Hypophyse

Überblick

Die Hypophyse ist eine “endokrine Hirnanhangsdrüse”. Sie erhält stimulierende Impulse vom Hypothalamus und schüttet eine Vielzahl verschiedener Hormone aus, die sich an verschiedene Endorgane richten und im gesamten Körper weitreichende Auswirkungen haben.

Lokalisation

• In der Sella turcica des Os sphenoidale
• Direkt unterhalb des Chiasma opticum
• Über den Hypophysenstiel mit dem Hypothalamus verbunden
• Außerhalb der Dura mater

Struktur und Aufbau

Die Hypophyse ist in 2 Hauptkomponenten unterteilt:

• Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen)
• Neurohypophyse (Hypophysenhinterlappen)

Die beiden Hälften funktionieren unabhängig voneinander als 2 separate endokrine Drüsen, hierbei unterscheiden sich:

• Embryonale Ursprünge
• Anatomie
• Verbindungen zum Hypothalamus
• Regulatorische Kontrollen
• Funktionen

Embryonale Entwicklung und makroskopische Anatomie

Embryonale Entwicklung

Hypophysenvorderlappen:

• Aus der Außentasche des Oropharynx (Rathke-Tasche)
• Aus oralem Ektoderm

Hypophysenhinterlappen:

• Auswuchs aus dem 3. Ventrikel des Gehirns
• Aus Neuroektoderm

Makroskopische Anatomie

Zu den wichtigsten Bestandteilen der Hypophyse gehören:

• Pars distalis: Großteil der Adenohypophyse/Hypophysenvorderlappen
• Pars nervosa: Großteil des neurosekretorischen Teils/Hypophysenhinterlappen
• Pars intermedia: dünner Keil, Trennung der Pars distalis von Pars nervosa
• Hypophysenstiel:
  • Verbindung der erbsenförmigen Hypophyse (Pars distalis und Pars nervosa) mit dem Hypothalamus
  • Aufbau aus:
    • Infundibulum: aus der hinteren Pars nervosa
    • Pars tuberalis: aus der vorderen Pars distalis und Umwicklung des Infundibulums

Verbindung zum Hypothalamus

Adenohypophyse/Hypophysenvorderlappen: über das hypothalamohypophysäre Pfortadersystem (d.h. über den Blutkreislauf ):

1. Ausschüttung der Hormone von neurosekretorischen Zellen in der Eminentia mediana des Hypothalamus
2. Hormonausschüttung in den primären Kapillarplexus des hypothalamischen Pfortadersystems
3. Drainage des primären Kapillarplexus in die hypothalamische Pfortader
4. Transport der Regulationshormone über die Pars tuberalis zum Hypophysenvorderlappen
5. Ein sekundärer Kapillarplexus umgibt die Zellen des Hypophysenvorderlappens.
6. Wirkung der regulatorischen Hormone auf die Zielzellen im Hypophysenvorderlappen
7. Stimulation des Hypophysenvorderlappens zur Hormonsekretion in den Blutkreislauf
8. Hormontransport zu den peripheren Zielorganen

Neurohypophyse/Hypophysenhinterlappen: über den Tractus hypothalamohypophysialis (d.h. direkte Verbindung über Nerven)

• Synthese der folgenden Hormone in den Hypothalamuskernen:
  • Nucleus paraventricularis: Oxytocin
  • Nucleus supraopticus: antidiuretisches Hormon (ADH)
• Hormontransport über die neuronalen Axone im Infundibulum des Hypophysenstiels und Hormonspeicherung im terminalen Axonbereich
• Terminale Axonbereiche im Hypophysenhinterlappen
• Stimulation im Hypothalamus → Signaltransmission über die Axone im Tractus hypothalamo-hypophysialis → Freisetzung der gespeicherten Hormone direkt in den Blutkreislauf des Hypophysenhinterlappens
• Hinweis: Hypophysenhinterlappen vergleichbar mit Erweiterung des Hypothalamus

Mikroskopische Anatomie

Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen)

Allgemeine Merkmale:

