Hormonsystem

Neurohypophyse: Oxytocin und ADH

Wie Oxytocin und ADH im Hypothalamus entstehen, durch die Axone in den Hypophysenhinterlappen wandern und dort ohne Releasing-Hormone freigesetzt werden.

Prüfungsrelevanz: wichtig ✓ gelesen
Das Wichtigste in Kürze5 Punkte
  • Die Neurohypophyse ist der Hypophysenhinterlappen. Sie speichert und schüttet Oxytocin und ADH aus, die im Hypothalamus gebildet werden (Neurosekretion).
  • Die Perikaryen der Hormon bildenden Neurone liegen im Nucleus supraopticus und Nucleus paraventricularis, nicht im Hinterlappen.
  • Die Hormone entstehen als Vorstufen mit Neurophysin und gelangen durch axonalen Transport im Tractus hypothalamohypophysialis in den Hinterlappen.
  • Die Freisetzung erfolgt per Aktionspotenzial und \(\ce{Ca^2+}\)-abhängiger Exozytose, ohne Releasing-Hormone, anders als beim HVL mit Pfortadersystem.
  • ADH (Vasopressin) ist ein Nonapeptid, das sich von Oxytocin nur an Position 3 und 8 unterscheidet. Es wird bei steigender Plasmaosmolalität freigesetzt und steigert die Wasserrückresorption in der Niere.

Worum es geht

Oxytocin und ADH sind die beiden Hormone, die der Hypophysenhinterlappen ins Blut abgibt. Gebildet werden sie aber im Hypothalamus. Diese Trennung von Bildungs- und Speicherort unterscheidet sie von den Hormonen des Vorderlappens. In der Pharmazie begegnen sie dir etwa als Oxytocin zur Geburtseinleitung und als ADH-Analogon Desmopressin.

Neurosekretion und axonaler Transport

Die Neurohypophyse (Hypophysenhinterlappen, HHL) ist keine eigentliche Drüse. Sie besteht aus Axonen und Axonendigungen von Nervenzellen. Deren Zellkörper liegen weiter oben im Hypothalamus. Den Gesamtaufbau des Systems findest du bei den hypothalamischen Steuerhormonen.

📖 Definition: Neurosekretion

Nervenzellen bilden ein Hormon und geben es nicht an einer Synapse ab, sondern direkt ins Blut. Solche Zellen heißen neurosekretorische Neurone.

Wo die Hormone entstehen

Die Perikaryen (Zellkörper) der Oxytocin- und ADH-Neurone liegen im Hypothalamus, in den Kerngebieten Nucleus supraopticus und Nucleus paraventricularis. Es sind große, magnozelluläre Neurone. Ihre Axone bilden den Tractus hypothalamohypophysialis. Er zieht durch den Hypophysenstiel bis zu den Kapillaren des Hinterlappens. Der Hinterlappen enthält also nur Axone und Endigungen, aber keine Perikaryen dieser Neurone.

Schema von Hypothalamus und Hypophyse mit Neuronen aus zwei Kerngebieten, deren Axone durch den Hypophysenstiel bis zu Kapillaren im Hinterlappen ziehen.

Oxytocin und ADH entstehen in hypothalamischen Neuronen und erreichen den Hinterlappen durch die Axone.

Vom Präprohormon zur Exozytose

Die Hormone entstehen als Vorstufen und reifen erst unterwegs. Der Weg vom Zellkörper bis in die Endigung heißt axonaler Transport. Man kann sich das Axon wie ein Förderband vorstellen, auf dem fertig verpackte Pakete nach unten laufen. Allgemeines zum Transport in Nervenzellen steht bei Neuronen und Glia.

  1. Synthese: Am rauen ER entsteht ein Präprohormon. Nach Abspaltung des Signalpeptids bleibt das Prohormon.
  2. Verpackung: Im Golgi-Apparat wird das Prohormon in Vesikel verpackt. Es enthält das Hormon und sein Trägerprotein Neurophysin.
  3. Axonaler Transport: Die Vesikel wandern entlang der Mikrotubuli zur Endigung. Unterwegs wird das Prohormon in Hormon und Neurophysin gespalten.
  4. Speicherung: In den Endigungen sammeln sich die Vesikel. Diese Ansammlungen heißen Herring-Körper.
  5. Freisetzung: Ein Aktionspotenzial öffnet spannungsgesteuerte Calciumkanäle. Der \(\ce{Ca^2+}\)-Einstrom löst die Exozytose ins Kapillarblut aus.

Ablaufschema eines Neurons mit vier markierten Stationen von der Hormonsynthese bis zur Freisetzung ins Blut.

Vom Prohormon im Perikaryon zur Exozytose in der Axonendigung.

Freisetzung ohne Steuerhormone

Das Hormon liegt fertig in der Nervenendigung bereit. Die Ausschüttung folgt deshalb direkt der elektrischen Aktivität der hypothalamischen Neurone. Ein Releasing- oder Release-inhibiting-Hormon braucht es dafür nicht. Für ADH ist kein Releasing-Hormon bekannt. Auch Oxytocin unterliegt keinem hypothalamischen Steuerhormon.

🎯 Examensrelevant: Transport in den Hinterlappen

Oxytocin und ADH werden als Vorstufen in Perikaryen des Hypothalamus gebildet und axonal in den Hinterlappen gebracht. Das wird im Examen gerne gefragt: Achte darauf, dass der Hinterlappen nur speichert und ausschüttet und dass keine Releasing-Hormone beteiligt sind.

