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Ein Hormon ist eine biologisch aktive Substanz, die von einer Drüsenzelle synthetisiert und in das innere Milieu des Körpers abgesondert wird, wo sie zirkuliert und über die Blutbahn auf spezifische Rezeptoren in einem Zielorgan wirksam wird.

Zu den wichtigsten Hormonen gehören Cortisol, Insulin, Östrogen, Testosteron, Adrenalin, Melatonin, Insulin sowie Thyroxin und Trijodthyronin.

Die Wissenschaft zur Erforschung der Hormone (Synthese, Wirkung, Regulation) bezeichnet man als Endokrinologie.

Etymologie

Das Wort Hormon ist abgeleitet von altgriechisch hormā́n „in Bewegung setzen, antreiben, anregen“. Der Begriff wurde 1905 von Ernest Starling und William Maddock Bayliss geprägt. Aus dieser Zeit stammt der klassische Hormonbegriff, nach dem Hormone körpereigene Stoffe sind, die aus einer Drüse (glandulär) in den Blutkreislauf (endokrin) abgegeben werden, um als „chemischer Bote“ in anderen Organen eine spezifische Wirkung zu erzielen (Beispiele: Schilddrüse, Nebennieren, Bauchspeicheldrüse).

Abgrenzung

Anhand ihrer Wirkungsschwerpunkte werden von den Hormonen die Zytokine abgegrenzt, die Wachstum, Proliferation und Differenzierung von Zellen regulieren.

Die weite Verbreitung der zellulären Quellen für Zytokine ist möglicherweise ein Merkmal, das sie von Hormonen unterscheidet. Praktisch alle kernhaltigen Zellen, vor allem aber Endo-/Epithelzellen und ansässige Makrophagen sind potente Produzenten von Zytokinen wie IL-1, IL-6 und TNF-α. Im Gegensatz dazu werden klassische Hormone wie Insulin von einzelnen Drüsen wie der Bauchspeicheldrüse abgesondert.

Ein Grund für die Schwierigkeit, Zytokine von Hormonen zu unterscheiden, ist, dass einige immunmodulierende Wirkungen von Zytokinen eher systemisch (d. h. den gesamten Organismus betreffend) als lokal sind. Um die Terminologie der Hormone genau zu verwenden, können Zytokine beispielsweise autokrin (von griechisch autós: „selbst“ und krinein: „trennen“, „abgeben“) oder parakrin (para: „daneben“ und krinein: „trennen“, „abgeben“) wirken.

Auch Neurotransmitter (wie zum Beispiel Acetylcholin, Glutamat und GABA), die von Nervenzellen in den synaptischen Spalt abgegeben werden, um an benachbarten Zielzellen ihre Wirkung zu entfalten, werden in der Regel nicht als Hormone bezeichnet.

Funktionsweise

Ein Hormon ist ein Botenmolekül, das vom endokrinen System (einer endokrinen Drüse oder einem endokrinen Gewebe) als Reaktion auf einen Reiz produziert wird und schon in sehr geringen Dosen wirken kann.

Sie wird dann im gesamten Organismus verteilt. Tierische Hormone werden von spezialisierten Drüsen abgesondert und über das Blut oder die Lymphe verbreitet. Hormone werden wie andere zirkulierende Moleküle mit den Exkrementen und dem Urin ausgeschieden, manchmal nach Konjugation und/oder Abbau. Verwandte Moleküle, die Pheromone, werden von externen Drüsen produziert und dienen bei Tieren z. B. zur Markierung des Territoriums, der Dominanz in der Gruppe oder der sexuellen Disposition.

Arten

Chemisch sind Hormone niedermolekulare Verbindungen oder gelegentlich auch Peptide (sogenannte Peptidhormone). Bei Wirbeltieren lassen sich die verschiedenen Arten von Hormonen in die folgenden chemischen Klassen einteilen.

