Hormone

Hormone (griech.: in Bewegung setzen, antreiben) haben Einfluss auf alle Lebensprozesse, wie den Stoff- und Energiewechsel, das Wachstum, die Schwangerschaft und Geburt. Sie beeinflussen das Immunsystem, wirken auf Organe und Nerven. Es gibt kaum einen Prozess, an dem diese chemischen Verbindungen, die schon in unvorstellbar niedrigen Konzentrationen wirken, nicht beteiligt sind. Hormone sind chemische Wirkstoffe, die Lebensprozesse in unserem Körper steuern und koordinieren. Sie werden häufig zu den Biokatalysatoren gerechnet, ebenso wie Vitamine.

Das Hormonsystem ist neben dem Nervensystem das zweite Informationssystem des Körpers. Das Nervensystem zeichnet sich durch eine blitzschnelle Informationsübertragung aus. Es dauert beispielsweise nur Bruchteile einer Sekunde, bis wir die Hand von einem heißen Gegenstand zurückziehen, den wir zufällig berührten. Dagegen verläuft die Signalübermittlung über Hormone viel langsamer, einige Sekunden bis zu mehreren Stunden. Die Wirkung hält jedoch länger an, weil die Informationsübertragung durch die Struktur chemischer Substanzen realisiert wird. Die vielen unterschiedlichen Prozesse werden durch jeweils ganz bestimmte Hormone ausgelöst oder beeinflusst.

Hormone wirken in minimalen Konzentrationen. So wirken beispielsweise die Hypophysenhormone noch in Mengen von einem tausendstel Milligramm, Adrenalin (Stresshormon) auch noch in Verdünnungen von $1:{10}^{-8}$bis $1:{10}^{-12}$. Alle hormonbildenden Drüsenzellen arbeiten auf das Engste zusammen und bilden gemeinsam ein fein abgestimmtes hormonelles System, dem die Hypophyse als zentrale Steuereinheit übergeordnet ist.

Die chemischen Botenstoffe, die Hormone, werden in Hormondrüsen produziert und bei Bedarf direkt in die Blutbahn abgegeben. Hormondrüsen liegen im Körper verteilt. Dazu gehören die Hirnanhangdrüse (Hypophyse), die Nebenschilddrüsen, die Schilddrüse, die Nebennieren, die Bauchspeicheldrüse und die Geschlechtsdrüsen (Eierstöcke bzw. Hoden). Über das Blut gelangen die Hormone zu den jeweiligen Zielorten, ihren Wirkungsorten. Weil die Hormone in das Innere, direkt in das Blut abgegeben werden, nennt man die Hormondrüsen auch endokrine Drüsen und das Hormonsystem endokrines System.

Obwohl die Hormone durch das Blut im gesamten Organismus verteilt werden, können nur die Zellen der Zielorte die Information empfangen. Jedes Hormon besitzt nämlich eine spezifische chemische Struktur. Es kann sich deshalb nur an die Zellen des Zielortes anlagern, da diese eine passende Stelle für die Anlagerung besitzen. Erst dann wird in der Zelle eine Reaktion ausgelöst. Hormone wirken also in spezifischer Weise in bestimmten Zellen, Geweben oder Organen. Sie sind wirkungsspezifisch. Hormone wirken schon in geringen Mengen anregend oder hemmend auf die Lebensprozesse. Sie haben also einen hohen Wirkungsgrad.

Man kann die Hormone nach ihrer chemischen Struktur einteilen:

1. Peptid- oder Proteohormone, die entweder selbst Eiweiße sind oder einen eiweißähnlichen Charakter haben, wie z.B. Insulin, Prolactin (milchbildendes Hormon) und Somatropin (Wachstumshormon);
2. Nichtprotoehormone, die keine Eiweißkörper sind und eher zu den Steroiden gezählt werden (Steroidhormone), wie z.B. Glucocorticoide, Androgen und Östrogen (Sexualhormone). Die Steroidhormone können heute leicht synthetisch hergestellt und dem Körper zugeführt werden (z.B. Anti-Baby-Pille).

Wirkungsweise der Hormone

Nachdem sich das Hormon nach seiner Freisetzung mit dem Blutstrom über den Organismus verteilt hat, löst es in den Zielzellen, die über die entsprechenden Rezeptoren verfügen, die eigentliche Primärreaktion aus. Daran an schließt sich die sogenannte Folgereaktion. Man kennt heute vor allem drei verschiedene Arten dieser Reaktionsabfolge, durch die die biochemischen Prozesse in den Zielzellen positiv bzw. negativ beeinflusst werden können.

1. Bildung eines Hormon-Rezeptor-Komplexes und dessen Aufnahme in die Zelle durch Übertragung eines Phosphatrestes auf eine intrazelluläre Phosphorylierungsdomäne
2. Bildung eines 2. Botenstoffes (second messenger) durch Wechselwirkung des Hormons mit einem membranständigen Hormonrezeptor
3. Verstärkte oder verringerte (seltener) Bildung von Enzymen und oder anderen Proteinen durch Wechselwirkung des Hormons mit einem in der Zelle befindlichen Rezeptor und nachfolgender Interaktion mit DNA-Abschnitten (Genexpression)

Ein typisches Beispiel für einen Vertreter der ersten Gruppe ist das Insulin. Die meisten Peptidhormone gehören zur zweiten Gruppe und entfalten ihre Wirkung über einen sekundären Botenstoff. Zur dritten Gruppe gehören vor allem die Steroid- und Schilddrüsenhormone. Voraussetzung für die Bindung an einen intrazellulären Rezeptor ist jedoch die Befähigung des Hormons, die Zellmembran zu überwinden. Dies ist naturgemäß nur bei lipophilen Hormonen möglich, hydrophile Hormone können sich lediglich an membranständige Rezeptoren binden.