Aufbau des Hormonsystems

Hormone sind körpereigene Stoffe, die von Drüsen oder einzelnen Zellen abgegeben werden und der Signalübertragung dienen. Sie sind an der Regulation einer Vielzahl von Vorgängen im Körper beteiligt, bspw. beim Stoffwechsel, der Fortpflanzung oder dem Wachstum. Ihre Sekretion unterliegt dabei in der Regel komplexen Regelkreisen. Schon sehr niedrige Hormon-Konzentrationen im Blut reichen aus, um die Wirkungen an den Zielorganen zu vermitteln, die über den Blutkreislauf erreicht werden.

Signalübertragung

Die Signalübertragung erfolgt durch die Sekretion der Moleküle die in weiterer Folge an Rezeptoren einer Empfängerzelle oder unter Umständen an die sezernierende Zelle selbst binden. Auf diese Weise können Signale sowohl zwischen benachbarten, als auch zwischen im Körper weit voneinander entfernten Zellen vermittelt werden. Man unterscheidet hier verschiedene Sekretionsmodi: Endokrin, parakrin und autokrin.

• Endokrin: Hormon erreicht die Zielzelle über den Blutstrom. Z.B. Schilddrüsenhormone.
• Parakrin: Signalmolekül diffundiert von der sezernierenden Zelle in benachbarte Zellen. Z.B. Somatostatin.
• Autokrin: Signalmolekül wirkt auf die sezernierende Zelle selbst.

Ablauf der Signalübertragung

1. Signalentstehung: Sektretion des Signalmoleküls und Transport zur Zielzelle.
2. Signalaufnahme: Bindung an Rezeptor der Zielzelle.
3. Signalkaskade: Umwandlung des extrazellulären in ein intrazelluläres Signal
4. Signalverarbeitung: Wirkung an Zielzelle, z.B. Genexpression, Aktivierung von Proteinen etc.

Regelkreise

Die Regulation von Hormonen folgt unterschiedlichen Regelkreisen, welche mittel Feedbackmechanismen die Sekretion der Hormone steuern. Anhand des folgenden Beispiels mit dem antidiuretischen Hormon (ADH) kann so ein Regelkreis vereinfacht dargestellt werden.

1. Osmorezeptoren erfassen die Blutosmolarität (siehe Kapitel Niere und Elektrolyte).
2. Übersteigt die Osmolarität den Sollwert, kommt es zur vermehrten Ausschüttung von ADH (Antidiuretisches Hormon).
3. ADH führt zur vermehrten Rückresorption von Wasser in der Niere
4. Die Osmorezeptoren registrieren eine sinkende Blutosmolarität und die ADH-Ausschüttung wird wieder verringert.

Wichtige Hormone und deren Wirkung

• Glukocortikoide (Cortisol)
  • Nebennierenrindenhormon
  • Stoffwechsel: Blutzucker↑, Lipolyse, Knochenabbau, Proteinkatabolismus
  • Immunsuppressiv, Antiphlogistisch (Entzündungshemmend)
  • Sensitivität für Ketecholamine wird gesteigert
• Androgene (männliche Sexualhormone)
  • Stoffwechsel: Anabole Wirkung auf Muskulatur und Knochen
  • Einfluss auf das Verhalten
• Schilddrüsenhormone: T₃ (Triiodthyronin), T₄ (Thyroxin)
  • Grundumsatz ↑ (O₂-Verbrauch↑ , Körpertemperatur↑)
  • Stimulation des Kohlenhydrahtstoffwechsels
  • Proteinanabolismus (in hohen Dosen Katabolismus)
• Östrogene
  • Auswirkungen auf weiblichen Zyklus und Genitalien
  • Verstärkter Knochenaufbau
  • Positiver Effekt auf Fettstoffwechsel, antihypertensiv
  • Verstärkte Proteinsynthese (anabole Wirkung)
• Luteinisierendes Hormon (LH)
  • Mann: Testosteron ↑, Frau: Östrogene ↑
• Insulin
  • Wirkt an Zielorganen anabol
  • Glykogensynthese ↑,
  • Glykogenolyse ↓Lipogenese ↑, Lipolyse ↓
  • Aminosäuresynthese ↑, Proteinbiosynthese ↑ (V.a. am Skelettmuskel)

Quellen

Rassow et al.: Duale Reihe Biochemie. 2. Auflage Thieme 2008, ISBN: 978-3-131-25352-1.

Heinrich et al. (Hrsg.): Löffler/Petrides: Biochemie und Pathobiochemie. 9. Auflage Springer 2014, ISBN: 978-3-642-17971-6.

Behrends et al.: Duale Reihe Physiologie. 1. Auflage Thieme 2009, ISBN: 978-3-131-38411-9.

Horn et al.: Biochemie des Menschen. 6. Auflage Thieme 2015, ISBN: 978-3-131-68096-9.

Schmidt et al. (Hrsg.): Physiologie des Menschen: mit Pathophysiologie. 31. Auflage Springer 2010, ISBN: 978-3-642-01651-6.

Abbildungen

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