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Wie
wirken Hormone?
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Hormone
werden nach ihrer chemischen Struktur in verschiedene Gruppen unterteilt
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Vielleicht
haben Sie sich schon einmal gefragt, warum jede Frau die "Pille" zur Schwangerschaftsverhütung
einfach einnehmen kann, ein Diabetiker aber das
Insulin, das er braucht, spritzen
muss? Das hängt
mit der chemischen Struktur der verschiedenen Hormone zusammen. Chemisch können die
Hormone in drei verschiedene Gruppen unterteilt werden:
- Aminosäureabkömmlinge: Diese Hormone werden aus einer Aminosäure gebildet. Sie sind sehr kleine
Moleküle. (Näheres zu Eiweißen und Aminosäuren finden Sie hier.) Aminosäureabkömmlinge sind
wasserlöslich. In einigen Fachbüchern werden die Aminosäureabkömmlinge auch Amine
genannt. Zu ihnen gehören z. B. Adrenalin, Dopamin, Noradrenalin.
- Peptidhormone: Diese Hormone sind
ebenfalls wasserlöslich. Sie bestehen aus langen Ketten von 8 bis 100 Aminosäure. Zu ihnen gehören z. B. alle Hormone
des Hypothalamus und der Hypophyse.
- Steroidhormone: Hormone dieser
Gruppe entstehen mit Hilfe des Cholesterins.
Da Cholesterin zu den Lipide gehört, sind die Steroidhormone fettlöslich und nicht
wasserlöslich. Zu ihnen gehören z. B. alle Sexualhormone, Aldosteron und
Cortisol.
Steroidhormone werden in den Keimdrüsen oder in der Nebennierenrinde gebildet und in der
Leber abgebaut. Sie haben meistens eine lang anhaltende Wirkung.
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Die
chemische Struktur der Hormone bestimmt, ob sie als Tabletten oder Spritzen zur Therapie
angewandt werden können
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Der
chemische Aufbau der Hormone ist dafür verantwortlich, wie künstliche Hormone als
Therapie eingesetzt werden können. Wasserlösliche Hormone können nicht über den Magen
aufgenommen werden, weil sie praktisch sofort zerlegt würden, bevor sie ihre Wirkung
entfalten können. Sie müssen deshalb so eingesetzt werden, dass sie den Verdauungstrakt
umgehen. Das ist der Grund dafür, dass
Insulin
nur gespritzt werden kann. Fettlösliche Hormone können geschluckt werden. Da die
Geschlechtshormone fettlöslich sind, kann die Pille
oral eingenommen werden.
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Carrier
transportieren Hormone im Blut
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Alle fettlöslichen und auch viele wasserlöslichen Hormone,
müssen für den Transport in der Blutbahn an bestimmte Transportproteine gebunden werden.
Man nennt diese Transportproteine auch oft Carrier. Nur mit Hilfe der Carrier gelangen die
Hormone bis zu den Zielzellen. Sind nicht genug Carrier
vorhanden, so kann ein "Hormonmangel" vorgetäuscht werden, weil die benötigten
Hormone nicht mehr zu den Zielzellen gelangen können. |
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Aus der chemischen Struktur der Hormone ergibt sich noch eine
andere Konsequenz. Wasserlösliche Hormone können nicht durch die Zellmembranen der
Zielzellen hindurch treten. Der Grund dafür ist, dass die Zellmembranen lipophil
(wasserabweisend) sind. Deshalb geben die meisten Aminosäureabkömmlinge und
Peptidhormone ihre Botschaft über einen Rezeptor an der Außenseite der Zelle weiter. Durch das Andocken an den Rezeptor wird im Zellinneren eine
Reaktionskette ausgelöst: zunächst wird das G-Protein, das sich direkt neben dem
Rezeptor in der Zellwand befindet, aktiviert. Das G-Protein aktiviert seinerseits die
Adenylatzyklase, die sich im inneren der Zelle befindet. Die Adenylatzyklase spaltet ATP
(Adenosintriphosphat) in cAMP (zyklisches Andenosinmonophosphat) auf. cAMP ist eine sehr
aktive und reaktionsfreudige Substanz. Sie aktiviert eine oder mehrere Proteinkinasen in
der Zelle, die dann für die gewünschte Hormonreaktion der Zielzelle sorgen.
Damit diese Reaktionskette nicht endlos weitergeht, wird
cAMP sehr schnell wieder abgebaut.
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Hormonreaktion
als "First messenger" und "second messenger"
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Hormone, die wegen ihrer Wasserlöslichkeit ihre Information an
den Rezeptoren der Zellmembran abliefern, werden häufig auch "first messenger"
Hormone genannt. Dagegen wird cAMP, das im inneren der Zielzelle praktisch die zweite
"Informationsübertragung" übernimmt, als "second messenger"
bezeichnet. Es gibt noch weitere "second messenger", so z. B. Kalziumionen (Ca++).
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Steroidhormone
übergeben ihre Information an intrazelluläre Rezeptoren
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Fettlösliche
Hormone brauchen an der Zellmembran nicht "anzuhalten". Sie können die
Zellmembran der Zielzellen durchdringen und so direkt im inneren der Zelle ihre
Informationen an speziellen Hormonrezeptoren abliefern. Diese speziellen intrazellulären
Hormonrezeptoren sind meisten am Zellkern. Im Zellkern findet eine Aktivierung bestimmter
Abschnitte der DNA (Desoxyribonukleinsäure) statt. Diese sorgt dann meistens für die
Bildung von bestimmten Proteinen, die wiederum die gewünschte Hormonreaktion in Gang
setzen. |
Abbauprodukte
können Rückschlüsse auf den Hormonspiegel im Blut zulassen
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Die
meisten Hormone werden, nachdem sie ihre Botschaft abgeliefert haben und die gewünschten
Reaktionen in Gang gekommen sind, abgebaut. Das ist notwendig, damit keine
"Dauerreaktion" stattfindet. Die Abbauprodukte der Hormone werden über die
Leber oder die Nieren ausgeschieden. Bei Urinuntersuchungen kann man z. B. auch die
Hormonabbauprodukte bestimmen. Sie können Auskunft über den Hormonspiegel im Blut geben.
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Bücherliste:
Endokrinologie
