Medizinische Themen

Hormon

Ein Hormon (griechisch ορμόνη, von horman, hormanus - in Bewegung setzen/aufwecken) 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. Letztere werden nicht in speziellen Drüsen, sondern direkt im Gewebe gebildet.

Hormone wurden in den frühen Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts entdeckt. Sie wirken nur auf bestimmte Zielorgane. Dort finden sich spezielle Rezeptoren, an welche die Hormonmoleküle binden. Meist liegen diese Rezeptoren an den Zelloberflächen, die Bindung des Hormons löst dann biochemische Reaktionen im Inneren der Zelle aus. Einige Hormone (die Steroidhormone, s.u.) können allerdings die Zellmembran durchdringen und wirken direkt im Zellkern.

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.

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.

Die Wissenschaft, die sich mit der Erforschung der Hormone, ihrer Wirkungsweisen und mit Erkrankungen des hormonalen Geschehens beschäftigt, wird als Endokrinologie bezeichnet.

Wirkungsweisen von Hormonen
Da sie eine starke Wirkung haben, wirken sie in sehr geringer Konzentration, meist weniger als 10-8 Mol*l-1. Im Gegensatz zu der sehr schnellen Informationsübermittlung der Nervenzellen, kann die Übermittlung der Informationen von der Hormonausschüttung bis zur Wirkung einige Sekunden bis Stunden dauern, da Hormone über die Blutbahn transportiert werden.

Wenn ein Hormon in die Blutbahn ausgeschüttet worden ist, gelangt es zu jeder Zelle im Körper. Um auf das Hormon reagieren zu können, benötigt die Zelle einen Hormonrezeptor. Nur die wenigen Zellen, die den Rezeptor für das jeweilige Hormon haben, können die Information weiterverarbeiten.

Die meisten Hormone wirken nach dem Second-Messenger-Prinzip. Sie sind wasserlöslich (hydrophil) und können daher nicht durch die Zellmembran in die Zelle eindringen. Sie docken an den Rezeptoren für das jeweilige Hormon, die sich auf der Oberfläche der Zelle befinden, an. Wenn an diese Rezeptoren ein Hormon angedockt hat, löst dieser Hormon-Rezeptor-Komplex im Zellinneren biochemische Reaktionen aus (Ausschüttung von Second-Messengern).

Einige Hormone (Steroidhormone) sind hydrophob und können durch die Zellmembran durchdringen. Sie wirken dort an cytoplasmatischen Rezeptoren.

Beispiele für hormonelle Regulation
  • Zuckerstoffwechsel, Fettstoffwechsel, Nahrungsaufnahme
  • Menstruationszyklus der Frau, Sexualentwicklung bei Mann und Frau
  • Knochenwachstum
  • Anpassung an Angst und Stress

Einteilung nach chemischer Klassifikation
  • Proteo- und Peptidhormone mit artspezifischer Aminosäuresequenz
    • Neuropeptide des Hypothalamus: Freisetzungshormone für LH/FSH, TSH, ACTH, GH
    • Insulin
    • Glucagon
    • Glykoproteinhormone der Hypophyse: Follikelstimulierendes Hormon Follitropin (FSH),
    • Luteinisierendes Hormon Luteotropin (LH), Schilddrüsenstimulierendes Hormon Thyreotropin (TSH), Adrenocortikotropin (ACTH), Melanozytenstimulierendes Hormon (MSH)
    • Wachstumshormone: GH, IGF
    • Prolaktin
    • Vasopressin und Oxytocin
    • Bradykinin
  • Aminosäurederivate
    • Thyroxin (T4)
    • Trijodthyronin (T3)
    • Adrenalin
    • Histamin
    • Noradrenalin
    • Dopamin
    • Melatonin
  • Isoprenderivate (wie Neotenin bei Insekten)
  • Steroidhormone (wie die Nebennierenrinden- und Sexualhormone)
    • Aldosteron (Mineralocorticoid)
    • Cortisol (Glukokortikoid)
    • Östrogene (z.B.: Östradiol - auch Estradiol)
    • Gestagene (z.B.: Progesteron)
    • Androgene (z.B.: Testosteron)
  • Fettsäurederivate
    • Prostaglandine
    • Leukotriene

