Estrogen
Estradiol ist beim Mann kein weibliches Nebenprodukt, sondern der Teil des Testosteronsignals, der über die Aromatase läuft. Zwei Männer mit unterbrochenem Weg und ein kontrollierter Entzugsversuch zeigen: für den Knochen ist es das führende Hormon. Belegt ist eine Untergrenze um 10 pg/ml, kein Zielfenster.
Auch bekannt als: Estradiol, E2, Östrogen, Estrogen, 17β-Estradiol, Östrogen beim Mann, Östrogen bei Frauen
What it is
Östrogen ist keine einzelne Substanz, sondern eine Gruppe von Hormonen. Estradiol ist das wichtigste zirkulierende davon und dasjenige, um das es in fast jeder praktischen Frage geht; daneben stehen Estron und Estriol. Wo im Folgenden „Östrogen“ steht und eine Zahl daneben, ist Estradiol gemeint. Um den Stoff selbst, seine Darreichungsformen und die Tücken seiner Messung geht es unter oestradiol. Hier geht es um das Hormon im Körper: was es tut, was ohne es passiert, und warum diese Antwort bei Mann und Frau dieselbe ist, obwohl die Ausgangslage eine andere ist.
Der Unterschied zwischen den Geschlechtern liegt nicht im Hormon und nicht im Empfänger, sondern in der Herkunft. Bei der Frau vor den Wechseljahren kommt der größte Teil des Estradiols aus dem Eierstock, also aus einer Drüse, die es ausschüttet. Beim Mann gibt es keine solche Drüse. Sein Estradiol entsteht fast vollständig aus Testosterone, und zwar dort, wo es gebraucht wird: im Fettgewebe, im Muskel, im Knochen und im Gehirn. Das Enzym, das den Umbau vornimmt, heißt aromatase. Nach den Wechseljahren fällt die ovarielle Produktion stark ab, und was an Östrogen bleibt, stammt überwiegend aus denselben peripheren Geweben.
Dass das keine Nebenrolle ist, ist für den männlichen Organismus zusammengefasst worden: Estrogene und ihre Rezeptoren greifen in Gehirn, Fettgewebe, Muskel, Knochen, Herz-Kreislauf-System und Immunsystem ein, und fällt der Rezeptor oder die Aromatase aus, leidet all das mit.
Daraus folgt der Satz, der beim Mann alles Weitere erklärt: sein Estradiolspiegel ist kein eigenständiger Wert, sondern eine Funktion seines Testosterons und seiner Aromatasemenge. Wer Testosteron zuführt, führt Estradiol in aller Regel mit zu, ohne es zu dosieren, und wer es senken will, setzt am Enzym an und nicht am Hormon.
Was passiert, wenn es fehlt
Dass Östrogen beim Mann kein Nebenprodukt ist, ist nicht aus einer Studie abgeleitet, sondern an Menschen zu sehen, bei denen der Weg an genau einer Stelle unterbrochen war. Es gibt zwei solche Stellen, und beide sind beschrieben worden.
Der Empfänger fehlt
1994 wurde ein Mann beschrieben, bei dem beide Kopien des Gens für den Estrogen receptor an Codon 157 einen Austausch von C nach T tragen und dadurch ein vorzeitiges Stoppsignal enthalten. Er war 204 Zentimeter groß, seine Wachstumsfugen waren nicht geschlossen, und die Knochendichte seiner Lendenwirbelsäule lag bei 0,745 Gramm je Quadratzentimeter, 3,1 Standardabweichungen unter dem Mittelwert gleichaltriger gesunder Frauen. Sein freies Estradiol war zehnfach erhöht. Auf sechs Monate Estrogenbehandlung reagierte er nicht messbar.
Das Hormon war also im Überfluss vorhanden, und es half nichts, weil niemand zuhörte. Testosteron war bei ihm ebenfalls vorhanden und hat in diesem Fall weder die Fugen geschlossen noch die niedrige Knochendichte verhindert.
Das Hormon fehlt
Im Jahr darauf wurde ein Geschwisterpaar beschrieben, dem die Aromatase fehlte, das Estradiol also gar nicht erst bilden konnte. Der Bruder war mit 24 Jahren 204 Zentimeter groß, seine Knochendichte am unteren Speichenende lag 4,7 Standardabweichungen unter dem Mittelwert gleichaltriger Männer, die Skelettreifung war verzögert und die Gonadotropine waren erhöht. Die Schwester war 177,6 Zentimeter groß; unter Hormonersatz kamen Brustentwicklung und Menstruation, und ihre Eierstockzysten bildeten sich zurück.
