Hormon

Epinephrin (Adrenalin), ein Hormon aus der Gruppe der Katecholamine.

Ein Hormon ist ein biochemischer Botenstoff.

Hormone übermitteln innerhalb eines Lebewesens Informationen von einem Organ zum anderen oder von einem Gewebe zum anderen. Im Gegensatz zur hohen Geschwindigkeit bei der durch Nerven vermittelten Information können von der Hormonausschüttung bis zu ihrer Wirkung einige Sekunden (z.B. Adrenalin) bis Stunden vergehen. Hormone in tierischen Lebewesen werden durch den Blutkreislauf zu ihren Zielorganen transportiert. Eine Ausnahme bilden Gewebshormone, die im selben Organ gebildet werden und wirken.

Hormone wurden in den frühen Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts entdeckt; der Begriff Hormon wurde 1905 von Ernest Starling geprägt. Sie wirken nur auf bestimmte Zielorgane. Dort finden sich spezielle Rezeptoren, an welche die Hormonmoleküle binden. Meist liegen diese Rezeptoren an den Zelloberflächen (Zellmembran), die Bindung des Hormons löst dann biochemische Reaktionen im Inneren der Zelle aus (die sog. Primärreaktion). Einige Hormone (die Steroidhormone, s.u.) können allerdings die Zellmembran durchdringen und binden dann im Zytoplasma bzw. Zellkern an Ihre Rezeptoren.

Typischerweise werden Hormone bei tierischen Organismen in Hormondrüsen gebildet. Diese nennt man auch endokrine Drüsen, da sie im Gegensatz zu anderen Drüsen keinen Ausführungsgang besitzen, sondern die Hormone direkt in das Blut abgeben. Des Weiteren werden Hormone in endokrinen Zellen gebildet (Gewebshormone) die in histologisch nicht abgegrenzten Drüsenorganen gebildet werden. Neurohormone werden von Nervenzellen produziert und in die Blutbahn sezerniert.

Die bei Pflanzen vorkommenden Hormone werden als Phytohormone bezeichnet. Sie teilen mit den tierischen Hormonen die Eigenschaft, Signalwirkung über eine größere Distanz zu entfalten und in geringen Konzentrationen wirksam zu sein.

Ein Wissenschaftler oder Arzt, der sich mit der Erforschung der Hormone, ihrer Wirkungsweisen und mit Erkrankungen des hormonalen Geschehens beschäftigt, wird als Endokrinologe bezeichnet.

Hormonbildende Zellen

Hormone werden von speziellen hormonproduzierenden Zellen gebildet: Diese befinden sich in Drüsen in der Hirnanhangdrüse (Hypophyse), der Zirbeldrüse, der Schilddrüse, der Nebenniere und in den Langerhans’schen Inselzellen der Bauchspeicheldrüse. Einige Hormone werden auch von Nervenzellen gebildet, diese nennt man Neurohormone oder Neuropeptide. Hormone des Magen/Darm-Traktes finden sich verteilt in den Lieberkühn-Krypten. Zudem werden in der Leber Vorstufen des Angiotensins gebildet. Geschlechtshormone werden von spezialisierten Zellen der weiblichen oder männlichen Geschlechtsorgane gebildet: Theca- und Granulosazellen bei der Frau und Leydig-Zellen beim Mann.

Charakteristisch für die hormonproduzierenden Zellen sind Enzyme, die nur in diesen Zellen vorkommen. Die Freisetzung der Hormone ist individuell für jedes Hormon geregelt. Häufig werden Hormone in der Zelle gespeichert und nach Stimulation durch einen Freisetzungsstimulus freigesetzt. Die Freisetzungsstimuli können z.B. Releasing-Hormone sein .

Biochemische Eigenschaften

Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Hormonen:

• Lipidunlösliche Hormone (Peptide):
  Diese Substanzen können wegen ihrer Lipidunlöslichkeit die Zellmembran nicht passieren. Stattdessen binden sie sich an spezifische membrangebundene Rezeptoren der Zielzellen. Zusammen mit dem Rezeptor wird ein Hormon-Rezeptor-Komplex gebildet. Der Rezeptor aktiviert ein Enzym, welches ATP in cyclisches AMP (cAMP, ein Second Messenger) umwandeln kann. Das cAMP bindet an einen hemmenden Proteinanteil, welches wiederum an ein anderes Enzym im Cytoplasma gebunden ist und dieses Enzym vorläufig deaktiviert. Durch die Bindung von cAMP an den hemmenden Proteinanteil wird dieser vom Enzym getrennt. Das Enzym wird dadurch aktiviert und bewirkt seinerseits bestimmte Stoffwechselprozesse in der Zelle.
• Lipidlösliche Hormone (Steroide):
  Diese Substanzen können aufgrund ihrer Lipidlöslichkeit durch die Zellmembran in die Zelle eindringen. Der Stoff bindet im Cytoplasma an spezifische Rezeptoren und bildet ein Hormon-Protein-Komplex. Dieser Komplex hat, im Gegensatz zum ursprünglichen Hormon, die Fähigkeit, durch die Zellkernmembran zur DNA zu gelangen. Es werden nun spezifische Gene aktiviert, es kommt zur Proteinbiosynthese.

Steroidhormone stammen alle vom Cholesterin ab und werden in den Mitochondrien, mittels Enzymen aus Cholesterin gebildet. Hierbei wird immer erst ein Gestagen gebildet aus dem dann ein Glucocorticoid, ein Mineralocorticoid oder ein Androgen gebildet wird. Aus Androgenen werden Estrogene gebildet. Diese Reihenfolge ist starr, d.h. es kann aus einem Gestagen nicht sofort ein Estrogen gebildet werden. Aus diesem Grund nennt man Steroidhormone auch Precurser-Hormone.

Es gibt im Wesentlichen drei Kategorien für Steroidhormone im menschlichen Körper:

• Glucocorticoide: deren wichtigster physiologischer Vertreter das Cortisol (nicht Cortison!) ist
• Mineralcorticoide: wichtigster physiologischer Vertreter ist das Aldosteron. Aufgaben Wasser- und Elektrolythaushalt.
• Geschlechtshormone: hierbei muss man zwischen weiblichen und männlichen Geschlechtshormonen unterscheiden, wobei physiologischerweise sowohl weibliche als auch männliche Individuen beide besitzen. Die Geschlechtshormone werden hauptsächlich, aber nicht ausschließlich von den Gonaden synthetisiert.

Hormone in der Umwelt

Besondere Aufmerksamkeit verdient die Tatsache, dass Hormone zunehmend in die Umwelt eingetragen werden und später über die pflanzliche und tierische Nahrungskette in ungünstiger und unkontrollierter Dosierung vom Menschen wieder aufgenommen werden. Ein Beispiel sind die Hormone der Anti-Baby-Pille, die von Kläranlagen nicht abgebaut werden. Sie werden mit dem gereinigten Wasser in die Flüsse eingeleitet.
Da die Kläranlagen auf den Medikamenteneintrag nicht ausgelegt sind, gelangen Medikamente und ihre Rückstände fast ungehindert über die Oberflächengewässer auch wieder ins Trinkwasser. Mehr als 180 der 3000 in Deutschland zugelassenen Wirkstoffe lassen sich in deutschen Gewässern nachweisen: Von Hormonen und Lipidsenkern über Schmerzmittel und Antibiotika bis hin zum Röntgenkontrastmittel.

Dieser Artikel dient nicht der Selbstdiagnose und ersetzt keine Arztdiagnose. Bitte den Hinweis zu Gesundheitsthemen beachten!