Teriparatid ist das aktiv wirksame Fragment des körpereigenen Parathormons (PTH). Es besteht aus den N-terminalen 34 Aminosäuren des aus 84 Aminosäuren zusammengesetzten Parathormons. Zur Beschreibung des Wirkungsmechanismus und der Wirkung wird im Folgenden auf das Parathormon eingegangen:
Das Parathormon wird in den Hauptzellen der Nebenschilddrüsen (= glandulae parathyreoideae) gebildet. Zusammen mit dem Calcitonin aus den C-Zellen der Schilddrüse –und in geringerem Umfang auch zusammen mit dem Calcitriol – dient es der Regulation des Calciumhaushaltes im Körper. Die Freisetzung und Hemmung des Parathormons erfolgt in Abhängigkeit vom Calcium-Spiegel im Blut durch negative Rückkopplung. Ein Calcium-sensitiver Rezeptor (CARS) erkennt eine Erhöhung des Calciums im Blut und hemmt letztlich über die Aktivierung eines G-Proteins die Freisetzung des Parathormons.
Das Parathormon erhöht den Calcium-Spiegel und senkt den Phosphat-Spiegel im Blut (Merksatz: „Parathormon macht Calcium parat“). Physiologisch hält es damit den Calcium-Spiegel (gesamt) zwischen 2,2 und 2,6 mmol/l. Die Plasmahalbwertszeit beträgt als Peptid nur etwa 4 Minuten.
Teriparatid hat nach subcutaner Injektion eine Halbwertszeit von etwa einer Stunde. Dies entspricht etwa der Zeit der Absorption an der Injektionsstelle. Die Biotransformation beider Peptide findet in Leber und Niere statt.
Das Parathormon hat folgende Angriffspunkte:
- Knochen: Das Parathormon wirkt direkt über Rezeptoren auf den Osteoblasten. Bei Aktivierung wird vermehrt RANKL (Receptor Activator of NFκB-Ligand) in die Oberfläche der Plasmamembran von Osteoblasten eingebaut. RANKL interagiert dann mit dem RANK-Rezeptor auf Osteoklasten und aktiviert diese indirekt. Weiterhin hemmt es die Bildung von Osteoprotegerin in den Osteoblasten. Osteoprotegerin blockiert die Differenzierung von Osteoklasten. Letztlich kommt es über die Aktivierung und Differenzierung der Osteoklasten zu einer Osteolyse mit Erhöhung des Plasma-Calcium-Spiegels durch Mobilisierung aus dem Knochen. Bei der in der Praxis intermittierenden Gabe von Parathormon bzw. Teriparatid kommt es jedoch nur zu einer direkten Stimulation der Osteoblasten und deren knochenbildender Wirkung (= osteoanabole Wirkung).
- Niere: Im proximalen Tubulus hemmt das Parathormon die Wiederaufnahme von Phosphat-Ionen. Es kommt also zu einer Senkung des Phosphat-Spiegels im Blut. Nach Bindung des Parathormons an seinen Rezeptor werden vermehrt Natrium-Phosphat-Cotransporter (NPT2-Transporter) von der Membran in das Zellinnere transportiert und stehen für einen Austausch aus den Primärharn nicht mehr zur Verfügung. Im distalen Tubulus kommt es zu einer vermehrten Calcium- und Magnesium-Ionen-Rückresorption.
- Bildung von Calcitriol: Über eine Aktivierung der 1α-Hydroxylase erhöht Parathormon die Bildung von Calcitriol in der Niere. Calcitriol erhöht im terminalen Ileum (= distaler Teil des Dünndarms) die enterale Resorption von Calcium, so dass auch über diesen indirekten Weg der Calcium-Spiegel im Plasma steigt.