Zwei verschiedene Defekte an zwei verschiedenen Stellen desselben Weges, und das Ergebnis beim Mann ist bis auf den Zentimeter dasselbe: zu groß, weil die Fugen offen blieben, und ein Knochen, der weit unter dem Alterswert liegt. Androgene waren in beiden Fällen vorhanden, beim Aromatasemangel erhöht.
Die Gegenprobe steht dazu. Einem Mann mit Aromatasemangel wurde Östrogen gegeben, und seine Knochenmasse stieg. Zahlen nennt die Kurzfassung dieser Arbeit nicht, die Richtung ist eindeutig.
Das sind Einzelfälle und ein Geschwisterpaar, ohne Kontrollgruppe. Was sie tragen, ist deshalb keine Effektgröße, sondern eine Zuordnung: an welcher Stelle des Weges der Ausfall sitzt und was er kostet. Die Größenordnung liefern die kontrollierten Versuche weiter unten.
Was es im Körper tut
Knochen
Beim Mann ist diese Rolle durch einen kontrollierten Versuch belegt und durch die beiden Fälle mit unterbrochenem Weg. In einem Versuch an 59 Männern mit einem Durchschnittsalter von 68 Jahren wurde die eigene Bildung von Testosteron und Estradiol unterdrückt und in verschiedenen Armen ersetzt. Ohne beide stiegen die Marker des Knochenabbaus. Estradiol verhinderte diesen Anstieg maßgeblich, Testosteron hatte auf die Resorption keinen bedeutsamen Effekt. Auf der Aufbauseite, gemessen am Osteocalcin, hielten beide Hormone den Wert.
Die Aufgabenteilung daraus ist knapp: Estradiol bedient die Bremse, beide Hormone bedienen den Aufbau. Mehr dazu unter Skelett.
fatty tissue
In dem kontrollierten Versuch, der Androgen- und Estrogenmangel beim Mann getrennt erzeugt hat, ging die Zunahme des Körperfetts in erster Linie auf den Estrogenmangel zurück, während magere Masse, Muskelquerschnitt und Kraft am Androgen hingen. Aufbau und Zahlen dieses Versuchs stehen unter oestradiol, die Fettseite unter Fettstoffwechsel.
Das Fettgewebe ist dabei beides zugleich, Zielgewebe und Ort der Aromatisierung. Dass daraus ein sich selbst verstärkender Kreis wird, mehr Fett, mehr Estradiol, mehr Fett, ist der naheliegende Schluss und nicht der belegte: eine Messung, die ihn beim Menschen zeigt, liegt nicht vor. Eine Übersichtsarbeit ordnet die Zunahme und die Umverteilung des Fettgewebes in den Wechseljahren dem sinkenden Östrogen zu und hält zugleich fest, dass unklar bleibt, welchen Anteil die erhöhten Östrogenspiegel adipöser Frauen an deren Begleiterkrankungen haben.
Gehirn, Stimmung und Sexualfunktion
Hier ist die Datenlage dünner als der Ruf. Zur Sexualfunktion gilt der Befund aus demselben kontrollierten Versuch: zu ihrem Rückgang trugen Androgen- und Estrogenmangel beide bei. Zur Kognition gibt es einen direkten Test, und er ist negativ, siehe den nächsten Abschnitt.
Fortpflanzungstrakt
Im Tierversuch steuert Östrogen die Rückresorption der Flüssigkeit im Kopf des Nebenhodens. Wird diese Funktion gestört, kommen die Spermien verdünnt statt konzentriert dort an, und daraus folgt Unfruchtbarkeit. Die Übersichtsarbeit zum männlichen Organismus führt denselben Befund: fällt der Rezeptor oder die Aromatase aus, leiden Flüssigkeitstransport, Wasserrückresorption und Spermien.
Das ist Tiermaterial. Ein entsprechender Versuch am Menschen liegt nicht vor; er bestünde darin, gesunden Männern die Östrogenwirkung zu nehmen und die Fruchtbarkeit zu messen. Wer aus dem Tierbefund eine Zahl für den Menschen ableitet, leitet sie aus nichts ab.
