Endokrine Drüsen: Definition und Überblick

Hormone müssen auf einem Weg ins Blut gelangen. Diese Aufgabe übernehmen endokrine Drüsen, die an verschiedensten Stellen im Körper vorkommen. Wie sie funktionieren, wo sie zu finden sind und welche Zellarten ihnen angehören, beschreibt dieser Artikel ausführlich.

Endokrine Drüsen – Definition und Funktion

Endokrine Drüsen beschreiben definitionsgemäß Gewebe, welches spezialisierte Zellen enthält. Diese Zellen geben Hormone in die Blutbahn ab, was als endokrine Sekretion bezeichnet wird. So können die Hormone zu ihrem Zielort gelangen.

Sie bilden damit den Gegensatz zu den exokrinen Drüsen und besitzen auch keinen Ausführungsgang. Typisch für endokrine Drüsen sind hingegen ein fenestriertes Endothel an den Blutgefäßen, wodurch Hormone leichter durch Poren in das Blut gelangen.

Endokrine Drüsen – Organe

Zu den endokrinen Drüsen zählen im gesamten Körper verschiedene Organe. Diese bestehen aus endokrinem Gewebe und bilden die Grundlage des Hormonhaushaltes.

Adenohypophyse

Der Hypophysenvorderlappen ist Teil der Hypophyse, der Effektor- und Steuerhormone in den Blutkreislauf abgibt. Gesteuert von Hormonen des Hypothalamus sezernieren sie selbst entweder glandotrope Hormone wie ACTH und TSH oder nicht-glandotrope Hormone wie GH. Glandotrop bedeutet, dass sie an peripheren endokrinen Drüsen, wie beispielsweise der Nebennierenrinde, eine Hormonausschüttung bewirken.

Zu den sezernierten Hormonen zählen folgende:

• Somatotropin / Growth Hormone (GH): wirkt wachstumsfördernd durch Bildung von Insulin-like Growth Factor I und II in der Leber und damit auch anabol, lipolytisch und insulinantagonistisch.
• Proopiomelanocortin (POMC): Aus der Vorstufe POMC entsteht nach posttranslationaler Spaltung entweder ACTH, alpha-MSH oder beta-Endorphin. ACTH steigert kurzfristig und langfristig die Cortisolsynthese, alpha-MSH ist an der Hautpigmentierung beteiligt und reguliert Fieber, Hunger und sexuelle Erregung, während beta-Endorphin eine schmerzlindernde Wirkung besitzt.
• Thyrotrophin (TSH): stimuliert die Bildung und Freisetzung von Thyroxin (T4) und Triiodidthreonin (T3) in der Schilddrüse.
• Prolaktin: Dieses Hormon sorgt für das Wachstum der Brustdrüsenzellen und für die Laktation
• Follitropin (FSH) und Lutropin (LH): Sie stimulieren die Bildung von Geschlechtshormonen.

Viele spezialisierte Zelltypen produzieren die verschiedenen Hormontypen, die durch immunhistochemische Verfahren voneinander abgegrenzt werden können. So existieren beispielsweise thyreotrope Zellen für TSH oder somatotrope Zellen für Somatotropin.

Histologisch besteht die Adenohypophyse aus Zellnestern, die durch Sinusoide getrennt sind. In diesen laufen Blutgefäße, die die Hormone aus den Zellen aufnehmen. Im Vorderlappen unterscheidet man zwischen azidophilen Zellen für nicht-glandotrope Hormone (Somatotrope und Mammotrope Zellen), basophilen Zellen für glandotrope Hormone (Corticotrope, Gonadotrope und Thyreotrope Zellen) und chromophoben Zellen mit unklarer Funktion.

Die basophilen Zellen kommen erneut im Mittellappen der Adenohypophyse vor.

Schilddrüse und Nebenschilddrüse

Die Schilddrüse produziert Triiodthyronin (T3), Thyroxin (T3) und Calcitonin, welche für den Energiestoffwechsel und die Entwicklung essentiell sind. Besonders das Wachstum ist von ihnen abhängig. Calcitonin entfaltet seine Wirkung im Kalzium-Haushalt, ordnet sich aber Parathormon und Vitamin D in der Bedeutung unter.

Das Gewebe der Schilddrüse setzt sich aus Follikeln zusammen, in denen sich endokrin aktive Zellen befinden, die Thyreozyten (Follikelepithelzellen) und die C-Zellen. Thyreozyten produzieren T3 und T4, während C-Zellen Calcitonin produzieren und speichern.

Die Nebenschilddrüse, die hinter der Schilddrüse angelegt ist, sezerniert eben dieses Parathormon, das wichtigste Hormon der Kalziumhomöostase. Die zuständigen Zellen dafür sind die Hauptzellen, welche durch ein polygonales Aussehen mit rundem Zellkern gekennzeichnet sind.

Nebenniere

Die Nebenniere besteht aus der Rinde und dem Mark. Die Nebennierenrinde (NNR) liegt außen und bildet Steroidhormone. Sie besteht von außen nach innen aus drei Zonen:

• Zona glomerulosa: Azidophile Zellen produzieren hier Mineralokortikoide wie Aldosteron.
• Zona fasciculata: Hier sezernieren Zellen Glukokortikoide wie Cortisol.
• Zona reticularis: Die Zellen dieser Zone produzieren Sexualhormone wie Androgene.

Um sich die Reihenfolge der Schichten zu merken, hilft der Merkspruch “Salt, Sugar, Sex – The deeper you go, the better it gets.”

Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) steuert durch Serotonin, Prostaglandin und ACTH vorwiegend die Sekretion der Mineralokortikoide. Zusätzlich reguliert ACTH auch die Sekretion der Hormone der anderen Schichten.

Das Nebennierenmark produziert Katecholamine wie das Hormon Adrenalin. Es dient gemeinsam mit dem Neurotransmitter Noradrenalin der Aufrechterhaltung des Kreislaufs und wird vermehrt bei psychischer und körperlicher Belastung ausgeschüttet. Die Synthese findet in den chromaffinen Zellen des Marks statt.

Zirbeldrüse

Die Glandula pinealis befindet sich im Epithalamus. Ihre Aufgabe ist die lichtabhängige Produktion von Melatonin durch Pinealozyten. Fehlen Lichtreize, wird aus Tryptophan das Hormon Melatonin gebildet, welches den Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert.

Endokrine Drüsen – Zellgruppen

Innerhalb verschiedener Organe, wie dem Pankreas oder dem Ovar, gibt es Ansiedlungen von Zellen, die die endokrine Funktion des Organs übernehmen. Im Gegensatz zu den eben erläuterten Organen besitzen diese allerdings noch andere Aufgaben, weshalb sie nicht vollständig aus endokrinem Drüsengewebe bestehen.

Hypothalamus und Neurohypophyse

Im Hypothalamus existieren zahlreiche Kerngebiete, wovon die wichtigsten der Nucleus supraopticus und der Nucleus paraventricularis sind. Kerngebiete im Allgemeinen sind Ansammlungen von Nervenzellkörpern (Perikaryen), die sich von der umgebenden weißen Substanz aus Axonen farblich abheben.

Der Nucleus supraopticus bildet das antidiuretische Hormon (ADH) und ein wenig Oxytocin. Letzteres wird allerdings hauptsächlich vom Nucleus paraventricularis gebildet. Beide geben die Hormone als Vorstufe in Vesikeln zur Neurohypophyse ab entlang der Axone. Dort werden sie bei Bedarf freigesetzt.

Weitere Kerngebiete sind für die Bildung von Releasing-Hormonen (RH) zuständig, die wiederum ihre Wirkung in der Adenohypophyse entfalten. Beispiele dafür sind der Nucleus arcuatus für GHRH, der Nucleus paraventricularis für TRH und CRH und die Area preoptica für GnRH.

Auch die Inhibiting-Hormone (IH) werden von Kerngebieten des Hypothalamus sezerniert, etwa Somatostatin (GHIH) oder Dopamin vom Nucleus arcuatus.

Pankreas

Der endokrine Anteil des Pankreas sind die Langerhans-Inseln, die den Kohlenhydratstoffwechsel regulieren. Es existieren fünf verschiedene Zelltypen innerhalb der Inseln:

• A-Zellen: Etwa zehn bis zwanzig Prozent der Zellen produzieren Glucagon und speichern dieses in alpha-Granula.
• B-Zellen: Der Großteil der endokrinen Zellen (70 bis 80 Prozent) bilden Insulin und speichern das Hormon in beta-Granula.
• D-Zellen: Somatostatin-bildende Zellen machen fünf bis zehn Prozent aus und speichern es in delta-Granula.
• PP-Zellen: Diese Zellen bilden pankreatisches Polypeptid und machen unter zwei Prozent aus.
• Ghrelin-Zellen: Sie produzieren Ghrelin, ein Hormon, das den Hunger steigert.

Durch die Ähnlichkeit mit enteroendokrinen Zellen werden sie daher mit diesen zusammen zum gastroenteropankreatischen System (GEP-System) zusammengefasst.

Vor allem durch die Ausschüttung von Insulin und Glucagon regulieren die Langerhans-Inseln den Blutzuckerspiegel.

Ovarien, Plazenta und Hoden

Die endokrinen Anteile der Ovarien bilden die Follikel und das Corpus luteum. Die Ovarialfollikel sind hormonell für den Menstruationszyklus, die Bildung von Sexualhormonen und die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft essentiell. Das Corpus luteum (der Gelbkörper) ist ebenfalls hormonell aktiv. Die hormonproduzierenden Zellen sind Thecaluteinzellen für die Androgenproduktion und Granulosazellen für die Umwandlung von Androgenen in Gestagene oder Östradiol. Liegt eine Schwangerschaft vor, so sezerniert es schwangerschaftserhaltende Hormone.

In der Plazenta gibt es Trophoblasten. Die Synzytiotrophoblasten produzieren verschiedene Hormone, die Aufgaben rund um die Schwangerschaft übernehmen. Dazu zählen folgende:

• Humanes Choriongonadotropin (HCG): Aufrechterhaltung der Schwangerschaft
• Humanes Plazentalactogen (HPL): erhöhte Insulinresistenz der Mutter
• Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH): unklare Funktion, vermutlich Timing der Geburt
• Östrogen: Ab der zehnten Schwangerschaftswoche erfolgt die Umwandlung von Dehydroepiandrosteron (DHEA) in den Synzytiotrophoblasten. Es ist ein Wachstumshormon und wirkt anabol.
• Progesteron: Aufrechterhaltung der Schwangerschaft

Die Hormone des Hodens werden in den Leydig-Zellen produziert. Dadurch entstehen Androgene wie Testosteron, Andreostendion und DHEA. Sie werden anschließend parakrin sezerniert, also ins umliegende Gewebe abgegeben.