• Drüsenartiger Teil der Hypophyse
• Aus endokrinen Zellen und dichten Kapillarnetzen aufgebaut
• Klassifikation:
  • Anhand der Färbemerkmale Unterteilung in chromophil oder chromophob
  • Differenzierung spezifischer Zelltypen durch immunzytochemische Färbung
• Stimulation der endokrinen Zellen durch Hormone des Hypothalamus → Abgabe in den primären Kapillarplexus des hypothalamohypophysären Pfortadersystems

Chromophil:

• Basophil:
  • Kortikotrop:
    • Freisetzung von adrenocorticotropem Hormon (ACTH)
    • 15-20 % der endokrinen Zellen
  • Thyrotrop:
    • Freisetzung von schilddrüsenstimulierendem Hormon (TSH)
    • 5 % der endokrinen Zellen
  • Gonadotrop:
    • Freisetzung von luteinisierendem Hormon (LH) und follikelstimulierendem Hormon (FSH)
    • 10 % der endokrinen Zellen
• Acidophil:
  • Laktotrop:
    • Prolaktinfreisetzung
    • 15-20 % der endokrinen Zellen
  • Somatotrop:
    • Wachstumshormonfreisetzung (GH)
    • 50 % der endokrinen Zellen

Chromophob:

• Zellen, ohne Anfärbung
• Unklare Funktion

Neurohypophyse (Hypophysenhinterlappen)

Die Neurohypophyse ist aus den terminalen Axonen der neurosekretorischen Zellen, den Stützzellen, sogenannte Hypophyten, und einem dichten Netzwerken von fenestrierten Kapillaren aufgebaut.

• Neurosekretorische Zellen (Nervenzellen):
  • Zellkörper im Hypothalamus
  • Unmyelinisierte Axone entlang des Hypophysenstiels
  • Terminale Axone im Hypophysenhinterlappen
• Herring-Körper:
  • Vesikel der terminalen Axone mit gespeicherten Sekretionsprodukten (Oxytocin und ADH)
  • Histologisches Bild von eosinophilen Schwellungen
• Hypophyten:
  • Nervenzellen ähnlich den Astrozyten im ZNS
  • Stützzellen, Umhüllung der Axone und Kapillargefäße
  • Aufrechterhaltung der Integrität der Blut-Hirn-Schranke
  • Unterstützung bei der Regulierung der Hormonfreisetzung aus den Axonen

Blutgefäße

Arterielle Versorgung

• Arteria hypophysialis superior:
  • Versorgung des primären Kapillarplexus in der Eminentia mediana des Hypothalamus (1. Teil des hypothalamohypophysären Pfortadersystems)
  • Ursprung aus der A. carotis interna
• Arteria trabecularis: Verbindung der Aa. hypophysialis superior und inferior
• Arteria hypophysialis inferior:
  • Wichtigste arterielle Versorgung des Hypophysenhinterlappens
  • Ursprung aus Truncus meningohypophyseus (Ast der A. carotis interna)
  • Fenestrierte Kapillaren → erleichterte Ausschüttung von Hormonen des Hypophysenhinterlappens in den Blutkreislauf
  • Hinweis: Keine direkte arterielle Hauptversorgung des Hypophysenvorderlappens → Versorgung über Kapillarnetz des Pfortadersystems

Venöser Abfluss

Sowohl der Hypophysenvorder- als auch der Hypophysenhinterlappen drainieren in die Vv. hypophysiales:

• Vv. hypohysiales drainieren in:
  • Sinus cavernosus → Sinus petrosus → V. jugularis interna

Funktionen

Die Hauptfunktion der Hypophyse ist die Ausschüttung einer Reihe von regulatorischen endokrinen Hormonen.

Hormone des Hypophysenvorderlappens

Die vom Hypophysenvorderlappen ausgeschütteten Hormone beeinflussen viele der anderen wichtigen endokrinen Drüsen des Körpers. Hormone sind Teil komplexer Regelsysteme, die als “Achsen” bezeichnet werden. Diese Achsen sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst.

Hormone des Hypophysenhinterlappens

Die beiden wichtigsten Hormone des Hypophysenhinterlappens sind ADH und Oxytocin, die nicht wie die Hormone des Hypophysenvorderlappens an Regulationsachsen beteiligt sind. Diese Hormone wirken direkt auf die Zielorgane.

