Hormone

Hormone, der interzellulären und bisweilen auch der intrazellulären Kommunikation dienende, von endokrinen Organen oder Einzelzellen gebildete Botenstoffe der Metazoen, die spezifische Funktionen von Zielzellen regeln. Die klassische Definition, nach der H. von endokrinen Organen oder endokrinen Zellen gebildet, in die Blutbahn abgegeben, im Körper verteilt werden und in anderen Geweben ihre Wirkung entfalten, musste aus verschiedenen Gründen modifiziert werden: a) Manche H. entstehen erst im Blut oder am Zielort aus einem Prohormon (z.B. Melanotropin aus Proopiocortin); b) manche H. wirken nur auf die eigene Zelle (autokrin) oder auf benachbarte Zellen (parakrin), treten nicht wie die glandulären H. (endokrin) in die Blutbahn ein, sondern bewegen sich nur durch Diffusion im Interzellularraum (⇒ Gewebshormone, ⇒ Mediatoren); c) in einigen Fällen kann das gleiche H. sowohl von endokrinen Zellen als auch von Nervenzellen produziert werden (z.B. Pankreozymin). H. ermöglichen und fördern viele verschiedene Funktionen, so z.B. die Regulierung von Stoffwechsel und Fortpflanzung, die Förderung von Wachstum und Entwicklung, die Anpassung des Organismus an Umweltbedingungen, die Steuerung von Verhaltensprozessen. Oft hat ein H. mehrere Funktionen (z.B. die Schilddrüsenhormone Thyroxin und Tri-

jodthyronin). H. verhalten sich nicht streng artspezifisch, sondern wirkungsspezifisch, so entfalten z.B. die Sexualh. von Säugern auch bei Amphibien ihre Wirkung.

    H. werden chemisch klassifiziert in 1. Aminosäuren und ihre Derivate (z.B. Melatonin); 2. Peptide und ihre Derivate, Proteine (z.B. gastrointestinale Hormone); 3. Isoprenoide (Terpenoide, z.B. Juvenilh., und Steroide, z.B. Sexualh.); 4. Amine (z.B. Histamin); 5. Fettsäuren (z.B. Eicosanoide).

    Die H.bildung wird durch verschiedene Mechanismen gesteuert, häufig durch negative Rückkoppelung (⇒ Regelkreis). Steigen z.B. die peripheren Schilddrüsenh. T3 und T4 im Blut an, werden die TSH-Zellen der Adenohypophyse gehemmt; dadurch wird wiederum die Schilddrüse in ihrer H.produktion gebremst. Den Sollwert einer bestimmten H.konzentration gibt häufig das Nervensystem, v. a. der Hypothalamus, vor; so kommt es zu einem dreistufigen hierarchischen Aufbau: Der Hypothalamus beeinflusst über Neurosekrete die Hypophyse, die ihrerseits über H. die periphere H.produktion steuert. Peptidh. werden zu ihrer Freisetzung in Vesikel verpackt und exocytotisch aus der Zelle ausgeschleust, während Steroidh. frei durch die Zellmembran diffundieren. Der H.transport im Blut erfolgt häufig durch Trägerproteine. Abgebaut werden die H. im Zielorgan oder in anderen

Organen.

    Die H.wirkung erfolgt v. a. nach zwei Prinzipien. Beim second-messenger-Prinzip (v. a. Peptidh. und Amine) wird durch Bindung des H. an Rezeptoren der Zellmembran das Enzym Adenylatcyclase aktiviert; dieses synthetisiert in der Zelle aus ATP cAMP, welches als second messenger unterschiedliche Enzymreaktionen in Gang setzen kann. Als second messenger können auch andere Substanzen wie cGMP, Diacylglycerin, Ca²⁺-Ionen fungieren. Beim Genaktivierungsprinzip der Steroidh. passieren diese die Zellmembran, binden im Cytoplasma an einen Rezeptor und gelangen mit diesem in den Zellkern, wo sie sich an DNA-Sequenzen anlagern und so die Transkription und die Proteinsynthese auslösen.

    Bei Wirbellosen dominieren die Neuroh., es kommen aber auch endokrine Drüsen vor, so z.B. bei Lungenschnecken, Cephalopoden und Gliederfüßern. Gut untersucht ist das H.system der Krebse und Insekten (⇒ Insektenh.).