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Die Hormone - E-Mails des Körpers
Was sind und wie wirken Hormone?
Hormone sind Botenstoffe im Organismus, biochemische Vermittler,
die die Tätigkeit eines bestimmten Organs beeinflussen und regulieren.
Jedes Hormon ist ein Datenträger, der bestimmte Zellen de Körpers zu
einer bestimmten Aktion aufruft - und das mit einer unglaublichen
Geschwindigkeit, Komplexität und Spezifität.
Vereinfacht gesagt: Ein Hormon ist ein Molekül,
das zu einer Zelle geht, dort in einen Rezeptor passt und der Zelle
Anweisungen gibt. Vergleicht man den Körper mit einen Computer,
so sind die Hormone E-Mails, die überallhin versendet werden und
innerhalb von Hundertstelsekunden beim Empfänger Informationen
abliefern.
Die Evolution der Hormone wurde in ähnlicher Weise vorangetrieben wie
die Entwicklung des Telefonsystem in den letzten 50 Jahren. Vor 500
Millionen Jahren stellte sich der Natur des Problem, wie ein Lebewesen
über drei bis vier Zellen hinaus kommunizieren soll. Solange nur
einzellige Organismen auf der Erde lebten, war die Kommunikation von
einem Teil der Zelle zum anderen nicht allzu schwierig. Schon beim
Zweizeller stellte sich der Informationsaustausch als komplizierter dar.
Bei Mehrzellern, bei denen alle Zellen mehr oder weniger die gleichen
Aufgaben erfüllen, funktioniert die Kommunikation noch durch Exozytose
und Endozytose (die Information wird aus einer Zelle hinaus- und in die
andere hineinbefördert). Wenn ein Organismus aber komplexer wird, ist
diese Form der Kommunikation zu langsam und somit unbrauchbar, um
rechtzeitig auf von außen reagieren zu können. Differenzierte
Zellsysteme mit spezialisierten Funktionen benötigen eine gesicherte
Informationspipeline, so dass die richtige Information zum richtigen
Zeitpunkt am richtigen Ort ankommt.
Die Informationspipeline zwischen den Organen
Zunächst reagierte die Natur auf die neuen Anforderungen mit der
Entstehung von Nerven. Nervenfasern können wie Telefondrähte im Festnetz
Teile des Körpers verbinden und so eine bessere, schnellere und
effizientere Kommunikation ermöglichen. Doch was, wenn das Nervensystem
nicht mehr ausreicht, weil die Zellstrukturen zu komplex werden, zu
groß, zu unübersichtlich? Ein System wie der menschliche Körper würde im
Kabelsalat unterzugehen drohen und dadurch nicht lebensfähig
sein. Um dieses Problem zu lösen, hat die Natur ein verfeinertes System
der Kommunikation entwickelt, nämlich das der Hormone.
Die evolutionäre Erfindung der Hormone - es gibt rund 25 beim
Menschen - sind das biologisch Äquivalent zur drahtlosen Kommunikation
mittels Handy u. Ä. Mit einem Unterschied: Die Hormone sind in
Wirklichkeit tausendfach komplexer als jedes hoch technisierte
Datennetz. Die Hormone benötigen ihre Vielschichtigkeit, um
Informationen zu sortieren, zu filtern und zu screenen. Die biologische
Nachricht, die sie mit sich tragen, ist nicht für jede Körperzelle des
menschlichen Organismus vorgesehen, sondern nur für ganz bestimmte
Zellen.
Ein Hormon kann verschiedene Aktionsweisen haben, so wie auch eine
biologische Funktion durch verschiedene Hormone verursacht oder
beeinflusst werden kann. Um beispielsweise den Blutglukosespiegel
(Blutzuckerspiegel) auf einer gewissen Höhe zu halten, um dadurch
optimale Gehirnfunktion sicherzustellen, sind gleich vier verschiedene
Hormone notwendig. Zusätzlich zu diesem komplexen System von - im
konkreten Beispiel vier - sich gegenseitig ergänzenden und absichernden
Hormonen besteht auch noch ein sehr diffiziles und umfangreiches
Feedbacksystem zwischen den Hormonen. So kann fast jedes Hormon seine
eigene Produktion hemmen und damit auch die Produktion anderer Hormone
beeinflussen.
Welche Hormone gibt es?
