Steroidhormon

Steroidhormone sind Steroide, die als Hormone wirken. Zu ihnen gehören die Sexualhormone der Keimdrüsen und die Corticosteroide der Nebennierenrinde. Die Steroidhormone der Säugetiere können in sechs Gruppen eingeteilt werden, nach den Steroidrezeptoren an denen sie binden: Glucocorticoide, Mineralocorticoide, Androgene, Estrogene, Gestagene und Vitamin D (Calciferole).

Stoffgruppe

Steroidhormone leiten sich vom Cholesterin ab und sind daher gut fettlöslich und schwer wasserlöslich. Dadurch können sie im Gegensatz zu den anderen Hormongruppen direkt in die Zelle gelangen und brauchen keinen Second Messenger. Dort binden sie an ihre entsprechenden Rezeptoren und können so ihre Wirkung entfalten. Der Steroid-Rezeptor-Komplex gelangt dann in den Zellkern, wo er auf den Stoffwechsel der Zelle Einfluss nehmen kann. Im Zellkern bewirkt er die Transkription spezifischer DNA-Abschnitte, sodass beispielsweise andere Struktur-Proteine hergestellt werden, welche z.B. die Membraneigenschaften der Zelle dauerhaft verändern können. Steroidhormone sind durch ihre Lipophilität in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden. Beim Transport über die Blutbahn sind Steroidhormone wegen ihrer wasserabweisenden Eigenschaften auf Plasmaproteine und spezielle Transportproteine angewiesen.

Metabolismus

Schematische Darstellung der Biosynthese der Steroidhormone.

Ausgehend vom Cholesterin entsteht Pregnenolon, das die zentrale Ausgangsverbindung der Steroidhormonbiosythese ist.

Cholesterin liefert das Sterangerüst, dem die Steroide ihren Namen verdanken. Über drei verschiedene Wege entsteht aus Cholesterin die Mineralocorticoide, Glucocorticoide und Geschlechtshormone. Dies geschieht in der Nebennierenrinde und in den männlichen und weiblichen Gonaden (Hoden und Ovar). Im Ovar wird übrigens auch zunächst Testosteron (also männliches Geschlechtshormon) produziert, das dann mit einer Aromatase (Enzym, das einen Kohlenstoffring aromatisch macht) zu Estradiol umgebaut wird.

Ihre Wirkungsdauer geht von einigen Stunden bis zu Tagen, wonach sie in der Leber wieder abgebaut werden.

Die Enzyme, welche die einzelnen Schritte vom Cholesterin zu den Steroidhormonen katalysieren, können durch Gendefekte gestört sein. Relativ häufig ist der 21-Hydroxylase-Mangel. Dieser führt zu einer Überproduktion von Geschlechtshormonen, da der Weg zum Cortisol und Aldosteron gestört ist. Die Krankheit nennt sich Adrenogenitales Syndrom.

Regelmechanismus

Der Ausstoß der Steroidhormone wird von den Hormonen der Hypophyse kontrolliert, welche wiederum von Neuronen des Hypothalamus gesteuert wird (Hypothalamo-Hypophysiärer Regelkreis). Dabei gibt es sogenannte negative Rückkopplungsmechanismen, d.h. wenn von der Körperperipherie, z.B. der Nebennierenrinde, zu viel produziert wird, registriert dies Hypothalamus und Hypophyse, diese schütten weniger trophische Hormone vom Glycoprotein und Peptidtyp aus (z.B. ACTH), wodurch das periphere Organ dann auch weniger synthetisiert.

