt, wirkt HCG auch dann, wenn diese übergeordneten Regelzentren unterdrückt sind.
In der Forschung werden beide deshalb nebeneinander eingesetzt, um herauszufinden, auf welcher Ebene der Achse ein bestimmter Effekt entsteht. Kisspeptin ist ein relativ kurzes Peptid, HCG dagegen ein großes Glykoprotein. Dieser Unterschied wirkt sich auch auf die Handhabung und die Stabilität im Labor aus.
Warum HCG in IU angegeben wird
Bei HCG wird die Menge nicht in Milligramm, sondern in Internationalen Einheiten (IU) angegeben. Die biologische Aktivität eines Glykoproteins hängt stark vom Aufbau seiner Zuckerketten ab, und dieser kann je nach Quelle und Charge variieren. Eine reine Gewichtsangabe sagt deshalb wenig über die tatsächliche Aktivität aus.
Die Aktivität wird im Verhältnis zu einem internationalen Referenzstandard der Weltgesundheitsorganisation bestimmt. Werden Messungen an einen solchen Standard gekoppelt, lassen sich Ergebnisse aus verschiedenen Laboren miteinander vergleichen.
HCG kann aus Urin gewonnen oder rekombinant in Zellkultur hergestellt werden. Beide Formen haben dieselbe Aminosäuresequenz, können sich aber in der Glykosylierung unterscheiden. In Publikationen ist es daher üblich, die Quelle und die Chargennummer anzugeben.
Rekonstitution, Handhabung und Lagerung
HCG für die Forschung wird als gefriergetrocknetes Pulver geliefert. Es wird unter sterilen Bedingungen in bakteriostatischem Wasser gelöst, wobei das Lösungsmittel langsam an der Innenwand des Fläschchens entlang zugegeben wird. Wie viel Lösungsmittel für eine bestimmte Konzentration nötig ist, kannst du mit unserem Peptid-Rechner ermitteln.
Da HCG ein Protein ist, reagiert es empfindlich auf Schütteln und Temperaturschwankungen. Gemischt wird deshalb durch sanftes Schwenken statt durch Schütteln, damit das Protein nicht denaturiert oder aggregiert.
Das gefriergetrocknete Pulver wird kühl, trocken und dunkel gelagert. Nach der Rekonstitution wird die Lösung gekühlt und lichtgeschützt aufbewahrt, und wiederholtes Einfrieren und Auftauen wird vermieden. Welche Qualitätsdaten zu jeder Charge gehören, erfährst du auf unserer Seite mit den Laborergebnissen.
Häufige Fragen zu HCG
Was bewirkt HCG?
HCG bindet an den LH/CG-Rezeptor und stimuliert damit die Bildung von Steroidhormonen in den Gonaden. In der frühen Schwangerschaft erhält es den Gelbkörper aufrecht. In der Forschung wird es eingesetzt, um diese Rezeptorsignalisierung und die daraus folgende Steroidogenese zu untersuchen.
Warum wird HCG in IU statt in mg angegeben?
HCG ist ein Glykoprotein, dessen biologische Aktivität von Charge zu Charge variieren kann. Deshalb wird die Menge in Internationalen Einheiten (IU) angegeben, also als Maß für die Aktivität und nicht für das Gewicht.
Was ist der Unterschied zwischen HCG und LH?
Beide binden an denselben Rezeptor und besitzen eine identische Alpha-Untereinheit. Die Beta-Untereinheit von HCG hat einen verlängerten, stark glykosylierten Schwanz, wodurch HCG länger im Kreislauf verbleibt. LH wird von der Hypophyse gebildet, HCG vor allem von der Plazenta.
Ist HCG für die Forschung dasselbe wie ein HCG-Arzneimittel?
Nein. HCG-Arzneimittel sind registrierte Produkte mit eigener Zulassung. Die Research-Variante von BRO Peptides ist ausschließlich für die Laborforschung bestimmt, kein Arzneimittel und nicht für die Anwendung am Menschen vorgesehen.
Wo ist HCG für die Forschung erhältlich?
HCG für die Laborforschung ist bei BRO Peptides erhältlich. Das Produkt wird aus unserem Lager in den Niederlanden versendet, nach Deutschland und Österreich in der Regel innerhalb von 2 bis 4 Werktagen, und zu jeder Charge gehört ein Analysezertifikat (CoA). HCG wird ausschließlich für Forschungszwecke verkauft und ist nicht für den menschlichen Verzehr bestimmt.
Wissenschaftliche Quellen
Diese Informationen dienen ausschließlich Forschungs- und Bildungszwecken und beruhen auf begutachteter (peer-reviewed) wissenschaftlicher Literatur. Ausschließlich für Labor- und Forschungszwecke bestimmt. Nicht für den menschlichen oder tierischen Gebrauch. Es werden keine medizinischen Aussagen getroffen.
- Cole LA. Biological functions of hCG and hCG-related molecules. Reprod Biol Endocrinol. 2010;8:102. doi:10.1186/1477-7827-8-102
- Choi J, Smitz J. Luteinizing hormone and human chorionic gonadotropin: origins of difference. Mol Cell Endocrinol. 2014;383(1-2):203-213. doi:10.1016/j.mce.2013.12.009
