Oxytocin ist ein körpereigenes Hormon, das im Hypothalamus gebildet wird und über den axonalen Transport in den Hypophysenhinterlappen (= Neurohypophyse) gelangt. Als Nonapeptid ist es aus neun Aminosäuren zusammengesetzt, die über eine Disulfidbrücke zwischen zwei Cysein-Resten verbunden sind.
Nach Freisetzung wirkt es im Körper als Agonist am Gq-gekoppelten Oxytocin-Rezeptor. Oxytocin-Rezeptoren sind vorwiegend im Uterus (= Gebärmutter) zu finden. Daneben kommen sie an den Myoepithelzellen der Milchdrüsen und in den Geweben von Geschlechtsorganen, Nieren, Herz, Pankreas und Thymus vor. Die Hauptwirkung ist die Kontraktion der Uterusmuskulatur. Daneben bewirkt Oxytocin über eine Kontraktion der myoepithelialen Zellen auch die Milchejektion aus den Brustdrüsen.
Im Uterus erhöht Oxytocin sowohl die Kontraktionsfrequenz als auch die Kontraktionskraft bei nachfolgend normaler Relaxation. Zum Ende der Schwangerschaft steigt die Oxytocin-Empfindlichkeit des Uterus stark an. Dieses liegt zum einen an der Estrogen-abhängigen vermehrten Ausbildung von gap-junctions, die eine erleichterte und koordinierte Übertragung der für die Kontraktion wichtigen elektrischen Impulse ermöglichen, zum anderen werden auch vermehrt Oxytocin-Rezeptoren exprimiert. Beide Ursachen werden wiederum durch die Aktivität bzw. Sensitivität der Adrenorezeptoren und durch den Anstieg von Prostaglandinen beeinflusst.
In hohen Konzentrationen führt Oxytocin zu einer kurzdauernden Erschlaffung der Gefäßmuskulatur mit Blutdruckabfall, Tachykardie und Hautrötung durch eine Weitstellung der Gefäße. Durch die strukturelle Ähnlichkeit zu dem anderen Hypophysenhinterlappen-Hormon Adiuretin (= antidiuretisches Hormon, ADH; Hypophysenhinterlappen = Neurohypophyse) hat Oxytocin in hoher Dosierung auch einen antidiuretischen Effekt. Vor allem in Kombination mit großer Volumenzufuhr kann es zu einer Wasserintoxikation mit Lungenödem kommen.
Weitere Wirkungen von Oxytocin als Hormon und Neurotransmitter wie z. B. ein Einfluss auf das Verhalten werden diskutiert.
Als ein Nonapeptid ist Oxytocin bei oraler Anwendung unwirksam. Nach i.m.-Anwendung erreicht es nach 30 Minuten seine maximale Wirkung. Bei geringer Plasmaproteinbindung verteilt es sich in der Extrazellulärflüssigkeit. Die Serumhalbwertszeit schwankt zwischen 1 und 12 Minuten. Oxytocin wird über Leber und Nieren gleichermaßen ausgeschieden.