Physiologie

Es gibt im Wesentlichen 3 Kategorien für Steroidhormone im menschlichen Körper:

  • Glucocorticoide: deren wichtigster physiologischer Vertreter das Cortisol (nicht Cortison!) ist. Es hat stoffwechsellregulatorische Aufgaben im Sinne der Energiebereitstellung (heben z.B. den Kohlenhydratspiegel im Blut; daher der Name!) und organphysiologische Aufgaben: sie verhindern z.B. ein Überschießen der Immunreaktionen und Entzündungsreaktionen des Körpers (werden deshalb in der medizinischen Therapie zur Immunsuppression eingesetzt und haben regulatorische Funktionen im Wachstum (fördern Knochenabbau → Osteoporose), Herz-Kreislaufsystem (Blutdrucksteigerung), Tag-Nacht-Rhythmus und induzieren Stressreaktionen. Deshalb wird Cortisol umgangssprachlich oft als das Stresshormon bezeichnet.
  • Mineralcorticoide: wichtigster physiologischer Vertreter ist das Aldosteron. Aufgaben: Regulation des Wasser- und Elektrolythaushalt. Spielt in der komplexen Regulation des Wasser- und Elektrolythaushaltes eine Rolle der Salz- und Wasserzurückhaltung im Körper (siehe auch: Renin-Angiotensin-Aldosteron-System)
  • Geschlechtshormone: hierbei muss man zwischen weiblichen und männlichen Geschlechtshormonen unterscheiden, wobei physiologischerweise sowohl weibliche als auch männliche Individuen beide besitzen. Die Geschlechtshormone werden hauptsächlich, aber nicht ausschließlich von den Gonaden synthetisiert.
  • Die männlichen Geschlechtshormone werden auch als Androgene bezeichnet. In der Laiensprache und Boulevardpresse werden mit "Steroiden" häufig fälschlicherweise nur Androgene gemeint. Der wichtigste physiologische Vertereter der Androgene ist das Testosteron, bzw. das aktivere Dihydrotestosteron, das aber erst in der Zielzelle aus anderen Androgenen gebildet wird. Nebenbei gibt as auch weniger aktive Formen, hauptsächlich aus der Nebennierenrinde. Es bewirkt die Ausbildung des männlichen Phänotyps (Erscheinungsbild) und männlicher Verhaltensweisen. Es wird deshalb auch vermehrt in der Embryogenese (Entstehung des Lebewesens in der Gebärmutter) und in der Pubertät ausgeschüttet. Dazu ist noch anzumerken, dass jegliche phänotypische Differenzierung in der Embryogenese zwischen männlich und weiblich ausschließlich vom Vorhandensein beziehungsweise der Abwesenheit der Wirkung männlicher Sexualhormone abhängt. So zum Beispiel die Entwicklung des äußeren Genitals: unter Anwesenheit der Wirkung der Androgene werden Penis und Hodensack, in welchen die Hoden einwandern, unter deren Abwesenheit wird aus derselben Anlage Klitoris und Schamlippen ohne Hoden-(bzw Eierstock-)Deszensus zusammen mit einer äußeren Scheidenanlage. Die Annahme, dass für das äußere Erscheinungsbild und das Wesen eines Individuums das Vorhandensein eines Y-Chromosoms ausschlaggebend ist, ist somit grundlegend falsch. Dieses hat nur Bedeutung in der Entwicklung des Hodens, der unter normalen Umständen natürlich der Hauptproduzent von Androgenen ist. Siehe auch sexuelle Differenzierungsstörungen.
  • Weibliche Geschlechtshormone: hiebei gibt es zwei Kategorien: Die Östrogene und die Gestagene.
Östrogene: wichtigste physiologische Vertreter: Östradiol und Östratriol. Sie sind zusammen mit dem Gestagen Progesteron für die Regulation des weiblichen Zyklus und der Schwangerschaft verantwortlich. Außerdem regulieren sie Reifung und Wachstum hauptsächlich der inneren weiblichen Geschlechtsorgane und die Reifung der sekundären weiblichen Geschlechtsmerkmale in der Pubertät. Des Weiteren sind sie für die Beendigung des Knochenwachstums (Schluss der Epiphysenfuge) bei beiden Geschlechtern zuständig.
Das wichtigste physiologische Gestagen ist das Progesteron. Es ist neben der Zyklusregulation das wichtigste schwangerschaftserhaltende Hormon. Beide Arten von weiblichen Geschlechtshormonen werden zumeist von den Eierstöcken gebildet, aber auch in geringerem Maße von der Nebennierenrinde und wahrscheinlich auch ein bisschen vom Fettgewebe (siehe männliche Gynäkomastie). Die Tatsache, dass diese Hormone neben den Hypophysenhormonen (FSH und LH) den weiblichen Zyklus kontrollieren, macht man sich bei der oralen Kontrazeption (Antibabypille) zunutze, wobei frau künstlich erzeugte, meist chemisch leicht veränderte Östrogen-Gestagen-Präparate nimmt.
  • Genaugenommen zählt das Vitamin D (Cholecalciferole) zu den Steroidhormonen. Dieses ist für die Regulation des Calciumphosphathaushaltes zuständig. Z.B. bewirkt es, dass mehr Calcium aufgenommen und in den Knochen eingebaut wird. Es wird physiologischerweise schrittweise in Haut, Leber und Niere synthetisiert.