Gefäße
Für den Mann liegt hier am wenigsten vor. Die kontrollierten Gefäßdaten stammen aus Studien an Frauen nach den Wechseljahren und messen einen Ersatzendpunkt, nicht Ereignisse; sie stehen weiter unten. Beim Mann existiert kein Versuch, der einer Estradiolgabe oder Estradiolsenkung einen kardiovaskulären Nutzen oder Schaden zuordnet. Was es gibt, sind Beobachtungsdaten, und die sind uneinheitlich.
What the studies show
Estradiol allein, ohne jedes Testosteron
Am nächsten an die Frage, was Estradiol beim Mann für sich genommen kann, kommen zwei Versuche an Männern unter Androgenentzug wegen eines Prostatakarzinoms. Ihr Testosteron liegt auf Kastrationsniveau, ein Unterschied zwischen Estradiol und Placebo ist dort also weitgehend dem gegebenen Estradiol zuzuschreiben.
Am Knochen bekamen 78 Männer sechs Monate lang täglich 0,9 Milligramm Estradiol als Gel oder Placebo. Der primäre Endpunkt, die gesamte volumetrische Knochendichte am unteren Schienbein, verfehlte die Signifikanz: mittlere angepasste Differenz 2,0 Milligramm Hydroxylapatit je Kubikzentimeter, 95 Prozent Vertrauensbereich von minus 0,8 bis 4,8. Mehrere weitere Maße fielen zugunsten von Estradiol aus, darunter die kortikale Dichte am unteren Speichenende mit 14,8 Milligramm je Kubikzentimeter, die geschätzte Versagenslast an Schienbein und Speiche und die Flächendichte an der Lendenwirbelsäule; die Marker des Knochenumbaus sanken.
An der Kognition dieselbe Anlage, dasselbe Kollektiv, dieselbe Dosis, und ein klarer Nullbefund. Weder beim verbalen Lernen und Gedächtnis (mittlere angepasste Differenz 0,7 Punkte, 95 Prozent Vertrauensbereich von minus 1,2 bis 2,5) noch beim räumlichen Problemlösen (minus 3,2 Punkte, minus 12,0 bis 5,6) unterschieden sich die Gruppen, ebenso wenig in den übrigen Bereichen und bei Depression und Angst.
Die verbreitete Aussage, Estradiol verbessere Gedächtnis und kognitive Leistung, trägt dieser Versuch nicht. Geprüft hat er sie an Männern unter Androgenentzug über sechs Monate, und er fand keinen Unterschied. Was er nicht ausschließt, ist ein Effekt bei normalem Testosteron, über längere Zeit oder an anderen Endpunkten. Geprüft ist das nicht.
Was passiert, wenn man es absichtlich senkt
Die Gegenrichtung ist ebenfalls kontrolliert untersucht, und zwar mit genau dem Mittel, das im Kraftsport dafür benutzt wird. In einer einjährigen Studie bekamen 69 Männer über 60 mit niedrigem oder grenzwertigem Testosteron täglich 1 Milligramm Anastrozole oder Placebo. Das Testosteron stieg von 319 auf 524 Nanogramm je Deziliter, rechnerisch um rund 64 Prozent. Das Estradiol fiel von 15 auf 12 Pikogramm je Milliliter. Die Knochendichte der Lendenwirbelsäule fiel unter Anastrozol von 1,121 auf 1,102 Gramm je Quadratzentimeter, während sie unter Placebo von 1,180 auf 1,189 stieg.
Praktisch ist das der Befund mit den weitesten Folgen. Ein Anstieg des Testosterons um zwei Drittel hat den Knochen nicht geschützt, weil der Preis dafür ein um ein Fünftel niedrigeres Estradiol war. Die Schlussfolgerung der Arbeit lautet entsprechend, dass eine Aromatasehemmung die Knochengesundheit alternder Männer nicht verbessert.
Eine zweite Auswertung derselben Fragestellung an 88 hypogonadalen älteren Männern zeigt, was die gewonnenen Prozente sonst noch brachten. Testosteron stieg von 11,2 auf 18,2 Nanomol je Liter, das bioverfügbare von 2,7 auf 5,4, das Estradiol fiel von 55,8 auf 42,2 Pikomol je Liter. Körperzusammensetzung, Kraft, PSA, Prostatabeschwerden, Hämatokrit und Blutfette änderten sich über zwölf Monate nicht.
