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Bild: “head-trip-narrative.jpg” vonr. nial bradshaw. Lizenz: CC BY 2.0
– im Grunde einfach und doch raffiniert – ist das der Hypothalamus-Hypophysen-Achse.
Hormone – Die Briefe im endokrinen System
Unter dem endokrinen System verstehen wir ganze Organe oder einzelne Zellgruppen, die Hormone produzieren. Diese werden in die Blutbahn abgegeben (endokrin) und finden ihre Zielorgane an andere Stelle im Körper. Davon sind die weiteren Sekretionsformen – autokrin, parakrin und neurosekretorisch – abzugrenzen.
Stofflich lassen sich Hormone auch nach ihren chemischen Eigenschaften unterteilen. Peptide bestehen aus Aminosäuren. Steroide besitzen ein bestimmtes Ringsystem mit Hydroxydgruppen. Danaben gibt es Substanzen, die von Aminosäuren und Fettsäuren abgeleitet werden – die Aminosäuren- und Fettsäuren-Derivate.
Die Hormone können entweder hydrophil oder lipophil sein. Das ist eine sehr wichtige Eigenschaft, die ihre Wirkung beeinflussen. Hydrophile Hormone sind nicht membrangängig und werden „auf Vorrat“ produziert und in Sekretgranula gespeichert. Auf einen spezifischen Reiz hin kommt es zur Exozytose der Hormone, die membranständige Rezeptoren aktivieren.
Lipophile Substanzen hingegen sind membrangängig und finden daher intrazeluläre Rezeptoren. Sie werden kaum angereichert (Ausnahme: Thyroxin in den Schilddrüsenfollikeln), sondern bei Bedarf akut synthetisiert. Ausgangsstoff ist Cholesterinester.
Hormonproduzenten – Die Schreiber im endokrinen System
Zu den selbstständigen, endokrinen Organen des Menschen gehören folgende:
- Hypophyse
- Schilddrüse
- Nebenschilddrüsen
- Nebennieren
Abgrenzbare Zellgruppen innerhalb eines Organs, die Hormone produzieren sind:
- Hypothalamus
- Langerhans-Inseln des Pankreas
- Leydig-Zwischenzellen des Hodens
- Follikelepithelzellen und Corpus luteum-Zellen des Ovars
Spezialisierte endokrine Einzelzellen, die sich im Epithel verschiedener Organe befinden, fasst man unter dem Begriff des diffusen, neuroendokrinen Systems zusammen.
Das Regulationsprinzip der Hypothalamus-Hypophysen-Achse
Über diese Achse wird die Sekretion einiger wichtiger Hormone reguliert. Ein Teil des Hypothalamus (wiederum Teil des Diencephalons/Zwischenhirns) stellt hierbei die oberste Instanz dar. Es kontrolliert die Hormonkonzentration des Endorgans und sezerniert entsprechend mehr oder weniger eines eigenen Steuerungs-/Regulationshormons.
Der Hypothalamus befindet sich direkt über dem Chiasma opticum und stellt eine Ansammlung von insgesamt 30 Nuclei dar. Die mittlere Kerngruppe, bestehend aus Ncl. dorsomedialis, Ncl. ventromedialis und den Ncll. tuberales, sind für die Sekretion der Steuerhormone zuständig.
Sog. Effektorhormone wirken direkt auf ein Zielorgan und regulieren dieses hinsichtlich Stoffwechsel und Funktion. Auch solche werden im Hypothalamus gebildet: ADH beeinflusst die Wasserausscheidung in der Niere und wird im Ncl. supraopticus produziert. Oxytoxin, ein Hormon, das u.a. eine Rolle beim Aufbau der Mutter-kind-Beziehung, bei der Wehentätigkeit und Milchsekretion spielt, stammt überwiegend aus dem Ncl. paraventricularis. Beide Kerne gehören zur vorderen Gruppe. Die hintere Gruppe mit dem Ncl. posterior und den Corpora mammillaria nennt man auch dynamische Zone, weil sie für die Aktivierung des Sympathikus verantwortlich sein soll.
Die Steuerhormone gelangen über die Blutbahn zum Hypophysenvorderlappen, der eigens dafür ein Pfortadersystem besitzt. Stimuliert durch das Steuerhormon (Releasing-Hormon) des Hypothalamus, produziert es selbst Steuerhormone – glandotrope Hormone.
Die Hypophyse befindet sich unterhalb des Chiasma opticums in der Sella turcica. Sie besteht aus einem Vorder- und Hinterlappen. Der Hinterlappen oder Neurohypophyse ist Speicherort der Effektorhormone, die im Hypothalamus gebildet werden. Er ist Teil des Gehirn und über das Infundibulum mit dem Hypothalamus verbunden. Im Gegensatz dazu stammt die Adenohypophyse oder Vorderlappen vom Ektoderm der Mundbucht ab, von wo sich die sog. Rathke-Tasche abgegliedert hat. Sie ist Wirkort der Releasing-Hormone und Produktionsort der glandotropen Hormone.
Die Hormone der Adenohypophyse gelangen dann zu den Zielzellen, die am Ende dieser Achse stehen, und induzieren oder bremsen dort die Hormonsekretion. Die Produkte hemmen daraufhin die Ausschüttung des glandotropen Hormons der Hypophyse sowie die des Regulationshormons des Hypothalamus. Diesen rückwirkenden Einfluss bezeichnet man als negatives Feedback – eine wichtige Eigenschaft dieses Systems.
Hypothalamus-Hypophysen-Achsen im Überblick
| Hypothalamus | Hypophyse | Zielorgan |
| TRH (Thyreotropin-Releasing-Hormon) | Thyr(e)otropin (TSH) | Schilddrüse |
| CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon) | Corticotropin (ACTH)Melanotropin (MSH, entsteht bei ACTH-Synthese aus dem POMC) | Nebennierenrinde
Haut: Melaninproduktion |
| GnRH (Gonadotropin-Releasing-Hormon) | Follikelstimulierendes Hormon (FSH)Luteinisierendes Hormon (LH) | Ovar und Hoden: Sexualhormone, Ovulation, Spermatogenese |
| PRH (Prolaktin-Releasing-Hormon) | Prolactin (PRL) | Mamma: Laktation |
| GHRH (Growth-Hormone-Releasing-Hormon) | Somatotropin (STH, Growth Hormon = GH) | Leber: IGF-1 |
Proopiomelanocortin-Derivate: POMC ist ein Vorläufer-Peptid, aus dem viele Hormone durch Abspaltung entstehen. Wird die Synthese eines POMC-Derivats angekurbelt, so steigt auch die Synthese der anderen Derivate. Folgende Tabelle gibt einen Überblick über diese Derivate:
POMC:
1. γ-MSH
2. ACTH
● α-MSH
● CLIP
3. β-Lipotropin
● γ-Lipotropin
● β-Endorphin
— β-MSH
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