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Lexikon der Biologie: Insektenhormone

Insektenhormone, umfassen eine Vielzahl von Hormonen und endokrinen Faktoren mit Steroid-, Terpenoid-, Amin- oder Peptidstruktur, die in den neurosekretorischen Zellen des Nervensystems, einigen peripheren Neuronen oder auch in bestimmten Organen synthetisiert, in verschiedenen Neurohämalorganen zunächst gespeichert und nach hormonalem oder neuralem Stimulus an die Hämolymphe abgegeben werden. Das wichtigste zentrale neurohormonale System ist der Gehirn-Retrocerebralkomplex (stomatogastrisches Nervensystem). Er besteht aus dem Gehirn, den Corpora cardiaca und den Corpora allata. Weitere Neurohämalzonen und neurosekretorische Zellen finden sich im ventralen Nervensystem, den Segmentalnerven und den lateralen Herznerven. Die Lokalisation, Struktur und Wirkungsweise von Insektenhormonen ( vgl. Infobox ) wurde in den letzten Jahren in zunehmendem Maße erforscht und belegt, daß es – entgegen früheren Vorstellungen – bei Insekten analog zu anderen hoch evolvierten Genera eine Vielzahl hormonell wirksamer Faktoren gibt, welche verschiedene Lebensprozesse steuern ( vgl. Tab. ). Die Funktion eines Hormons kann im Juvenil- und im Adultstadium unterschiedlich sein. Hormonanaloga und Agonisten werden vom Menschen als Schädlingsbekämpfungsmittel eingesetzt (biotechnische Schädlingsbekämpfung), und auch von Pflanzen sind Hormonmimetika bekannt. Die bekanntesten Insektenhormone sind das Ecdyson (Ecdysteroide) und das Juvenilhormon. adenotropes Hormon, Butenandt (A.F.J.), Neuropeptide.

Insektenhormone

Typ Struktur Synthese- bzw. Abgabeort Wirkung

1. Metamorphosehormone

Bursicon Peptid neurosekretorische Zellen des Gehirns, terminales Abdominalganglion Sklerotisierung der Cuticula nach der Häutung im Rahmen des Tyrosin-DOPA-Stoffwechsels
Ecdyson Steroid Prothoraxdrüse, Ovarfollikel Nach Hydroxylierung im Fettkörper zu 20-OH-Ecdyson: Neubildung der Cuticula vor der Häutung, Metamorphose, imaginale Differenzierung
Eclosionshormon
(EH)
Peptid Gehirn, Corpora cardiaca Auslösung der Häutung (Ecdysis)
Juvenilhormone
(ca. 7 bekannt)
Terpenoid Corpora allata Larvalstadium: Erhalt des larvalen Häutungscharakters; Adultstadium: Regulation der Fortpflanzung und des Sexualverhaltens
prothorakotropes Hormon (PTTH) Protein mediane neurosekretorische Zellen des Gehirns Aktivierung der Prothoraxdrüse zur Synthese von Ecdyson

2. Hormone der metabolischen Homöostase

adipokinetische Hormone (AKH)
(ca. 27 bekannt)
Peptid Corpora cardiaca Freisetzung von Triglyceriden und/oder Kohlenhydraten aus dem Fettkörper, Erhöhung des Hämolymphlipidspiegels
antidiuretisches Hormon, Adiuretin (ADH) Peptid Corpora cardiaca, Thoraxganglion,
Abdominalganglion
Exkretion, Wasser- und Salzhaushalt (Rückresorption von Wasser aus dem Darm)
Chloridtransport-stimulierendes Hormon (CTSH) Peptid Corpora cardiaca, Abdominalganglion fördert Ionen- und Wasser-Reabsorption
diuretisches Hormon (DH) Peptid Pars intercerebralis/Corpora cardiaca, Abdominalganglien fördert Flüssigkeitssekretion und KCl-Abgabe in den Malpighischen Gefäßen
hyperglykämisches Hormon Peptid neurosekretorische Zellen des Gehirns, Corpora cardiaca Hämolymphzucker steigernd
hypoglykämisches Hormon Peptid Pars intercerebralis, Corpora cardiaca Hämolymphzucker senkend
hypolipämisches Hormon Peptid Corpora cardiaca Fettsäurespiegel senkend
Octopamin Amin neurosekretorische Zellen schnelle Energiemobilisierung in Notsituationen, fördert AKH-Ausschüttung (Wirkung ähnlich dem Wirbeltieradrenalin)
Pheromon-Biosynthese-aktivierende Neuropeptide (PBAN) Peptid Suboesophagealganglion Aktivierung der Sexualpheromonproduktion in den abdominalen Drüsen
Proctolin Peptid Ganglien der Enddarmregion langsame Längsmuskelkontraktion des Hinterdarms, wirkt auf den Herzschlag, Oviduktmuskel und (artabhängig) weitere Muskeln; es existieren weitere myotrope Peptide, z.B. verschiedene Kinine, mit ähnlichen Funktionen
Juvenilhormon (JH) Terpenoid Corpora allata Fettstoffwechsel

3. Hormone zur Regulation der Fortpflanzung

Allatostatine Peptid Gehirn-Corpora-cardiaca-Komplex Inhibition der Juvenilhormon-Synthese in den Corpora allata
Allatotropine Peptid Gehirn-Corpora-cardiaca-Komplex Förderung der Juvenilhormon-Synthese in den Corpora allata
Antigonadotropin Peptid abdominale neurosekretorische Organe der Segmente 2, 3, 4, 5 Antagonist des Juvenilhormons
Corpora-cardiaca-stimulierender Faktor (CCSF) Peptid Ovar Freisetzung von EDNH
Ecdyson Steroid Prothoraxdrüse Ei- und Embryonalentwicklung, Spermatogenese, indirekte Kontrolle der Corpora allata, Auslösung des Kopulationsverhaltens
Eientwicklungshormon (EDNH: egg development neurosecretory hormone) Peptid mediane neurosekretorische Zellen des Gehirns, Corpora cardiaca Ovarentwicklung
Follikelzellen-Nähr-Hormon (FCTH: follicle cell trophic hormone) Peptid mediane neurosekretorische Zellen der Pars intercerebralis des Gehirns Follikelzellen, Stimulation der Eihüllprotein- und Ecdysonsynthese
Juvenilhormon (JH) Terpenoid Corpora allata Synthese und Freisetzung von Vitellogenin, Oocytenwachstum, Synthese von Eigelege-Schutzsekret, Spermatogenese, Synthese Männchen-spezifischer Proteine im Hoden, Beeinflussung des Paarungsverhaltens und der Pheromonproduktion

4. Wachstums- und Entwicklungshormone

Diapausehormon Peptid (zum Teil mit Zuckerseitenketten) Suboesophagealganglion, Prothoraxdrüse steuert die Färbung der Eier und ihren Diapausemodus, Kohlenhydratmetabolismus
Polymorphismus-Hormon Peptid neurosekretorische Zellen des Gehirns Steuerung der „Jungfernzeugung“ in Abhängigkeit von der Photoperiode

5. Pheromone
Moleküle unterschiedlicher chemischer Spezies, die von einem Individuum freigesetzt werden und Physiologie und Verhalten anderer Mitglieder derselben Spezies beeinflussen.

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