Oxytocin

Oxytocin entsteht im Hypothalamus, vor allem im Nucleus paraventricularis. Dort wird es nur gebildet, nicht gespeichert. Gespeichert wird es im Hypophysenhinterlappen, und von dort wird es auch ausgeschüttet. Die Neurohypophyse selbst bildet kein Oxytocin.

Auslöser sind nervale Reflexe. Saugen an der Brustwarze oder Dehnung der Zervix erregen die Oxytocin-Neurone. Die Wirkungen bei Geburt und Milchejektion behandelt die Einheit zu Geburt und Stillzeit.

Oxytocin ist kein Hormon des Vorderlappens. Es wird dort weder gebildet noch gespeichert. Auch die Nebennierenrinde bildet es nicht. Der Unterschied zur Adenohypophyse liegt im Prinzip der Bildung:

A Neurohypophyse (HHL)
  • Gewebe: Axone hypothalamischer Neurone
  • Bildungsort: Perikaryen im Hypothalamus
  • Weg: axonaler Transport
  • Steuerung: direkt über Aktionspotenziale
  • Hormone: Oxytocin, ADH
B Adenohypophyse (HVL)
  • Gewebe: Drüsenepithel
  • Bildungsort: HVL-Zellen selbst
  • Weg: Steuerhormone erreichen ihn über das Pfortadersystem
  • Steuerung: Liberine und Statine
  • Hormone: etwa ACTH, TSH, Prolactin

Die Hormone des Vorderlappens und ihre Achsen findest du bei den HVL-Hormonen.

💡 Merke

Oben gebildet, unten gespeichert: Oxytocin und ADH entstehen im Hypothalamus und werden im Hinterlappen gespeichert und ausgeschüttet.

ADH (Vasopressin)

ADH (antidiuretisches Hormon) heißt auch Adiuretin oder Vasopressin, beim Menschen genauer Arginin-Vasopressin. Es ist ein Peptidhormon aus neun Aminosäuren, wie Oxytocin. Beide bilden einen Ring über eine Disulfidbrücke zwischen Cys 1 und Cys 6. Am C-Terminus tragen beide ein Glycinamid. Sie unterscheiden sich nur an zwei Stellen: An Position 3 steht bei Oxytocin Isoleucin, bei Vasopressin Phenylalanin. An Position 8 steht Leucin beziehungsweise Arginin.

Zwei ringförmige Peptidsequenzen mit neun Aminosäuren, die Positionen 3 und 8 farbig markiert.

Oxytocin und Vasopressin unterscheiden sich nur an Position 3 und 8.

ADH wird im Hypothalamus produziert, vor allem im Nucleus supraopticus. Gespeichert wird es im Hypophysenhinterlappen, und von dort gelangt es ins Blut. Der Vorderlappen bildet und setzt kein ADH frei.

Hypothalamus und Wasserhaushalt

Der Hypothalamus ist an der Regulation des Wasserhaushalts beteiligt. Seine Osmorezeptoren messen die Osmolalität des Plasmas. Steigt sie, schütten die ADH-Neurone mehr Hormon aus. Auch ein sinkendes Blutvolumen fördert die Freisetzung. Zugleich sitzt im Hypothalamus das Durstzentrum.

In der Niere steigert ADH die Wasserrückresorption im Sammelrohr. Der Harn wird konzentrierter. In hohen Konzentrationen verengt es die Gefäße, daher der Name Vasopressin. Rezeptoren und Aquaporine behandelt die Einheit zu Adiuretin in der Niere.

Abgrenzung von Niere und Nebennierenrinde

Die Niere ist das Zielorgan von ADH, nicht sein Bildungsort. Die Nebennierenrinde bildet ebenfalls kein ADH. Sie produziert Steroidhormone wie Aldosteron, das über die Natriumrückresorption ebenfalls den Wasserhaushalt beeinflusst. Aldosteron ist aber ein Steroid und wird über das RAAS gesteuert, mehr dazu bei der Nebenniere.

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Aussage 1

ADH wird wie Aldosteron in der Nebennierenrinde gebildet.

ADH ist ein Peptidhormon aus dem Hypothalamus. Die Nebennierenrinde bildet Steroidhormone wie Aldosteron.

Aussage 2

Oxytocin und Vasopressin sind Nonapeptide, die sich nur an den Positionen 3 und 8 unterscheiden.

Position 3: Isoleucin bzw. Phenylalanin. Position 8: Leucin bzw. Arginin. Der Disulfidring und das Glycinamid sind gleich.

Aussage 3

Während des axonalen Transports wird das Prohormon in das wirksame Hormon und Neurophysin gespalten.

Das Prohormon wird im Golgi verpackt und reift in den Vesikeln auf dem Weg zur Endigung.

Aussage 4

Die Perikaryen der Oxytocin bildenden Neurone liegen im Hypophysenhinterlappen.

Die Zellkörper liegen im Hypothalamus (Nucleus paraventricularis und supraopticus). Der Hinterlappen enthält nur ihre Axone und Endigungen.

Aussage 5

Die Ausschüttung von Oxytocin wird durch ein hypothalamisches Releasing-Hormon gesteuert, das über das Pfortadersystem zur Hypophyse gelangt.

Oxytocin unterliegt keinem Steuerhormon. Die Freisetzung folgt direkt den Aktionspotenzialen der hypothalamischen Neurone. Das Pfortadersystem betrifft den Vorderlappen.

Aussage 6

ADH wird im Hypothalamus gebildet und im Hypophysenhinterlappen gespeichert.

Bildung im Hypothalamus, Transport durch die Axone, Speicherung und Ausschüttung im Hinterlappen.

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