Hormone: Basis-Info

Hormone sind körpereigene chemische Substanzen. Ihre Aufgabe ist es, Signale von einer Zelle auf eine andere zu übertragen. Das machen sie, indem sie den Stoffwechsel bzw. die Funktion ihrer jeweiligen Zielzellen beeinflussen. Auf diese Weise sind Hormone an zahlreichen, teils sehr komplexen Abläufen im Körper beteiligt. Einige Hormone sind für den Körper sogar überlebenswichtig. Wenn sie wegfallen oder ihre Funktion gestört ist, entstehen lebensbedrohliche Zustände. Beispiele für solche überlebenswichtigen Hormone sind Kortisol oder das Schilddrüsenhormon Thyroxin bzw. T4.

Hormone werden in hormonproduzierenden Zellen gebildet. Hormonproduzierende Zellen gibt es einerseits gesammelt in Hormondrüsen, andererseits verteilt in verschiedenen Organen und Geweben. Zu den Hormondrüsen des Körpers zählen unter anderem 

• die Hirnanhangsdrüse bzw. Hypophyse
• die Schilddrüse
• die Nebenschilddrüse
• die Nebennieren
• die Bauchspeicheldrüse
• die Eierstöcke
• die Hoden
• die Zirbeldrüse bzw. Epiphyse
• der Hypothalamus

Hormondrüsen werden auch als endokrine Drüsen bezeichnet, da sie ihre Stoffe nach innen in den Körper abgeben (endo = nach innen).

Hormone können auch von Zellen in verschiedenen anderen Organen produziert werden. Sie liegen z.B.

• im Lungengewebe
• im Immunsystem, vor allem im Thymus
• in den Vorhöfen des Herzens
• im Magen-Darm-Trakt
• in der Leber
• in der Niere
• im Fettgewebe

Nachdem Hormone von den hormonproduzierenden Zellen abgegeben wurden, müssen sie zu ihrem Wirkort gelangen, also zu jenen Zellen, auf die sie ein Signal übertragen sollen. Auf dem Weg zu diesen Zielzellen können sie unterschiedliche Reichweiten zurücklegen:

• Manche Hormone verteilen sich über die Blutbahn im Körper. Auf diese Weise können sie auch zu entfernten Organen und Geweben gelangen und dort wirken. Diese Form der Hormonwirkung wird von Fachleuten als endokriner Effekt bezeichnet. Einige Hormone bewegen sich frei im Blut, andere werden an Transportproteine gebunden. Dies schützt sie unter anderem davor, rasch abgebaut zu werden.
• Manche Hormone gelangen mittels sogenannter Diffusion zu ihren Zielzellen. Das heißt, sie verteilen sich rund um die hormonproduzierende Zelle und wirken auf die Nachbarzellen. Fachleute bezeichnen dies als parakrinen Effekt.
• Manche Hormone wirken auf die hormonproduzierende Zelle selbst. Dies wird als autokriner Effekt bezeichnet.

Alle Hormone erfüllen ihre Wirkung nach dem gleichen Prinzip: Sie binden an eine Zelle und lösen dadurch bestimmte Reaktionen in dieser Zelle aus.

Hormone binden nicht an alle Zellen des Körpers, sondern jedes Hormon hat bestimmte Zielzellen. Das Hormon muss seine Zielzelle erreichen und von ihr „erkannt“ werden. Das funktioniert mithilfe einer speziellen Bindungsstelle an der Zelle, mit dem sogenannten Rezeptor. Das Hormon und der Rezeptor der jeweiligen Zielzelle passen genau zueinander wie ein Schlüssel zum Schloss.

Wenn ein Hormon an den passenden Rezeptor bindet, wird in der Zelle eine Kette an Signalen und Reaktionen ausgelöst. Die Bindung des Hormons veranlasst die Zelle also letztlich dazu, bestimmte Prozesse in Gang zu setzen.

Hormone wirken schon in sehr geringer Konzentration. Das bedeutet, es sind nur wenige Hormone nötig, um an der Zielzelle eine große Wirkung auszulösen. Manche Hormone wirken schnell, nachdem sie die Zielzelle erreicht haben. Bei anderen Hormonen tritt die Wirkung erst nach einigen Stunden auf, weil zuvor viele verschiedene Schritte und Reaktionen ablaufen müssen.

Wie stark die Wirkung des Hormons ist, hängt auch davon ab, wie viele Rezeptoren auf der Zelle vorhanden sind. Und davon, wie die Rezeptoren auf das Hormon reagieren. Durch verschiedene Faktoren kann die Empfindlichkeit von Zellen für bestimmte Hormone gestört werden. Dies spielt zum Beispiel bei der Entstehung von Diabetes mellitus Typ 2 eine Rolle, Fachleute sprechen von einer sogenannten Insulinresistenz.

Die Wirkungen der Hormone sind komplex. Die meisten Hormone haben nicht nur eine, sondern mehrere Wirkungen. Zudem sind an vielen Abläufen im Körper mehrere verschiedene Hormone beteiligt. Dabei beeinflussen sich die einzelnen Hormone gegenseitig, ihr Zusammenspiel ist genau aufeinander abgestimmt.

Hormone regulieren folgende Körperfunktionen:

• Stoffwechsel und Energiehaushalt. Daran sind unter anderem die Hormone Insulin und Glucagon der Bauchspeicheldrüse beteiligt, das Schilddrüsenhormon sowie verschiedene Hormone der Nebenniere, z.B. Adrenalin und Kortisol. Die genannten Hormone beeinflussen verschiedene Stoffwechselvorgänge - unter anderem den Zuckergehalt im Körper - und regeln den Energieverbrauch. Auch das aus der Hypophyse ausgeschüttete Wachstumshormon und im Fettgewebe gebildete Substanzen beeinflussen den Energiehaushalt.
• Reaktionen auf Gefahrensituationen. Bestimmte Hormone, z.B. Adrenalin, regulieren, wie der Körper auf Gefahren- und Stresssituationen reagiert. Adrenalin sorgt unter anderem dafür, dass Energiereserven rasch zur Verfügung stehen, das Herz schneller steigt und der Blutdruck ansteigt. Auch Kortisol hat ähnliche Effekte.
• Wasser- und Salzhaushalt. Wieviel Wasser und Salze die Nieren ausscheiden, wird unter anderem vom Nebennieren-Hormon Aldosteron gesteuert. Auch die Gewebs-Hormone Renin und Angiotension sind daran beteiligt, ebenso das im Hypothalamus gebildete und von der Hypophyse freigesetzte Hormon ADH.
• Wachstum. Das Wachstumshormon aus der Hypophyse regt im Kindesalter unter anderem das Knochenwachstum an. Bei Erwachsenen hat das Hormon Funktionen im Energiestoffwechsel.
• Knochenstoffwechsel. Daran sind z.B. das Schilddrüsen-Hormon Calcitonin und das Nebenschilddrüsen-Hormon Parathormon beteiligt. Sie regeln unter anderem, wieviel Kalzium und Phosphat in die Knochen eingelagert wird. Auch Wachstumshormone, Sexualhormone und Vitamin D spielen eine Rolle im Knochenstoffwechsel.
• Entwicklung und Sexualität. Die weiblichen Geschlechtshormone, z.B. Östrogene, werden in den Eierstöcken gebildet, die männlichen, z.B. Testosteron, in den Hoden. Auch in den Nebennieren werden geringe Mengen an Androgenen, zu denen auch Testosteron gehört, produziert. Im Fettgewebe kann Testosteron in Östrogen umgewandelt werden, weswegen alle Menschen in unterschiedlicher Konzentration sowohl Testosteron als auch Östrogen im Körper haben. Geschlechtshormone beeinflussen unter anderem die körperliche Entwicklung, die Funktion der Geschlechtsorgane sowie die Sexualität.

Hormone als Therapien 

Bei Erkrankungen, die mit einem Hormonmangel verbunden sind, werden diese Hormone verabreicht, um den Mangel auszugleichen. Zum Beispiel:

• Schilddrüsenhormone bei einer Schilddrüsenunterfunktion
• Insulin bei Diabetes mellitus Typ 1
• Kortison und Aldosteron bei Morbus Addison, einer Nebennierenschwäche
• Wachstumshormon bei einem Wachstumshormonmangel

Hormone können aber auch als Medikamente eingesetzt werden. Unter anderem

• Kortison, z.B. bei entzündlichen Erkrankungen oder allergischen Reaktionen
• Östrogen-haltige Medikamente, z.B. bei Wechseljahrbeschwerden, Akne oder als Verhütungsmittel

Auch manche Hormonrezeptoren werden für Behandlungen genutzt. Zum Beispiel: Bei bestimmten Formen von Brustkrebs wird der Rezeptor für das Hormon Östrogen mit einem speziellen Wirkstoff besetzt. Dadurch kann Östrogen nicht auf die Krebszellen wirken, und deren Wachstum wird aufgehalten.

Damit die Hormone ihre gezielte Wirkung erfüllen können und nicht aus dem Gleichgewicht geraten, müssen alle Abläufe des Hormonsystems genau gesteuert werden. So reguliert der Körper z.B. laufend, welche Menge eines Hormons von den hormonproduzierenden Zellen gebildet und ausgeschüttet werden soll. Manche Hormone werden regelmäßig, in einem bestimmten zeitlichen Muster, ausgeschüttet. Bei manchen Hormonen verändert sich die Ausschüttung im Tagesverlauf, bei anderen in einem monatlichen Rhythmus etc.

Zudem werden manche Hormone als Reaktion auf bestimmte Reize ausgeschüttet, z.B. in Stresssituationen, bei Infektionen, bei Temperaturänderungen, Durst oder Hunger. Der Körper muss die Hormonmenge laufend an die aktuelle Situation anpassen. Ein Beispiel dafür ist das Hormon Insulin: Insulin senkt den Blutzuckerspiegel. Wenn der Blutzuckerspiegel hoch ist, braucht der Körper mehr Insulin, z.B. nach dem Essen. Die Bauchspeicheldrüse reagiert darauf und stellt bei Bedarf viel Insulin her.

Was sind Regelkreise im Hormonsystem? 

Wie viel von einem Hormon gebildet und ausgeschüttet werden soll, steuert der Körper oft mithilfe komplexer Regelkreise. Ein solcher Regelkreis funktioniert nach folgendem Grundprinzip:

• Es wird laufend überprüft, wie viel von einem bestimmten Hormon im Blut vorhanden ist.
• Ist die Hormonmenge im Blut zu niedrig, werden von der hormonproduzierenden Zelle mehr Hormone gebildet und ausgeschüttet.
• Ist die Hormonmenge im Blut zu hoch, werden von der hormonproduzierenden Zelle weniger Hormone gebildet und ausgeschüttet.

Viele Hormone beeinflussen auf diese Weise ihre eigene Ausschüttung. Zudem spielen in den Regelkreisen oft sogenannte „übergeordnete“ Hormone eine Rolle, die in zwei Bereichen des Gehirnes gebildet werden: im Hypothalamus, einem Teil des Zwischenhirnes, und in der Hypophyse, der Hirnanhangsdrüse. Fachleute sprechen von der Hypothalamus-Hypophysen-Achse. Die Funktionsweise der Hypothalamus-Hypophysen-Achse kann man z.B. anhand der Schilddrüsenhormone erklären:

• Der Hypothalamus produziert das Hormon TRH.
• TRH bewirkt, dass die Hypophyse das Hormon TSH ausschüttet.
• TSH bewirkt, dass die Schilddrüse Schilddrüsenhormone bildet.
• Hypothalamus und Hypophyse messen die Menge der Schilddrüsenhormone im Blut.
• Ist die Menge der Schilddrüsenhormone im Blut hoch, bremsen Hypothalamus und Hypophyse die Ausschüttung von TRH und TSH.
• Ist die Menge der Schilddrüsenhormone im Blut niedrig, wird mehr TRH und TSH ausgeschüttet, sodass die Schilddrüse mehr Hormone bildet.

Auch für andere Hormone gibt es solche Regelkreise. Der Hypothalamus ist dabei sozusagen die zentrale Koordinationsstelle des Hormonsystems.

Die Hormonwirkung wird z.B. auch durch Regulierung der Hormonrezeptoren gesteuert. Insgesamt sind zahlreiche verschiedene Einflüsse, unter anderem des Nervensystems, an der Steuerung des Hormonsystems und der Wirkung der Hormone beteiligt.

Viele Erkrankungen entstehen dadurch, dass die Bildung und Ausschüttung eines Hormones beeinträchtigt ist. Fachleute sprechen von einer Überfunktion einer Hormondrüse, wenn diese zu viele Hormone produziert. Bei einer Unterfunktion der Hormondrüse wird zu wenig oder gar kein Hormon gebildet. Manchmal ist nicht die Bildung eines Hormones beeinträchtigt, sondern dessen Wirkung an der Zielzelle.

Die möglichen Ursachen für Störungen im Hormonsystem sind vielfältig, z.B.

• Entzündungen von Hormondrüsen. Diese werden oft durch Autoimmunprozesse ausgelöst, seltener durch Infektionen. Sie führen meist zu einer Unterfunktion der betroffenen Drüse, manchmal auch zu einer Überfunktion.
• Ausfall des übergeordneten Hormons. Erkrankungen der Hypophyse oder des Hypothalamus können Auswirkungen auf die Regelkreise verschiedener Hormone haben.
• Enzymdefekte. Für die Bildung von Hormonen werden verschiedene Enzyme benötigt. Ist ein solches Enzym defekt, kommt es zu einem Mangel des jeweiligen Hormones.
• Störungen der Hormonrezeptoren. Wenn der Hormonrezeptor nicht richtig auf das Hormon reagiert, kann dieses seine Wirkung nicht erfüllen.
• Tumore in Hormondrüsen. Diese sind meistens gutartig und führen zu einer Überfunktion der jeweiligen Drüse. Daneben können aber auch bösartige Tumore in Hormondrüsen auftreten und deren Funktion beeinträchtigen.

Je nachdem, welches Hormon von der Störung betroffen ist, treten unterschiedliche Beschwerden und Erkrankungen auf. Mögliche Erkrankungen des Hormonsystems sind z.B.:

• Schilddrüsenunterfunktion und Schilddrüsenüberfunktion
• Diabetes Typ 1 und Diabetes Typ 2
• Osteoporose
• Metabolisches Syndrom
• Adipositas
• Adrenogenitales Syndrom
• Nebennierenschwäche bzw. Morbus Addison
• Hypoparathyreoidismus
• Hyperparathyreoidismus 
• Phäochromozytom, ein Tumor des Nebennierenmarks
• Hyperaldosteronismus, d.h. eine vermehrte Bildung von Aldosteron in der Nebennierenrinde
• Hyperkortisolismus bzw. Cushing-Syndrom, d.h. eine erhöhte Kortisolkonzentration im Blut
• Polyzystisches Ovarialsyndrom
• Hyperprolaktinämie, d.h. eine erhöhte Konzentration des Hormones Prolaktin im Blut
• Mangel oder Überschuss an Wachstumshormon