  1. Von Aminen abgeleitete Hormone, die aus einer einzigen Aminosäure (Tyrosin oder Tryptophan) bestehen, jedoch in einer abgeleiteten Form. Beispiele: Katecholamine und Thyroxin;
  2. Peptidhormone; die aus Ketten von Aminosäuren, also Proteinen, bestehen, wobei die kürzeren Ketten als Peptide bezeichnet werden. Beispiele für Hormone auf Oligopeptidbasis sind TRH und Vasopressin. Beispiele für proteinbasierte Hormone: Insulin und Wachstumshormon. Oder das 1954 entdeckte Oxytocin, das im Hypothalamus und in der Posthypophyse gebildet wird und bei schwangeren Frauen die Kontraktionen der Gebärmutter anregt und die Geburtswehen beschleunigt;
  3. Steroidhormone, bei denen es sich um Steroide handelt, die aus Cholesterin gewonnen werden. Die Hauptquellen sind die Nebennierenrinde und die Keimdrüsen. Beispiele für Steroidhormone sind Östrogen, Testosteron und Cortisol. Sterolartige Hormone wie Calcitriol sind ein homologes System;
  4. Lipid- und phospholipidbasierte Hormone werden von Lipiden wie Linolsäure und Phospholipiden wie Arachidonsäure abgeleitet. Die Eicosanoide bilden die Hauptklasse, von denen die Prostaglandine am besten erforscht sind.

Bildung

Hormone werden von speziellen hormonproduzierenden Zellen gebildet: Diese befinden sich in Drüsen in der Hirnanhangdrüse (Hypophyse), der Zirbeldrüse, der Schilddrüse, der Nebenniere und in den Langerhans’schen Inselzellen der Bauchspeicheldrüse.

Geschlechtshormone werden von spezialisierten Zellen der weiblichen oder männlichen Geschlechtsorgane gebildet: Theca- und Granulosazellen bei der Frau und Leydig-Zellen beim Mann.

Hormone des Magen/Darm-Traktes finden sich verteilt in den Lieberkühn-Krypten. Zudem werden in der Leber Vorstufen des Angiotensins gebildet.

Einige Hormone werden auch von Nervenzellen gebildet, diese nennt man Neurohormone oder Neuropeptide.

Charakteristisch für die hormonproduzierenden Zellen sind Enzyme, die nur in diesen Zellen vorkommen. Die Freisetzung der Hormone ist individuell für jedes Hormon geregelt. Häufig werden Hormone in der Zelle gespeichert und nach Stimulation durch einen Freisetzungsstimulus freigesetzt. Die Freisetzungsstimuli können z. B. Releasing-Hormone sein (Freisetzungshormone, auch Liberine genannt).

Homöostase

Die meisten regulatorischen Hormone sind Teil eines so genannten homöostatischen Systems. Das bedeutet, dass das System bestrebt ist, sich selbst um ein bestimmtes Gleichgewichtsniveau herum zu regulieren. Wenn etwas passiert, das dieses Gleichgewicht stört, werden Hormone freigesetzt, die den Körper beeinflussen, bis ein neues Gleichgewicht erreicht ist.

Insulin zum Beispiel signalisiert den Zellen, Zucker aus dem Blut aufzunehmen. Andere Hormone, darunter Adrenalin, lassen den Blutzuckerspiegel ansteigen. Durch das Gleichgewicht dieser Hormone wird auch der Blutzuckerspiegel relativ konstant gehalten. Es gibt noch ein weiteres Hormon, das Glukagon, das die gegenteilige Wirkung (Antagonist) wie Insulin hat: Es erhöht den Abbau von Glykogen (tierische Stärke; ein "gespeichertes Kohlenhydrat": verzweigtes Polysaccharid (Vielfachzucker), das aus Glucose-Monomeren aufgebaut ist), was zu einem Anstieg des Blutzuckerspiegels führt. Insulinmangel führt zu Diabetes, kann aber auch dadurch entstehen, dass die Insulinrezeptoren an den Körperzellen "abgestumpft" sind.