Klinische Relevanz

• Hypopituitarismus: Zustand, der durch einen Mangel an allen Hormonen der Hypophyse gekennzeichnet ist. Da diese Hormone mehrere verschiedene Organe regulieren, sind die Auswirkungen einer Hypophysenunterfunktion multisystemisch. Zu den Ursachen gehören Hypophysentumore, angeborene Syndrome, Traumata, Infektionen und Gefäßschäden. Die Diagnose wird durch eine Kombination aus klinischen Befunden, Hormonspiegeln, Provokationstests und Bildgebung des Gehirns gestellt. Die Behandlung besteht aus einer Hormonersatztherapie und der Behebung der zugrunde liegenden Ursache.
• Hypophysenadenom: Tumoren, die sich im Hypophysenvorderlappen entwickeln. Hypophysenadenome werden nach ihrer Größe (Mikroadenome oder Makroadenome) und ihrer Fähigkeit, Hormone zu sezernieren, unterschieden. Nicht sekretorische Adenome sezernieren keine Hormone, können aber das umliegende Hypophysengewebe komprimieren, was zu Hypopituitarismus führt. Sekretorische Adenome sezernieren je nach Zelltyp, aus dem sie hervorgegangen sind, verschiedene Hormone, was zu Hyperpituitarismus führt.
• Hyperprolaktinämie: erhöhter Prolaktinspiegel im Blut. Die häufigste Ursache für eine Hyperprolaktinämie ist ein Prolaktin-produzierendes Adenom, das sogenannte Prolaktinom. Zu den Symptomen können Galaktorrhoe (milchiger Ausfluss), Oligomenorrhoe, erektile Dysfunktion und bei großen Tumoren auch Kopfschmerzen und Sehstörungen gehören.
• Akromegalie und Gigantismus: verursacht durch die übermäßige Produktion von GH in der Hypophyse. Typischerweise bezieht sich Gigantismus auf die übergroße Körperhöhe, die bei einem GH-Überschuss bei Kindern vor dem Wachstumsfugenschluss auftritt, und Akromegalie ist das Ergebnis eines GH-Überschusses nach dem Wachstumsfugenschluss, der zu großen Extremitäten und einem charakteristischen Gesicht führt.
• Sekundäre Nebenniereninsuffizienz: Zustand, bei dem die Produktion von ACTH in der Hypophyse unzureichend ist, was zu einer Atrophie der Nebennieren und einer Nebenniereninsuffizienz führt. Die sekundäre Nebenniereninsuffizienz äußert sich klinisch durch Anzeichen eines Mangels an Glukokortikoiden (Müdigkeit, Gewichtsverlust, Hypotonie und Hypoglykämie), eines Mangels an Mineralokortikoiden (Hypotonie, Hyperkaliämie und Hyponatriämie) und eines Mangels an Androgenen (geringe Libido, Verlust der Sexualbehaarung und Amenorrhoe bei Frauen).
• Zentraler Diabetes insipidus (DI): Zustand, bei dem die Nieren aufgrund eines Mangels an zirkulierendem ADH nicht in der Lage sind, den Urin zu konzentrieren. Diese niedrigen ADH-Spiegel sind entweder auf eine verminderte Produktion im Hypothalamus oder auf eine verminderte Freisetzung aus dem Hypophysenhinterlappen zurückzuführen. Die Symptome sind Polyurie, Nykturie und Polydipsie. Zentrale und nephrogene DI werden anhand der gemessenen ADH-Werte und der Reaktion auf den Wasserentzugstest unterschieden. Der zentrale DI wird mit Desmopressin behandelt.
• Syndrom des inadequaten antidiuretischen Hormons (SIADH): Störung der beeinträchtigten Wasserausscheidung aufgrund der Unfähigkeit, die Sekretion von ADH zu unterdrücken. Dieses Syndrom kann verschiedene Ursachen haben, z. B. eine erhöhte Produktion durch die Hypophyse aufgrund eines Traumas, einer Krankheit oder bestimmter Medikamente, eine ektopische Sekretion von ADH durch Tumore oder hereditäre Ursachen (nephrogenes SIADH). Das Syndrom des unangemessenen antidiuretischen Hormons sollte bei jeder Person mit Hyponatriämie, Hypoosmolalität und hoher Osmolalität des Urins vermutet werden.