Peptidhormon

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 21. November 2016
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Das Sekretin ist das erste Peptidhormon, das Anfang des letzten Jahrhunderts entdeckt und als gastrointestinales Peptidhormon beschrieben wurde. Seit dem kamen weitere dazu die genauer untersucht wurden, wie das Insulin, das essentiell beim Zuckerabbau ist.

Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Peptidhormon?

Peptidhormone kennzeichnen sich durch ihre Aminosäurezusammensetzung und besitzen wasserlösliche Eigenschaften. Sie bestehen aus einer oder mehreren Peptidkette/n, die jeweils aus einer geringen Anzahl (zwischen 10 bis 100) von Aminosäuren bestehen, die durch Peptidbindungen enzymatisch verknüpft werden.

Hierbei reagiert die Carboxylgruppe der einen Aminosäure mit der Aminogruppe einer weiteren Aminosäure unter Wasserabspaltung. Peptidhormone können als Signalmoleküle auch die Ausschüttung anderer Hormone induzieren.

Funktion, Wirkung & Aufgaben

Peptidhormone wirken entweder lokal an ihrer Produktionsstätte, oder gelangen mit dem Blutstrom an ihren Wirkungsort. Hier können sie die Zellmembrane nicht passieren und docken stattdessen an membrangebundene Zellrezeptoren nach dem Schlüssel-Schloß-Prinzip an.

Durch die Bindung verändern sich die Strukturen der Rezeptoren, so dass sie intrazellulär z. B. das Enzym Adenylylcyclase binden und aktivieren. Diese Aktivierung vermittelt im Zellinneren eine Umwandlung von ATP in cAMP (cyclisches Adenosin-monophosphat). Peptidhormone werden daher auch als first messenger und das cAMP als second messenger bezeichnet. Das cAMP hat je nachdem wo es produziert wurde unterschiedliche Funktionen, kann die Zelle praktisch nicht verlassen und wird daher mit der Zeit durch ein anderes Enzym in nichtcyclisches AMP umgewandelt und inaktiviert.

Die wichtigsten Peptidhormone sind Insulin und sein Gegenspieler Glucagon. Dieser verhindert im Körper Unterzuckerung. Insulin dagegen gelangt über den Blutstrom ins insulinabhängige Gewebe wie z.B. in die Muskelzellen, Leber- und Fettzellen, um hier den Glykogenaufbau (Depotform von Zucker) zu induzieren. Weitere relevante Peptidhormone sind die Sexualhormone FSH (Follikelstimulierendes Hormon) und LH (Luteinisierendes Hormon).

Sie regulieren bei der Frau die Reifung von Follikeln in den Eierstöcken und den Eisprung. Beim Mann steuern sie die Spermienbildung, wobei das LH hier ICSH (interstitial cell stimulating hormone) bezeichnet wird. Das Peptidhormon GH (Growth Hormone im Englischen) hat vor allem Einfluss auf den Stoffwechsel von Zellen und ist damit als Wachstumshormon mitverantwortlich für die Differenzierung von Zellen und Organen. Es kontrolliert indirekt den postnatalen Körperwachstum, indem es andere Botenstoffe in der Leber stimuliert.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte

Meist werden in den Organen längere Vorläuferpeptide gebildet, die inaktiv im Körper gespeichert werden. Bei Bedarf werden sie dann enzymatisch proteolysiert, das bedeutet dass der Vorstufe des Peptidhormons die inaktivierenden Anteile entfernt werden und sie damit aktiviert.

Im Falle von Insulin, das aus zwei Peptidketten besteht (A- und B-Kette) und in der Bauchspeicheldrüse gebildet wird, sind die beiden Ketten durch ein C-Peptid miteinander verbunden und als Proinsulin inaktiv. Sobald das C-Peptid gespalten wird, werden die beiden Ketten aktiviert. In der Bauchspeicheldrüse wird auch das Glukagon hergestellt. Die Produktionszellen für Insulin sind die beta-Zellen und für Glukagon die alpha-Zellen der Langerhansschen Inselzellen. Diese sind nach ihrem Erstbeschreiber, dem deutschen Pathologen Paul Langerhans (1847–1888), benannt. Bereits geringe Mengen der Peptidhormone reichen aus, damit ihre Wirkung im Körper sichtbar wird.

Ein gesunder Mensch benötigt z.B. nur 0,13-0,7 ng/ml Insulin, damit der Zuckerabbau erfolgreich stattfinden kann. Nach den hormonproduzierenden Drüsen werden Schilddrüsen-, Nebennierenmark-, Hypothalamus- oder Hypophysenhormone unterschieden. FSH und LH werden beispielsweise in der Hypophyse (Hirnanhangsdrüse) produziert und über den Blutstrom an die Reproduktionsorgane transportiert.

Die geschlechtsspezifischen Normalwerte schwanken bei gebärfähigen Frauen für FSH je nach Zyklusphase zwischen 3,5-21,5 mlE/ml, während nach der Menopause Werte zwischen 26-135 mlE/ml normal sind. Bei Männern unterscheiden sich die FSH-Werte altersabhängig (unter 40 Jahre: <6 mlE/ml FSH; ab 40 Jahre: <13 mlE/ml FSH). Auch bei LH schwankt der Wert geschlechtsspezifisch (bei Männern ≥ 25 Jahre: 1,7 -8,6 mlE/ml) bzw. bei der Frau zyklusspezifisch (1-95 mlE/ml, nach der Menopause: 7,7-58,5 mlE/ml).

Für GH variiert die Konzentration zwischen Erwachsenen (0-8 ng/ml) und Kindern bis zur Pubertät (1-10 ng/ml). Bei der Konzentrationsbestimmung von Hormonen sollte das Blut stets morgens abgenommen werden, da die Hormonausschüttung einem Tagesrhythmus unterliegt.

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Krankheiten & Störungen

Während der Produktion oder am Wirkungsort der Peptidhormone können Störungen auftreten, die zu den unterschiedlichsten Erkrankungen führen. Dabei hat Insulin durch die Volkskrankheit Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit) traurige Berühmtheit erlangt.

Können zum Beispiel die beta-Zellen kein Insulin mehr produzieren, so muss dem Körper dieses von außen zugeführt werden. Bei der Insulinresistenz können viele der spezifischen Zelloberflächen-Rezeptoren, die normalerweise mit Insulin interagieren, diese Interaktion nicht mehr bewerkstelligen und der second messenger bleibt inaktiv. Erhöhte Glukagenproduktion werden durch Glukagonome hervorgerufen. Das sind neuroendokrine Tumore, die vor allem die alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse betreffen. Glukagonome machen ca. 1% aller Bauchspeicheldrüsentumore aus und sind damit sehr selten. Dagegen liegt bei der Hypoglykämie meist ein Glukagonmangel vor.

Bei einer ungewollten Schwangerschaft können die Konzentrationen der FSH oder LH stark unter den Normwerten liegen, so dass eine Unterfunktion der Eierstöcke hervorgerufen wird. Auch Störungen in der Pubertätsentwicklung können auf eine Mangel- oder Fehlbildung von FSH und/oder LH zurück zu führen sein. FSH-Störungen können bei Jungen die Pubertätsentwicklung hemmen und bei Männern die Ursache für mangelnde Samenreifung sein.

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