Was ist Kisspeptin, und warum gilt es als Schlüsselsubstanz in der Forschung zu Pubertät und Fruchtbarkeit? Kisspeptin ist ein Signalpeptid, das an der Spitze der Hormonachse zwischen Hypothalamus, Hypophyse und Keimdrüsen steht. Über den Rezeptor KISS1R steuert es die Ausschüttung von GnRH und damit indirekt auch die von LH und FSH. Dieser Artikel beschreibt die Herkunft des Peptids, den Wirkmechanismus, die wichtigsten Forschungsgebiete und die Handhabung von Kisspeptin-10 als Forschungssubstanz.
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Die wissenschaftliche Definition von Kisspeptin
Kisspeptin ist der Sammelbegriff für eine Familie von Peptiden, die vom KISS1-Gen kodiert werden. Das Gen wurde ursprünglich in der Krebsforschung entdeckt, und zwar als Gen, das die Metastasierung von Melanomzellen hemmte. Deshalb wurde das größte Peptid auch Metastin genannt.
Aus dem Vorläuferprotein entstehen mehrere aktive Fragmente, darunter Kisspeptin-54, Kisspeptin-14, Kisspeptin-13 und Kisspeptin-10. Kisspeptin-10 besteht aus den zehn C-terminalen Aminosäuren (45-54) von Kisspeptin-54. Dieses kurze Fragment reicht aus, um den Rezeptor KISS1R vollständig zu aktivieren. Die CAS-Nummer von Kisspeptin-10 lautet 374675-21-5.
Die Research-Variante, die BRO Peptides liefert, ist Kisspeptin-10 als gefriergetrocknetes Pulver. Wer Kisspeptin für die Forschung bestellt, erhält ein Peptid, das ausschließlich für Laboruntersuchungen bestimmt und kein Arzneimittel ist.
Kisspeptin Wirkung über den Rezeptor KISS1R
KISS1R, auch als GPR54 bekannt, ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor, der unter anderem auf GnRH-Neuronen im Hypothalamus vorkommt. Bindet Kisspeptin an diesen Rezeptor, steigt die Calciumkonzentration in der Zelle, und das Neuron wird aktiviert. Das führt zur Ausschüttung von Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH).
GnRH erreicht anschließend die Hypophyse, die daraufhin luteinisierendes Hormon (LH) und follikelstimulierendes Hormon (FSH) freisetzt. Diese Hormone steuern wiederum die Keimdrüsen. Kisspeptin steht also am Anfang der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse, auch HPG-Achse genannt. Bei Mäusen ohne funktionsfähigen KISS1R bleibt die Pubertät aus, was die zentrale Rolle dieses Rezeptors unterstreicht.
Die Neuronen, die Kisspeptin bilden, reagieren selbst auf Geschlechtshormone wie Östradiol und Testosteron. Damit bilden sie einen wichtigen Schaltpunkt in der Rückkopplung der HPG-Achse. Im Nucleus arcuatus des Hypothalamus werden diese Zellen zusammen mit Neurokinin B und Dynorphin als sogenannte KNDy-Neuronen beschrieben.
Forschungsgebiete und klinische Studien
Die Rolle von Kisspeptin in der Fortpflanzung wurde 2003 deutlich. Seminara und Kollegen beschrieben im New England Journal of Medicine, dass Mutationen im GPR54-Gen mit dem Ausbleiben der Pubertät infolge eines Mangels an Gonadotropinen zusammenhängen. Damit wurde GPR54 als Regulator der Pubertät anerkannt.
Kurz darauf zeigten Dhillo und Kollegen, dass intravenös verabreichtes Kisspeptin-54 bei gesunden Männern die HPG-Achse stimulierte, unter anderem mit einem Anstieg von LH im Blut. Dies war eine der ersten Studien, die die Wirkung von Kisspeptin beim Menschen nachwies.
Inzwischen wird Kisspeptin in der Forschung in Pubertäts- und Fertilitätsmodellen eingesetzt sowie in Studien zur Regulation der GnRH-Pulse. In der klinischen Forschung wurde es auch als Auslöser für die letzte Reifung von Eizellen bei der IVF erprobt. Diese Anwendungen sind experimentell. Kisspeptin ist nicht als Arzneimittel zugelassen.
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Kisspeptin im Vergleich zu HCG
Kisspeptin und HCG werden beide im Zusammenhang mit den Fortpflanzungshormonen untersucht, setzen aber auf ganz unterschiedlichen Ebenen an. Kisspeptin wirkt an der Spitze der HPG-Achse, im Hypothalamus. HCG wirkt am unteren Ende der Achse, direkt auf den LH-Rezeptor in den Keimdrüsen.
Dieser Unterschied hat Folgen für die Forschung. Der Effekt von Kisspeptin hängt von einem funktionierenden Hypothalamus und einer funktionierenden Hypophyse ab, da er über GnRH und LH verläuft. HCG umgeht diese Stufen und ahmt die Wirkung von LH direkt nach.