Zu wenig und zu viel, dieselbe Kurve
Diese Kurve ist eine Beobachtung, keine Zuweisung von Ursachen. Die beiden Randgruppen unterschieden sich nicht nur im Estradiol, sondern in ihrem Zustand: das niedrigste Fünftel hatte eine fortgeschrittenere Herzschwäche, eine schlechtere Nierenfunktion und weniger Fettmasse, das höchste höhere Bilirubin- und Leberwerte und weniger Natrium. Ein krankes Organ verschiebt das Estradiol, und dieselbe Krankheit tötet. Die Kurve ist deshalb ein Argument dafür, dass es zwei Richtungen zu bedenken gibt, und kein Argument für eine Zielzahl.
Wie wenig sich daraus ableiten lässt, zeigt eine Auswertung an 1109 US-amerikanischen Männern. Ein niedriges Testosteron war dort mit erhöhter Sterblichkeit verbunden, für auffällige Estradiolwerte fand sich kein bedeutsamer Zusammenhang mit der Gesamtsterblichkeit, und Lebensstil- und Gesundheitsfaktoren schwächten die gefundenen Zusammenhänge deutlich ab.
Beim Mann: welcher Wert, und was er wert ist
Die Zahl, die im Kraftsport als Zielbereich umläuft, lautet 20 bis 40 Pikogramm je Milliliter. Sie steht in keiner kontrollierten Studie. Es gibt keinen Versuch, der Männer auf verschiedene Estradiolwerte eingestellt und danach einen Endpunkt gemessen hätte, und ohne einen solchen Versuch ist ein Zielfenster eine Konvention und kein Befund.
Was es gibt, sind drei Anhaltspunkte, und sie sind verschieden viel wert:
- Eine belegte Untergrenze. In der kontrollierten Versuchsanlage mit getrenntem Androgen- und Estrogenmangel reichten Werte über 10 Pikogramm je Milliliter im Allgemeinen aus, um einen Anstieg des Knochenabbaus und einen Abfall der Knochendichte zu verhindern. Das ist die einzige Zahl in diesem Feld, die aus einem Versuch mit einem gemessenen Endpunkt stammt.
- Ein Optimum aus einer Beobachtung. Die Bezugsgruppe der Herzschwäche-Kohorte lag bei 21,8 bis 30,1 Pikogramm je Milliliter, und sie überlebte am besten. Das liegt der umlaufenden Zahl nahe genug, um zu erklären, woher sie stammen könnte. Getragen wird sie davon nicht: die Männer waren herzkrank, die Messung lief über einen Immunoassay, und beide Randgruppen waren kränker.
- Keine belegte Obergrenze. Für den Mann existiert kein Versuch, der einen oberen Grenzwert an einem Endpunkt festgemacht hätte. Die europäische Leitlinie zur Gynäkomastie nennt je nach Alter und Definition eine Häufigkeit von 32 bis 65 Prozent und hält fest, dass eine gründliche Abklärung beim erwachsenen Mann in 45 bis 50 Prozent der Fälle eine zugrunde liegende Erkrankung findet. Einen Estradiolwert, ab dem es losgeht, nennt sie nicht, und für die Wassereinlagerung gibt es ihn ebenso wenig.
Dazu kommt eine Größenordnung, die viele überrascht: die älteren Männer mit Hypogonadismus in der Anastrozolstudie lagen zu Beginn bei 15 Pikogramm je Milliliter, also unterhalb des umlaufenden Zielbereichs. Aus einem Wert von 18 folgt deshalb noch kein Mangel. Er liegt unter einer Zahl, für die es keinen Versuch gibt, und sonst nichts.
Und über allem steht die Messung selbst. Beim Mann wird Estradiol in Größenordnungen bestimmt, in denen die üblichen Verfahren an ihre Grenze kommen: eine Übersicht zur Messtechnik hält fest, dass Selektivität, Richtigkeit und Präzision der herkömmlichen Immunoassays in der Kritik stehen und dass die massenspektrometrischen Verfahren häufig erst ab 0,5 bis 5 Pikogramm je Milliliter zuverlässig quantifizieren. Was das für den einzelnen Laborwert bedeutet, steht ausführlich unter oestradiol, und es gehört vor jede Entscheidung, die an einer Zahl hängt.
Praktisch heißt das für den Umgang mit einem aromatase inhibitors: für die untere Seite ist ein Schaden am Knochen kontrolliert belegt, für die obere gibt es eine Beobachtung an herzkranken Männern und sonst nichts. Eine Kur, in der reflexhaft mitdosiert wird, damit der Wert nicht steigt, senkt genau das Hormon, das den Knochen hält, und der Testosteronanstieg gleicht das nicht aus. Weiteres dazu unter Side effect management and HPTA axis, wo die Rückkopplung im Einzelnen steht.