Therapeutische Anwendung

Steroidhormone werden auch als Arzneistoffe genutzt. Beispiel dafür sind neben unzähligen anderen die Antibabypille und Cortisonhaltige Präparate.

Weblinks

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News

22.01.2021
Ethologie | Primatologie
Befreundete Schimpansen kämpfen gemeinsam gegen Rivalen
Menschen kooperieren in großen Gruppen miteinander, um Territorien zu verteidigen oder Krieg zu führen.
22.01.2021
Ökologie | Neobiota
Invasion: Bedrohung durch den Afrikanischen Krallenfrosch wesentlich größer als gedacht
Ein internationales Forscherteam um die beiden Herpetologen Philipp Ginal und Dennis Rödder vom Zoologischen Forschungsmuseum Koenig – Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere (ZFMK, Museum Koenig) nutzen einen neuen Ansatz zur Abschätzung des invasiven Potenzials einer Art.
22.01.2021
Neurobiologie
Grösse von Nervenverbindungen bestimmt Stärke des Signals
Nervenzellen kommunizieren miteinander via Synapsen.
22.01.2021
Mykologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Getreidelagerung: Naturstoffe wirksamer als chemische Insektizide
Senckenberg-Wissenschaftler Thomas Schmitt hat die Wirksamkeit von Kieselerde und einem parasitischen Pilz als Schutz vor Schadinsekten an Getreide im Vergleich zu einem chemischen Insektizid untersucht.
22.01.2021
Biotechnologie | Insektenkunde
Bioinspirierte Robotik: Von Libellen lernen
Forschungsteam der Uni Kiel entschlüsselt Fangapparat der aquatischen Jäger.
20.01.2021
Genetik | Evolution
Was das Genom des Lungenfischs über die Landeroberung der Wirbeltiere verrät
Das vollständig sequenzierte Genom des Australischen Lungenfisches ist das größte sequenzierte Tiergenom und hilft, den Landgang der Wirbeltiere besser zu verstehen.
20.01.2021
Zoologie | Ethologie
Weniger gestresst: Hochrangige Hyänenmännchen haben bei Weibchen beste Chancen
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) haben herausgefunden, dass die Interaktion mit anderen Männchen für rangniedrige Tüpfelhyänenmännchen "stressiger" ist als für hochrangige.
18.01.2021
Zytologie | Entwicklungsbiologie
Die ersten Löwen-Embryonen aus eingefrorenen Eizellen
E
18.01.2021
Mikrobiologie | Biochemie | Biotechnologie
Mikroorganismus baut Phenol unter extremen Bedingungen ab
Forschende vom Leibniz-Institut DSMZ in Braunschweig haben den Abbau von Phenol durch Saccharolobus solfataricus charakterisiert.
18.01.2021
Physiologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Methanausstoß von Milchkühen messen
Wissenschaftler des Instituts für Nutztierbiologie Dummerstorf haben ein neues Verfahren zur Vorhersage des Methanausstoßes einer Milchkuh entwickelt.
18.01.2021
Zoologie | Genetik | Ethologie
Berliner Igel bilden keine genetisch isolierten Bestände
Igel leben sowohl auf dem Lande als auch in größeren Städten.
16.01.2021
Botanik | Taxonomie
Die einzigartige Flora Neukaledoniens
Sieben neue Arten der Hundsgiftgewächse (Apocynaceae) haben Forscher*innen der Universität Bayreuth in Neukaledonien entdeckt. Auf den Spuren des britischen Entdeckers James Cook untersuchten sie im Frühjahr 2019 die Flora auf der Inselgruppe im Südwestpazifik.
16.01.2021
Taxonomie | Fischkunde
Neue Fischgattung aus Indien: Der Kiemenschlitzaal
