Hormone: Funktion und Arbeitsweise

Hormone: Funktion und Arbeitsweise

 

Hormone sind Botenstoffe, das heißt, sie dienen - genau wie Neurotransmitter, die Nervenimpulse an Rezeptoren besitzende Gewebe weiterleiten - der Informationsübermittlung im Organismus. Hormone sorgen dafür, dass sich der Organismus an Belastungen (z. B. Stress) anpassen kann, sie haben Steuerungsfunktionen im Stoffwechsel (den Auf- und Abbau von Stoffen), sie sorgen dafür, dass das Gleichgewicht des inneren Milieus aufrechterhalten wird, sie steuern das Wachstum sowie die Entwicklung, sie fördern und hemmen die Aktivität von Zellen und sie spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Eizellen und Spermien sowie bei der Befruchtung, der Entwicklung des ungeborenen Kindes, der Geburt und der Regulierung der Muttermilchproduktion.

 

 Aufbau des Hormonsystems

 

Hormone werden vor allem von den endokrinen Drüsen produziert, die die Hormone ins Interstitium abgeben. Dazu zählen u. a. die Schilddrüse und die Eierstöcke bzw. die Hoden. Aus dem Interstitium wandern die meisten Hormone über die Kapillaren ins Blut und gelangen so zu den Zellen, auf die sie ihre Wirkung ausüben (Zielzellen). Damit sie im Blut zirkulieren können, müssen die Hormone an Transportproteine gebunden werden. Die Zielzellen besitzen auf ihrer Oberfläche oder in ihrem Inneren Andockstellen (Rezeptoren) für Hormone - allerdings nur für diejenigen, die eine gewünschte Reaktion auslösen. Besetzt das jeweilige Hormon Rezeptoren der Zielzelle, so kommt es teilweise erst nach geraumer Zeit zur gewünschten, erkennbaren Wirkung. Ein und dasselbe Hormon kann auf unterschiedliche Zellen einwirken, es kann sogar in verschiedenen Geweben unterschiedliche Reaktionen auslösen. Zudem können Zellen auch Rezeptoren für verschiedene Hormone haben.

 

Neben den Hormonen, die sich über das Blut im Körper ausbreiten, gibt es noch Gewebshormone, die von einer Hormon produzierenden Zelle (nicht von einer endokrinen Drüse) hergestellt werden und sich über den Vorgang der Diffusion im Gewebe verteilen. Zu diesen Hormonen zählt das vom Nierengewebe hergestellte Erythropoetin. Da manche Hormone gleichzeitig als Neurotransmitter (z. B. Noradrenalin) oder als Neuropeptide wirken, ist eine genaue Abgrenzung zu diesen anderen Botenstoffen schwierig.

 

Man unterteilt die Hormone zudem hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung. Die Aminosäureabkömmlinge entstehen aus einer Aminosäure, die Peptidhormone bestehen vor allem aus Ketten von Aminosäuren. All diese Hormone sind wasserlöslich. Die Steroidhormone entstehen aus Cholesterin und sind fettlöslich.

 

Im Vergleich zum Nervensystem, das ebenfalls der Weitergabe von Informationen dient, arbeitet das Hormonsystem langsam. Während Nervenimpulse innerhalb von Sekundenbruchteilen bei den Zielzellen ankommen und sich die Wirkung zeigt, rufen manche Hormone erst nach Stunden oder gar Monaten eine Wirkung hervor. Dafür aber erreichen die Hormone alle Zellen.

 

 Regelkreise

 

Damit weder eine zu große noch eine zu geringe Menge des jeweiligen Hormons ausgeschüttet wird, wird Produktion und Freisetzung der Hormone durch komplizierte Regelkreise gesteuert. Die Ausschüttung vieler Hormone wird durch einen Zwischenhirnteil, den Hypothalamus, gesteuert. Dieser wirkt über Hormone (Releasinghormone fördern und Inhibitinghormone hemmen die Hormonausschüttung) auf den Hypophysenvorderlappen ein, der glandotrope Hormone ausschüttet. Diese Hormone veranlassen die endokrinen Drüsen zur Hormonproduktion oder zur Beendigung der Herstellung. Die von den endokrinen Drüsen freigesetzten Hormone, die die Zielzellen erreichen, heißen periphere Hormone. Es gibt jedoch auch endokrine Drüsen, die nicht durch Hypothalamus und Hypophysenvorderlappen gesteuert werden.

 

 Entfaltung der Hormonwirkung

 

Viele Hormone können die Zellmembran nicht passieren - sie verbinden sich mit dem Oberflächenrezeptor der Zielzellen, der ihre Nachricht an die Zelle weitergibt. Deshalb werden diese Hormone auch als »first messenger« (erster Botschafter) bezeichnet. Die Rezeptoren aktivieren daraufhin das Enzym Adenylatzyklase, das dazu beiträgt, den Energieträger der Zelle, das ATP, in cAMP (zyklisches Adenosinmonophosphat) umzuwandeln, welches als second messenger (zweiter Botschafter) fungiert, indem es weitere Enzyme, die Proteinkinasen, aktiviert. Diese regen die Bildung von Enzymen an, die die vom Hormon beabsichtigte Reaktion hervorrufen. Neben cAMP gibt es noch weitere second messenger. Steroid- und Schilddrüsenhormone hingegen können die Zellmembran passieren und docken an den Rezeptoren im Zellinneren an. Das hat zur Folge, dass über Transkription und Translation Eiweiße hergestellt werden, die die Hormonwirkung hervorrufen.

 

Siehe dazu auch: Neurotransmitter: Botenstoffe im Nervensystem