Bei der Frau
Dieselben Rezeptoren, dieselben Wirkungen, aber ein Spiegel, der sich über den Monat und über das Leben bewegt statt über die Aromatasemenge. Der Verlauf über den Zyklus steht unter menstrual cycle.
Was der Übergang in die Wechseljahre kostet, ist längs gemessen worden. Von 156 Frauen, die über vier Jahre begleitet wurden, nahmen diejenigen, die in dieser Zeit postmenopausal wurden, an Gewicht und Körperfett zu; das Bauchraumfett stieg, der Energieverbrauch fiel, und die Fettoxidation sank um 32 Prozent, während sie bei den prämenopausal gebliebenen Frauen unverändert blieb. Der Energieverbrauch im Schlaf fiel um 7,9 gegenüber 5,3 Prozent.
Zu den Gefäßen liegt eine kontrollierte Studie an 643 Frauen vor, die täglich 1 Milligramm Estradiol oral oder Placebo bekamen, im Median fünf Jahre lang. Bei Frauen, deren Menopause weniger als sechs Jahre zurücklag, nahm die Intima-Media-Dicke der Halsschlagader langsamer zu als unter Placebo (0,0044 gegenüber 0,0078 Millimeter je Jahr). Bei Frauen zehn Jahre und länger nach der Menopause war kein Unterschied zu sehen (0,0100 gegenüber 0,0088). Die computertomographischen Maße der Herzkranzgefäße unterschieden sich in keiner der beiden Gruppen.
Die Intima-Media-Dicke ist ein Ersatzendpunkt, kein Ereignis. Herzinfarkte und Schlaganfälle berichtet sie nicht als Endpunkt, und an den Herzkranzgefäßen fand sie nichts. Sie ist ein Argument dafür, dass der Zeitpunkt zählt, und keines dafür, dass Östrogen das Herz schützt.
Für den Kraftsport ist eine dritte Datenlage aufschlussreich, weil sie zeigt, wie schnell und wie weit sich Körperzusammensetzung bewegt, wenn Androgene wegfallen und Östrogen dazukommt. Eine systematische Übersicht über 24 Arbeiten an Transfrauen findet Hämoglobin und Hämatokrit nach vier Monaten auf dem Niveau von Cis-Frauen. Kraft, magere Masse und Muskelquerschnitt nahmen nach zwölf Monaten deutlich ab, lagen aber auch nach 36 Monaten noch über den Werten von Cis-Frauen.
Hämoglobin und Hämatokrit bewegen sich also innerhalb von vier Monaten, Kraft und Muskelmasse nach zwölf Monaten und auch dann nicht bis auf das Niveau der Vergleichsgruppe. Wer diese Beobachtung umdreht, sieht, was Testosterone am Muskel aufgebaut hat und wie zäh das ist, wenn es wegfällt.
Classification
Östrogen ist beim Mann kein weibliches Hormon, das man möglichst tief hält. Es ist der Teil des Testosteronsignals, der über die Aromatase läuft, und für die Bremsung des Knochenabbaus war es im kontrollierten Versuch das entscheidende der beiden Hormone, während den Aufbau beide trugen. Das steht an zwei Menschen mit unterbrochenem Weg, an einem kontrollierten Entzugsversuch und an einer Studie, in der das absichtliche Senken Knochendichte gekostet und im Gegenzug nichts gebracht hat.
Was daraus folgt, ist bescheidener, als die Zahl im Forum verspricht. Es gibt eine belegte Untergrenze, es gibt keine belegte Obergrenze, und es gibt keinen Versuch, der ein Zielfenster gemessen hätte. Wer den Wert kennt, weiß deshalb weniger, als die Genauigkeit der Zahl nahelegt, und wer ihn ohne Beschwerden senkt, handelt gegen die einzige Richtung, in der etwas belegt ist.
Offen bleibt das meiste außerhalb des Knochens. Zur Kognition ist der einzige isolierte Versuch beim Mann negativ. Zum Fortpflanzungstrakt gibt es nur Tiermaterial. Zu den Gefäßen gibt es beim Mann gar nichts Kontrolliertes, und die Beobachtungsdaten widersprechen sich. Das ist kein Grund, Estradiol für unwichtig zu halten. Es ist ein Grund, die Sätze, die man darüber liest, daraufhin zu prüfen, ob eine Messung dahintersteht.
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