Senckenberg-Wissenschaftler Ralf Britz hat gemeinsam mit internationalen Kolleg*innen eine neue Fischgattung beschrieben.
16.01.2021
Anthropologie
Wo man lebt, prägt das Verhalten
Je nachdem, wo auf der Welt sie leben, organisieren Menschen aus Jäger- und Sammlergesellschaften sich ihr Leben zum Beispiel bei der Nahrungssuche, Fortpflanzung, Betreuung des Nachwuchses und sogar hinsichtlich ihres sozialen Umfelds ähnlich wie Säugetier- und Vogelarten, mit denen sie ihren Lebensraum teilen.
16.01.2021
Ökologie | Biochemie
Wie Pflanzen Abwehrgifte bilden ohne sich selbst zu schaden
In einer neuen Studie klären Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und der Universität Münster die Biosynthese und genaue Wirkungsweise von Diterpen-Glykosiden in wilden Tabakpflanzen auf.
13.01.2021
Zoologie | Ethologie | Meeresbiologie
Kegelrobben fressen Seehunde, Schweinswale – und ihre Artgenossen
Kegelrobben (Halichoerus grypus) sind Deutschlands größte freilebende Raubtiere. Viele Feriengäste kennen das Bild, wenn sie auf Helgoland am Strand oder in anderen Nordseeregionen auf Sandbänken liegen – friedlich nebeneinander oder neben Seehunden.
12.01.2021
Botanik | Ökologie | Insektenkunde
Schmetterling beweist: Karpaten waren in der Eiszeit teilweise bewaldet
Senckenberg-Wissenschaftler haben die Rückzugsorte des Tagfalters Erebia aethiops während der letzten Eiszeit in Europa untersucht.
12.01.2021
Mikrobiologie | Biochemie
Bakterium produziert pharmazeutische Allzweckwaffe
Ein Wirkstoff aus den Blättern einer Zierpflanze gilt seit einigen Jahren als möglicher Vorreiter einer neuen Gruppe potenter Medikamente.
11.01.2021
Zoologie | Physiologie | Video
Neon-grünes Leuchten beim Wüstengecko
Forschende der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM), der LMU und der Hochschule München haben entdeckt, dass der Wüstengecko Pachydactylus rangei aus Namibia unter UV-Licht stark neon-grün fluoreszierende Streifen an den Körperseiten und um die Augen zeigt.
11.01.2021
Ethologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Ziegen mögen Denksport
Wissenschaftler untersuchten in einem Deutsch-Schweizer Projekt die Lernfähigkeit von Ziegen.
09.01.2021
Ethologie | Neurobiologie
Schlaf für Erholung des Gehirns unersetzlich
Forscher*innen des Universitätsklinikums Freiburg weisen erstmals direkt nach, dass während des Schlafens im Gehirn aktive Erholungsprozesse ablaufen, die sich nicht durch Ruhe ersetzen lassen. Die Erkenntnisse sind relevant für optimale Leistung.
07.01.2021
Ökologie | Biodiversität
Starker Rückgang einer einst zahlreichen Tierart
Eine erneute Untersuchung der Puku-Antilopen im Kasanka Nationalpark in Sambia dokumentiert einen starken Rückgang.
07.01.2021
Ethologie | Video | Primatologie
Guineapaviane grunzen mit Akzent
Vokales Lernen führt zur Anpassung der Lautstruktur in einer mehrstufigen Pavian-Gesellschaft.
07.01.2021
Klimawandel | Meeresbiologie
Das neue Gesicht der Antarktis
Die Antarktis könnte künftig ergrünen und von neuen Arten besiedelt werden. Andererseits dürften Spezies verschwinden.
07.01.2021
Klimawandel | Meeresbiologie | Neobiota
Biodiversitäts-Kollaps im östlichen Mittelmeer
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Paolo G.