Die Medizin unterscheidet heute auf Grund der Art ihrer Ausschüttung
in den Organismus drei verschiedene Arten von Hormonen:
- Die endokrinen Hormone
-
Die parakrinen Hormone
-
Die autokrinen Hormone
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Endokrine Hormone werden in ganz bestimmten Drüsen wie
beispielsweise der Bauchspeicheldrüse (Pankreas), Nebenniere oder
Schilddrüse produziert, von dort in den Blutkreislauf ausgeschüttet
und zu den Zellen an den jeweiligen Zielorganen mit ihren
spezifischen Rezeptoren geführt. Die Blutbahn ist eine Art
Superhighway für die endokrinen Hormone, durch die sie rasch vom
Ort, an dem sie gebildet werden, zu ihrem Ziel gelangen können. Die
endokrinen Hormone benötigen also die Hilfe Dritter - der Blutbahn -
um zu kommunizieren. Sie sind die Long-distance-Transmitter unter
den Hormonen.
Endokrine Hormone sind beispielsweise:
Der Hypothalamus, das Datenzentrum, der endokrinen Hormone
Das Datenzentrum aller endokrinen Hormone ist der
Hypothalamus, eine kirschgroße Drüse, die in der Mitte des
Gehirns liegt. Sie erhält vom Körper kontinuierlich Signale über die
Temperatur, den Blutdruck, Glukose- und verschiedene andere
Hormonspiegel. Diese Signale werden vom zentralen Nervensystem
aufgenommen und direkt an den Hypothalamus weitergegeben.
Was sich allein in dieser Drüse abspielt, sprengt jedes
menschliche Vorstellungsvermögen: Millionen dynamische Inputsignale
treffen jede Sekunde im Hypothalamus ein, der sofort darauf reagiert
und in Folge stoßweise Sekrete ausschüttet, die nur eine kurze
Strecke zu überwinden haben, nämlich zur Hypophyse
(Hirnanhangdrüse). Diese Botenstoffe, die die Hypophyse steuern,
nennt man Releasing- oder Inhibiting-Hormone.
Die Hypophyse liegt an der Basis des Gehirns, und obwohl
sie ein Teil des Gehirns ist, hat sie einen direkten, intensiven
Kontakt mit dem Blutsystem. Diese kleine Drüse produziert zehn
verschieden Hormone, die direkt ins Blut abgegeben werden, je
nachdem, ob der Hypothalamus Releasing- oder Inhibiting-Hormone
abgesendet hat. Einige der Hypophysenhormone wie z.B. das
Wachstumshormon werden direkt an den Blutstrom abgegeben, andere
Hormone wandern zur Nebenniere, zur Schilddrüse und anderen
endokrinen Drüsen. |
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Parakrine Hormone werden über kurze Distanzen und normalerweise
über einen genau definierten Weg - z.B. vom Hypothalamus zur
Hypophyse - ausgeschüttet. Diese Wege sind Nerven oder Gänge
(interzelluläre Spalträume zwischen den Zellen). Parakrine Hormone
sind Teil der evolutionären Entwicklung zwischen den Gruppen von
endokrinen und autokrinen Hormonen und kommen nicht im Blutstrom
vor. Umgelegt auf unser Datennetzbeispiel sind sie für Local calls
verantwortlich.
Die parakrinen Hormone sind u.a.:
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Es gibt jedoch noch eine andere Möglichkeit der Einteilung der
Hormone, die auf Substanzen, aus denen die Hormone entstehen, den
Präkursoren, basiert.
Während beispielsweise Polypeptidhormone (wie Glucagon) und
Neurotransmitter (Substanzen, die von Nerv zu Nerv die Informationen
weitergeben, wie z.B. Noradrenalin oder Adrenalin) aus Aminosäuren - den
Bausteinen der Eiweiße - aufgebaut werden, stammen Steroidhormone
(Sexualhormone wie DHEA, Östrogen, Progesteron, Testosteron etc.) vom
Cholesterol ab, Eicosanoide wiederum vom Fett.
Das Prinzip der "Second messenger"
Nun gibt es die verschiedensten Stoffe, die die Arbeit der Hormone im
Körper negativ beeinträchtigen. Eine Gruppe davon sind die
gesättigten Fettsäuren. Diese verschlechtern die Flüssigkeit
zwischen den Zellmembranen in ihrer Qualität und Quantität und
erschweren dadurch den Hormonen, mit den Rezeptoren der Zielzellen zu
interagieren. Sie vermitteln die Information des Hormons dann der Zelle
und bringen diverse Enzyme in Schwung, die die Info in eine Aktion
umsetzen.
Viele Hormone gehen nicht zwischen diese Membran in die Zelle hinein,
sondern agieren direkt durch die Membran mit Hilfe so genannter
Second messenger. Der am häufigsten zu findende Second messenger ist
das zyklische AMP (Adenosinmonophosphat), neu entdeckt als Second
messenger wurde das Stickstoffmonoxid.
Falsche Ernährung hat
einen negativen Einfluss
auf die Funktionsweise dieser Second messenger.
Nobelpreis für Medizin 1994
 
    
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