Hormonsynthese

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 19. Januar 2017
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Als Hormonsynthese wird der Herstellungsprozess von Hormonen bezeichnet. Hormone sind biochemische Botenstoffe, die von hormonproduzierenden Zellen abgegeben werden und an Zielzellen bestimmte Wirkungen hervorrufen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die Hormonsynthese?

Im Rahmen der Hormonsynthese werden verschiedenste Hormone gebildet. Nach ihrer chemischen Grundstruktur lassen sich zwei große Gruppen von Hormonen unterscheiden. Zum einen gibt es die Peptidhormone und zum anderen die Steroidhormone.

Steroidhormone sind nur sehr schlecht wasserlöslich und müssen deshalb zum Transport im Blut an Trägereiweiße gebunden werden. Erst in der Zielzelle selber erfolgt die Auslösung des Wirkmechanismus. Peptidhormone sind gut wasserlöslich und müssen zum Transport nicht an Eiweiße gebunden werden. Sie binden sich direkt durch spezifische Rezeptoren an die Zelloberfläche ihrer Zielzelle und lösen dort den Wirkmechanismus aus.

Die Hormonsynthese ist bei beiden Gruppen sehr unterschiedlich. In der Hormonsynthese werden autokrine, endokrine und parakrine Hormone hergestellt. Man bezeichnet Hormone als autokrin, wenn sie innerhalb derselben Zelle ihre Wirkung zeigen. Werden über das produzierte Hormon benachbarte Zellverbände gesteuert, so spricht man von einem parakrinen Hormon. Erreicht das Hormon die Zielzelle über den Blutweg, so handelt es sich um ein endokrines Hormon.

Funktion & Aufgabe

Peptidhormone bestehen aus Aminosäuren. Aminosäuren sind die kleinsten Bausteine der Eiweiße. Der Aufbau der Peptidhormone ist genetisch kodiert. Die Hormonproduktion erfolgt im endoplasmatischen Retikulum der hormonproduzierenden Zelle. Das endoplasmatische Retikulum ist ein kleines Kanalsystem innerhalb der Zelle.

In vielen Zellen werden Peptidhormone in Zwischenstufen hergestellt. Diese Zwischenstufen bezeichnet man auch als Pre- oder Prohormone. Sie werden im Golgi-Apparat der Zelle oder in kleinen Bläschen gespeichert und bei Bedarf aktiviert und in das endgültige Hormon umgewandelt. So können schnell größere Mengen des jeweiligen Hormons produziert werden.

Zu den Peptidhormonen gehören zum Beispiel Insulin, Somatostatin oder Glucagon. Insbesondere bei Insulin und Glucagon ist es wichtig, dass bei Bedarf schnell ausreichende Hormonmengen ausgeschüttet werden können. Andernfalls kommt es nach der Nahrungsaufnahme oder in körperlichen Belastungssituationen zu einer Über- bzw. Unterzuckerung.

Als Hormonsynthese wird der Herstellungsprozess von Hormonen bezeichnet. Abbildung zeigt Insulinausschüttung aus Bauchspeicheldrüse.

Steroidhormone werden in der Regel aus Cholesterin hergestellt. Eine Ausnahme bilden hier die Schilddrüsenhormone. Diese werden zwar zu den Steroidhormonen gezählt, werden aber aus sogenannten Tyrosinen synthetisiert. Das Cholesterin für die Steroidhormone stammt vornehmlich aus der Leber. Die Herstellung der Hormone erfolgt in den Mitochondrien der hormonproduzierenden Zellen. Mitochondrien werden auch "Kraftwerke der Zelle" genannt, da sie die Zellen mit Energie versorgen. Steroidhormone werden vornehmlich in der Nebennierenrinde produziert. Beispiele für Steroidhormone sind Mineralokortikoide wie das Aldosteron oder Glukokortikoide wie das Cortisol.

Die Produktion der Steroidhormone in der Nebennierenrinde wird durch ein Transportprotein, das Steroidogenic Acute Regulatory Protein (StAR), stark beeinflusst. Dieses Protein stellt bei erhöhtem Bedarf schnell Cholesterin zur Hormonsynthese zur Verfügung. Vor allem bei akuten Stressreaktionen muss eine schnelle Hormonsynthese von Glukokortikoiden gewährleistet sein. Glukokortikoide werden auch als Stresshormone bezeichnet. Sie sorgen dafür, dass die Energiereserven des Körpers freigesetzt werden. Auch Vitamin D und Vitamin A, die fälschlicherweise den Vitaminen zugeordnet werden, gehören eigentlich zu den Steroidhormonen.

Gesteuert wird die Hormonsynthese über Rückkopplung. Bei der negativen Rückkoppelung wird die Hormonsynthese gestoppt oder vermindert, sobald die Zielzelle die gewünschte Reaktion zeigt. Bei der positiven Rückkopplung verstärkt die Reaktion der Zielzelle die Hormonsynthese. Dies ist vor allem bei Geschlechtshormonen der Fall. Wichtige Steuerungsorgane der Hormonsynthese sind die Hypophyse und der Hypothalamus.

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Krankheiten & Beschwerden

Störungen der Hormonsynthese können bei jedem Hormon auftreten. Die Symptome können sehr vielgestaltig sein, je nachdem welches Hormon von der Synthesestörung betroffen ist. Häufig sind Hormonsynthesestörungen durch Erkrankungen des hormonproduzierenden Organs bedingt.

Beim Diabetes mellitus Typ 1 ist die Hormonsynthese des Insulins gestört. Es handelt sich dabei um eine Autoimmunkrankheit, bei der die körpereigenen Immunzellen die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse zerstören. Die Insulinsynthese ist nur noch eingeschränkt oder gar nicht mehr möglich. Infolge dessen kann der Zucker aus dem Blut nicht mehr in die Zellen eingeschleust werden. Es kommt zu einer Überzuckerung mit typischen Symptomen wie vermehrtem Durst, häufigem Wasserlassen und Gewichtsverlust. Unbehandelt droht eine Ketoazidose, eine gefährliche Entgleisung des Stoffwechsels.

Eine Störung in der Hormonsynthese der Schilddrüsenhormone kann eine Schilddrüsenunterfunktion zur Folge haben. Die Synthesestörung kann angeboren sein, durch Jodmangel oder eine Autoimmunerkrankung wie die Hashimoto Thyreoiditis verursacht werden. Wird die Hormonsynthese der Schilddrüse zu stark angeregt, kommt es zu einer Schilddrüsenüberfunktion. Auch hier kann eine Autoimmunerkrankung, der Morbus Basedow, die Ursache sein. Typische Symptome einer Schilddrüsenüberfunktion sind vermehrtes Schwitzen, Nervosität, Durchfall und Haarausfall.

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