Auch im Status unterscheiden sie sich. HCG ist als Arzneimittel zugelassen und wird in der Reproduktionsmedizin eingesetzt, während sich Kisspeptin noch in der Forschungsphase befindet. Die Research-Varianten beider Substanzen bei BRO Peptides sind ausschließlich für Laboruntersuchungen bestimmt und keine Arzneimittel.
Pharmakokinetik und Verabreichung in Studien
Kisspeptin-10 ist ein kurzes Peptid, das im Kreislauf schnell abgebaut wird. Die Halbwertszeit liegt im Bereich von Minuten. Kisspeptin-54 bleibt länger im Blut nachweisbar und wird deshalb in einem Teil der klinischen Studien verwendet.
In Studien am Menschen wurde Kisspeptin intravenös oder subkutan verabreicht. Dabei wurde jeweils die hormonelle Reaktion betrachtet, mit LH als wichtigster Messgröße. Da Kisspeptin über GnRH wirkt, gibt die LH-Antwort Auskunft über die Funktion der gesamten oberen Ebene der Achse.
Ein auffälliger Befund aus Tier- und Humanstudien ist, dass eine längere, kontinuierliche Exposition gegenüber Kisspeptin zu einer Desensibilisierung der Achse führen kann. Das System reagiert dann schwächer auf neue Reize. Dadurch wird das zeitliche Muster der Exposition zu einer wichtigen Variablen in Versuchsaufbauten.
Für die Planung eines Experiments bedeutet das, dass Fragment, Verabreichungsweg und Zeitpunkt der Messung sorgfältig aufeinander abgestimmt werden müssen. Nur so lassen sich die Ergebnisse verschiedener Studien sinnvoll miteinander vergleichen und richtig einordnen.
Rekonstitution, Handhabung und Lagerung
Kisspeptin wird als gefriergetrocknetes Pulver geliefert. In dieser Form ist das Peptid am stabilsten, sofern das Vial kühl und dunkel gelagert und vor Feuchtigkeit geschützt wird.
Zur Rekonstitution wird das Pulver unter sterilen Bedingungen in bakteriostatischem Wasser (BAC Wasser) gelöst. Das Vial wird danach vorsichtig geschwenkt statt geschüttelt, um das Peptid nicht zu beschädigen.
Kisspeptin-10 ist ein kurzes Peptid, das in Lösung relativ schnell zerfällt. Daher wird bevorzugt mit frisch angesetzten Lösungen gearbeitet, die gekühlt aufbewahrt werden. Wiederholtes Einfrieren und Auftauen wird in der Regel vermieden.
Häufige Fragen zu Kisspeptin
Was ist Kisspeptin?
Kisspeptin ist ein Signalpeptid, das vom KISS1-Gen kodiert wird. Über den Rezeptor KISS1R regt es die Ausschüttung von GnRH im Hypothalamus an. In der Forschung wird es genutzt, um die Regulation von Pubertät und Fruchtbarkeit zu untersuchen.
Was ist der Unterschied zwischen Kisspeptin und Kisspeptin-10?
Kisspeptin-54 ist das größere Peptid aus 54 Aminosäuren. Kisspeptin-10 ist das kürzeste aktive Fragment davon. Es aktiviert denselben Rezeptor und wird in der Forschung am häufigsten verwendet.
Woher stammt der Name Kisspeptin?
Das KISS1-Gen wurde in Hershey im US-Bundesstaat Pennsylvania entdeckt, der Heimat der bekannten Hershey’s Kisses. Nach diesen Schokoladenstückchen wurde das Gen benannt. Der alternative Name Metastin verweist auf die ursprüngliche Entdeckung in der Metastasenforschung.
Ist Kisspeptin dasselbe wie GnRH?
Nein. Kisspeptin steht eine Stufe höher in der Hormonachse und regt GnRH-Neuronen zur Ausschüttung von GnRH an. GnRH stimuliert anschließend die Hypophyse, LH und FSH freizusetzen.
Wo ist Kisspeptin für die Forschung erhältlich?
Kisspeptin für Forschungszwecke erhältst du bei BRO Peptides. Die Peptide werden aus den Niederlanden innerhalb der EU versendet, und zu jeder Charge gehört ein Analysezertifikat (CoA). Das Produkt ist ausschließlich für Laboruntersuchungen bestimmt und nicht für den menschlichen Verzehr.
Wissenschaftliche Quellen
Diese Informationen dienen ausschließlich Forschungs- und Bildungszwecken und basieren auf begutachteter wissenschaftlicher Literatur. Ausschließlich für Labor- und Forschungszwecke bestimmt. Nicht für den menschlichen oder tierischen Gebrauch. Es werden keine medizinischen Aussagen getroffen.
- Dhillo WS et al. Kisspeptin-54 stimulates the hypothalamic-pituitary gonadal axis in human males. J Clin Endocrinol Metab. 2005;90(12):6609-6615. doi:10.1210/jc.2005-1468
- Seminara SB et al. The GPR54 gene as a regulator of puberty. N Engl J Med. 2003;349:1614-1627. doi:10.1056/NEJMoa035322