Einteilung nach Herkunft
  • Drüsenhormone (auch glanduläre Hormone) von:
    • Schilddrüse
    • Hypophyse
    • Nebenniere
    • Inselzellen in der Bauchspeicheldrüse
  • Neurohormone, die von Neuronen im ZNS produziert werden (z.B. Nucleus paraventricularis und supraoptikus); Speicherung im Hypophysenhinterlappen
  • Gewebshormone werden in spezialisierten Zellen gebildet z.B. die gastrointestinalen Hormone. Heute nennt man sie korrekter parakrine Hormone. Sogenannte Mediatorstoffe wirken kurzfristig und direkt auf benachbarte Zellen (Histamin, Serotonin und Prostaglandin)

Biochemische Eigenschaften von Hormonen
Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Hormonen:
  • Lipidunlösliche Proteine
  • 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 ist ein Enzym, welches ATP in zyklisches 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 Nicht-Proteine (Steroide)
  • Diese Substanzen können aufgrund ihrer Lipidlöslichkeit durch die Zellmembran in die Zelle eindringen. Der Stoff bindet im Cytoplasma an spezifische Rezeptoren (z.B. Eiweiße) 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.

    Liste von humanen und tierischen Hormonen
      Adiponektin, Abbau von Fettzellen
      Adrenalin = Epinephrin Streßhormon
      ACTH = Adrenocortikotropes Hormon
      Aldosteron = Dursthormon
      Angiotensin I und Angiotensin II
      Antidiuretisches Hormon = ADH = Adiuretin = Vasopressin = Wassersparendes Hormon
      ANP = atriale natriuretische Peptide
      Calciferol (Vitamin D3: Cholecalciferol; Vitamin D2: Ergocalciferol) eher ein Hormon als ein Vitamin
      Calcitonin
      Cholecystokinin (CCK) = Pankreozymin
      Corticotropin-releasing Hormon (CRH)
      Cortisol Cortison = Streßhormon 2
      Dopamin (DA)
      Erythropoietin (EPO) Hormon, das die Bildung von roten Blutkörperchen anregt
      Follikel stimulierendes Hormon (FSH)
      Gastrin
      Glukagon - Blutzucker steigernd
      Gonadotropin-releasing Hormon GnRH
      GHRH
      Humanes Chorion gonadotropin GCG
      Insulin - Blutzucker senkend
      Insulin-like growth factor
      Leptin
      Luteinisierendes Hormon LH
      Melatonin = Beeinflusst den Tag-Nacht-Rhythmus des Körpers
      Neuropeptid Y
      Noradrenalin (NA)
      Östrogen = Weibliches Sexualhormon
      Oxytocin
      Parathormon (PTH)
      POMC = Vorstufe von vielen Hormonen und Regulation der Nahrungsaufnahme
      Progesteron = Gelbkörperhormon
      Prolaktin (PRL)
      Renin
      Schilddrüsenhormone Thyroxin T4 und Trijodthyronin T3
      Secretin
      Serotonin = 5-Hydroxytryptamin (5-HT)
      Somatostatin
      Somatotropin = Wachstumshormon = HGH ( Human Growth Hormon )
      Testosteron = Männliches Sexualhormon
      Thrombopoietin
      Thyroidea stimulierendes Hormon TSH
      TSH-Releasing Hormon TRH
      Thyroxin T4
      Trijodthyronin T3
    Eine spezielle Gruppe von Hormonen sind die trophischen Hormone, die andere Hormondrüsen zur Produktion anregen. So regt das Thyroidea stimulierende Hormon (TSH) das Wachstum und die Aktivität der Schilddrüse an.
    Hunger-Hormone
      Ghrelin
      PYY-336 Sattheitshormon
      Leptin
      Orexin

    Liste von pflanzlichen Hormonen
      Auxine
      Cytokinine
      Ethylen
      Abszisinsäure
      Gibberellinsäure
      Brassinosteroide
      Jasmonsäure
      Salicylsäure

    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 erkannt und gefiltert werden. Sie werden mit dem "sauberen" Wasser in die Flüsse eingeleitet.

    Auch bestimmte Schadstoffe wie beispielsweise DDT, PCB oder Phthalate wirken wie Hormone und beeinflussen etwa die immer früher einsetzende erste Monatsperiode bei Mädchen.

    Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Hormon aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation.