Botenstoffe

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 2. November 2016
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Botenstoffe sind Signalstoffe, die der Signal- und Informationsübertragung zwischen den Organismen oder zwischen den Zellen eines Organismus dienen. Dabei erfüllen die Signalstoffe unterschiedliche Funktionen. Störungen in der Signalübertragung innerhalb eines Organismus können zu erheblichen gesundheitlichen Problemen führen.

Inhaltsverzeichnis

Was sind Botenstoffe?

Botenstoffe stellen verschieden aufgebaute chemische Substanzen dar, die auf unterschiedlichen Wegen Signale zwischen den Organismen oder zwischen den Zellen eines Organismus übertragen. Es handelt sich dabei um chemisch völlig verschiedene Stoffe oder Stoffgruppen. Ihre Einteilung erfolgt in der Regel nach ihrer Funktion oder Wirkung. Dabei gibt es bei der Einteilung gleitende Übergänge, die oft sehr willkürlich sind.

So können Verbindungen, die ähnliche Funktionen ausüben, eine völlig unterschiedliche chemische Struktur besitzen. Jeder Organismus, egal, ob Pflanze, Tier oder Mensch, sendet Botenstoffe aus und empfängt gleichzeitig auch Botenstoffe. Das Gleiche gilt auch für jede Zelle innerhalb eines Organismus. Hinsichtlich ihrer Funktion werden Botenstoffe in Hormone, Kairomone, Neurotransmitter, Parahormone, Pheromone oder Phytohormone eingeteilt. Nach der Wirkungsweise werden zusätzlich auch noch intra- und interspezifische Signalstoffe unterschieden.

Intraspezifische Botenstoffe tauschen Informationen innerhalb der Art aus, während die interspezifischen Signalstoffe für die Kommunikation zwischen den Arten verantwortlich sind. So werden die intraspezifischen Wirkstoffe als Pheromone bezeichnet. Die interspezifischen Botenstoffe sind als Allochemikalien bekannt. Pheromone und Allochemikalien umfassen jedoch nur den Teil der Signalstoffe, die eine Kommunikation zwischen den Organismen bewirken. Hormone und Neurotransmitter wiederum übermitteln Signale zwischen den Zellen oder gar innerhalb der Zellen eines Organismus.

Anatomie & Aufbau

Zu den wichtigsten Botenstoffen innerhalb des Organismus gehören die Hormone. Sie steuern die Stoffwechselvorgänge im Körper. Dabei werden sie entweder von Zelle zu Zelle übertragen oder gelangen von einem hormonbildenden Organ (endokrine Drüse) über das Blut oder das Serum zu einem Zielorgan. Es gibt auch Hormone, die innerhalb der Zelle ihre Wirkung entfalten, wo sie gebildet werden. Das Gemeinsame aller Hormone ist das Ausüben von Steuerungs- und Regulationsfunktionen innerhalb des Organismus.

Chemisch sind sie völlig heterogen. So gibt es unter anderem Steroidhormone, steroidähnliche Hormone, Peptidhormone und Hormone mit anderer chemischer Struktur. Parahormone wiederum steuern zwar Körperfunktionen, erfüllen aber nicht alle Kriterien von Hormonen. Zu den Parahormonen zählt beispielsweise Kohlendioxid, welches an der Steuerung der Atemfunktionen beteiligt ist. Eine weitere Gruppe wichtiger Botenstoffe stellen die Neurotransmitter dar. Sie sind die Signalstoffe des Nervensystems und entfalten ihre Wirkung über die Bindung an sogenannte Rezeptoren.

Ihre Wirkung beschränkt sich auf die Nervenzellen. Pheromone als weitere Gruppe von Signalstoffen werden von einem Organismus emittiert und von einem Organismus der gleichen Art wieder empfangen. Allochemikalien sind Botenstoffe, die von einem Organismus ausgesendet und von einem Organismus einer anderen Art empfangen werden.

Funktionen & Aufgaben

Die einzige gemeinsame Eigenschaft aller Botenstoffe besteht in ihrer Funktion, Informationen zu übertragen und dadurch Reaktionen am Zielort auszulösen. Die Form der Informationsübermittlung und die chemische Struktur der Signalstoffe unterscheiden sich jedoch gravierend. Hormone haben die Aufgabe, Stoffwechselvorgänge und Regelmechanismen innerhalb des Organismus zu steuern und kontrollieren.

Dabei sind sie maßgeblich für die Funktion der einzelnen Organe verantwortlich. So regulieren sie unter anderem das Wachstum, den Mineralhaushalt, den Blutzuckerspiegel, die sexuellen Funktionen, den Energiestoffwechsel und sogar die Funktion anderer Hormone innerhalb des Organismus. Die Neurotransmitter haben eine lokal begrenzte Wirkung auf das Nervensystem. Sie erregen und hemmen die Nervenzellen und sorgen für die Reizweiterleitung. Ihre Wirkung entfalten sie durch das Andocken an spezielle Rezeptoren.

Dabei erzeugen sie unter anderem Glücksgefühle, unterdrücken Schmerzen oder erzeugen die Reaktionen auf bestimmte Reize. Bekannte Neurotransmitter sind die Endorphine oder die Zytokine. Pheromone steuern wiederum das Verhalten der Organismen einer Art. Unter anderem beeinflussen sie auch das Zusammenleben der Menschen. Sympathie und Antipathie entwickeln sich auch auf der Grundlage von Pheromonen. Allochemikalien sind Botenstoffe, die das Verhalten von Organismen unterschiedlicher Arten beeinflussen.

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Krankheiten

Aufgrund der vielfältigen Funktionen von Botenstoffen können Störungen in ihrem Zusammenwirken gravierende gesundheitliche Probleme verursachen. Besonders Fehlregulationen im Hormonsystem führen zu hormonell bedingten Erkrankungen. Überfunktionen oder Unterfunktionen einzelner endokriner Organe entwickeln typische Symptome. So reguliert Insulin den Blutzuckerspiegel. Bei Insulinmangel kommt es zu Diabetes mellitus.

Die Schilddrüse produziert die Schilddrüsenhormone Thyroxin und Trijodthyronin. Sie regulieren den Energiestoffwechsel. Bei einer Schilddrüsenüberfunktion beschleunigt sich der Stoffwechsel dramatisch, während eine Schilddrüsenunterfunktion zu einer Verlangsamung des Stoffwechsels unter Ausbildung von Depressionen, Müdigkeit und Leistungsschwäche führt. Produziert die Nebennierenrinde zu viel Kortisol, erscheinen die typischen Symptome des Cushing Syndroms mit Stammfettsucht, Vollmondgesicht, erhöhtem Blutzuckerspiegel und Schwächung des Immunsystems.

Erkranken sogar übergeordnete Organe des Hormonsystems, kommt es häufig zu komplexen Krankheitsverläufen durch Ausfall gleich mehrerer Hormone. Ein typisches Beispiel ist der Panhypopituitarismus. Dabei erkrankt der Hypophysenvorderlappen, wobei es zum Ausfall aller sieben Hormone kommen kann, die dort gebildet werden. Wird die Hypophyse der Mutter während der Geburt eines Kindes zerstört, entwickelt sich das sogenannte Sheehan-Syndrom. Nicht nur ein Hormonmangel oder -überschuss kann zu Erkrankungen führen.

Auch Fehlregulationen bei der Funktion von Neurotransmittern sind häufig die Ursache von schweren Erkrankungen. Dabei handelt es sich meist um neurologische oder psychologische Störungen. Depressionen werden häufig durch einen Mangel an Dopamin verursacht. Auch seine Bindung an Rezeptoren kann gestört sein. Andererseits können Fehlregulationen von Neurotransmittern auch solche Erkrankungen wie Parkinson oder Epilepsie hervorrufen.

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