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Lexikon der Ernährung: Hormone

Hormone, E hormones, organisch-chemische Verbindungen, die der Kommunikation zwischen den Zellen dienen und somit als interzelluläre Regulationsstoffe wirken. Bei H. im engeren Sinnen sind dabei Ausschüttungs- und Wirkort getrennt (daher fallen Phytohormone der Pflanzen nicht unter diese Definition). Ihrer chemischen Struktur nach handelt es sich bei den H. um Peptide oder Proteine (Peptidhormone), Aminosäuren oder biogene Amine (z. B. Catecholamine, Histamin) und deren Derivate (Neurotransmitter, Schilddrüsenhormone), Steroide (Sexualhormone, Corticoide [die auch als Cytostatika eingesetzt werden!]) oder Isoprenoide (Juvenilhormone der Insekten) sowie Derivate ungesättigter Fettsäuren (Eicosanoide).
H. können von Nervenzellen (Neurohormone, Neurotransmitter), endokrinen Drüsen (glanduläre H.) oder delokalisiert von verschiedenen, nicht eigens dafür spezialisierten Zellen des Organismus (aglanduläre oder Gewebshormone) gebildet werden. Zu den aglandulären H. der Wirbeltiere gehören die gastrointestinalen H., die Plasmakinine, Substanz P, die Eicosanoide sowie Differenzierungs-, Stimulierungs- und Wachstumsfaktoren, die oft nur funktionell charakterisiert wurden. Einige dieser Peptidhormone (z. B. die gastrointestinalen H., Substanz P) wurden auch im Zentralnervensystem nachgewiesen.
Wirkungsweise: Eine sinnvolle Wirkung der H. setzt deren funktionelle Hierarchie voraus. Mit Ausnahme von Insulin, Glucagon und Somatostatin unterliegen alle der direkten Kontrolle durch das Zentralnervensystem (Hypothalamus). Der Transport vom Bildungs- oder Freisetzungsort zum Wirkort erfolgt über die Körperflüssigkeiten. H., bei denen die Entfernung zwischen Freisetzungs- und Wirkort sehr kurz ist, so dass Diffusion ausreicht, werden auch als Lokalhormone bezeichnet (s. o.). Dazu gehören die Neurotransmitter und Gewebshormone. Von einer parakrinen Wirkungsweise spricht man, wenn die von einer Zelle gebildete Substanz unmittelbar auf benachbarte Zellen einwirkt, während bei der endokrinen Wirkungsweise zunächst Körperflüssigkeiten den Transport übernehmen, so dass weiter entfernte Zielzellen erreicht werden. Biochemisch lassen sich bei der Informationsübertragung durch H. drei Phasen unterscheiden: 1) die Biosynthese oder Freisetzung (wenn eine Speicherung erfolgt), 2) die spezifische Wechselwirkung mit Rezeptoren an oder in der Zielzelle, die über Folgereaktionen einen bestimmten biologischen Effekt auslöst, und 3) die Entfernung des H. vom Wirkort durch Abbau (enzymatischer Abbau z. B. durch Acetylcholin-Esterase oder Monoamin-Oxidase) oder Rücktransport.
Hormonrezeptoren können in der Zielzelle in der Zellmembran oder im Inneren der Zelle lokalisiert sein. Die meisten H. reagieren mit membrangebundenen Rezeptoren, d. h. sie gelangen meist nicht in die Zelle. Lediglich die Steroid- und Schilddrüsenhormone reagieren mit intrazellulären Rezeptoren. Der molekulare Wirkungsmechanismus der einzelnen H. ist unterschiedlich. Bei den Steroidhormonen kommt es nach der Reaktion mit den cytoplasmatischen Rezeptoren zu einer Translokalisation des Hormon-Rezeptor-Komplexes zum Zellkern, wo i. d. R. eine verstärkte Proteinsynthese ausgelöst wird. Die zellmembrangebundenen Rezeptoren sind an Effektorsysteme gekoppelt. Am besten untersucht ist das Adenylat-Cyclase-System. Dabei kommt es durch Reaktion des H. („primärer Botenstoff“, E first messenger) zur Aktivierung des Enzyms Adenylat-Cyclase, das aus AMP cAMP bildet. cAMP beeinflusst in der Zelle dann als sekundärer Botenstoff (E second messenger) zahlreiche Stoffwechselprozesse, im Wesentlichen die Proteinphosphorylierung.
Ernährungsphysiologische Bedeutung: H. wirken (un)mittelbar auf die Stoffwechselaktivität, sie stellen somit ein wichtiges Mittlersystem zwischen Zentralnervensystem (und enterischem Nervensystem) und Geweben bzw. Organen dar. Unmittelbar regulierend auf die Verdauung wirken die (gastrointestinalen) Verdauungshormone: Gastrin, Sekretin, Motilin, Cholecystokinin, gastrininhibierendes Polypeptid und vasoaktives Intestinalpolypeptid.

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