Alles over hormonen deel 1: Wat zijn hormonen

Mensen schuiven de schuld van bepaalde reacties vaak op hormonen af, mensen zeggen ook wel eens dat rare reacties komen omdat die persoon “zijn of haar hormonen niet in balans heeft”. Maar toch weten mensen eigenlijk weinig van hormonen. Wat zijn ze precies en hoe werken ze? Wat gebeurt er als je niet genoeg hormonen hebt, of juist te veel? We kijken het allemaal na in deze special.

Wat zijn hormonen precies?

Hormonen zijn chemische stoffen die boodschappen overbrengen van onze klieren naar weefselcellen of organen in het lichaam. Ze helpen ook chemische niveaus in het bloed in balans te houden door homeostase (een toestand van stabiliteit of evenwicht in het lichaam) te helpen realiseren. Er zijn twee verschillende soorten van deze chemische stoffen, de ene staat bekend als de steroïden en de andere als de peptiden. Het woord “hormoon” komt van een Grieks woord dat “aanmoedigen” betekent.

Dit weerspiegelt hoe hormonen werken als ‘drijvende kracht’ voor de chemische veranderingen op cellulair niveau die nodig zijn voor groei, ontwikkeling, en energie. Hormonen werden ontdekt in het begin van de twintigste eeuw, en de term hormoon werd voor het eerst gebruikt in 1905, door de Engelse psycholoog Ernest Starling (1866-1927).

Hormonen zijn betrokken bij zowat elk biologisch proces: het immuunsysteem, de voortplanting, groei, zelfs het regelen van andere hormonen. Ze kunnen zelfs in verbazingwekkend kleine concentraties goed werken - per miljard of biljoen. Dit is een van de redenen dat zelfs een kleine doses van hormoonontregelaars zo gevaarlijk zouden kunnen zijn.

Hoe werken ze?

Als leden van het endocriene systeem produceren alle klieren hormonen. De leden van het endocriene systeem zijn de geslachtsklieren, alvleesklier, thymus, schildklier, hypothalamus, hypofyse, epifyse, nieren, bijnieren, en bijschildklieren.

Deze stoffen circuleren in de bloedstroom en wachten erop tot het moment dat ze worden herkend door een doelcel, hun uiteindelijke beoogde bestemming. Deze doelcel is een receptor die alleen kan worden geactiveerd door een specifiek type hormoon, hierdoor weet de cel dat het een bepaalde functie moet gaan beginnen binnen de cel muren. Dit kan betekenen dat genen worden geactiveerd of dat energie wordt geproduceerd. Een autocrien hormoon werkt op de cellen van de afscheidende klier terwijl een paracrien hormoon effect heeft op cellen in de buurt van – maar niet direct gerelateerd aan – de afscheidende klier.

De snelheid van hormonen

In tegenstelling tot het zenuwstelsel waar de informatie vanuit het centrum (onze hersenen of de ruggenmerg), door zenuwimpulsen worden gestuurd door axonale of dendritische extensies, met een snelheid worden verzonden dat het slechts fracties van seconden duurt voordat de informatie overkomt is de verzonden informatie die via hormonen wordt verzonden veel trager. Denk bijvoorbeeld aan adrenaline wat na slechts een paar seconden werkt terwijl het bij hormonen soms wel dagen kan duren totdat de informatie het doelorgaan of weefsel heeft bereikt.

De uitzondering hierop zijn weefselhormonen (die niet verassend worden geproduceerd door weefsels), zoals histamine, serotonine, en prostaglandine. Deze worden rechtstreeks door het parenchym van het doelorgaan gemaakt.

Verschil in hormonen tussen dieren en planten

Hormonen uit dierlijke lichamen worden geproduceerd door de endocriene klieren. De naam endocriene klieren is afgeleid omdat de hormonen die geproduceerd worden door de klieren rechtstreeks in het bloed stromen en via het bloed worden vervoerd naar het doelorgaan.

Hormonen die door planten worden geproduceerd hetenfytohormonen (deze hebben een kern die bestaat uit een fenolen en steroïde groepering) en net als hormonen die worden geproduceerd door het menselijk of dierlijk lichaam, kunnen deze  op afstand werken en zijn ze voldoende in een zeer kleine hoeveelheid. Wetenschap die zich bezighoudt met de endocriene klieren en de studie van hormonen heet endocrinologie.

Hormonen als een signaal

Hormonale signalering bestaat uit de volgende hiërarchie:

  • Biosynthese van een bepaald hormoon in een specifiek weefsel
  • Opslag en afgifte van het hormoon
  • Transport van het hormoon aan de doelcel(len)
  • Erkenning van het hormoon door verbonden celmembraan of intracellulair receptor eiwit.
  • Relais en amplificatie van de ontvangen hormonale signaal via een signaaltransductieproces: Dit leidt dan tot een cellulaire respons. De oorspronkelijke hormoon producerende cellen kunnen de reactie van de doelcellen herkend, dit leidt tot een neerwaartse regulering van hormoon productie. Dit is een voorbeeld van een homeostatische negatieve terugkoppeling.
  • De uiteindelijke afbraak  van het hormoon.

Hormoon biosynthetische cellen zijn meestal van gespecialiseerde cel type die binnen een bepaalde endocriene klier zitten, bijvoorbeeld de schildklier, eierstokken en testes. Hormonen verlaten hun cel van herkomst via exocytose of een ander membraan transport. Dit is natuurlijk slechts een eenvoudige voorstelling van het hormonale signalering proces.

Cellulaire ontvangers van een bepaald hormonaal signaal kunnen een van de verschillende celtypen die binnen een aantal verschillende weefsels zit, dit is bijvoorbeeld het geval bij insuline dat een breed scala aan systemische fysiologische invloed heeft. Verschillende weefseltypen kunnen ook anders reageren op hetzelfde hormonale signaal. Hierdoor blijft hormonale signalering uitgebreid en moeilijk te ontleden.

1. Oestrogeen

Oestrogeen (ook wel oestrogenen genoemd) zijn steroïde verbindingen die van belang zijn voor de ontwikkeling en het functioneren van de vrouw. Ze worden zo genoemd omdat ze een belangrijke rol spelen in de oestrische cyclus (Vruchtbaarheidscyclus). Deze naam komt van oestrus / oistros (periode van vruchtbaarheid van vrouwelijke zoogdieren) + gen / gonos = genereren. Oestrogenen worden gebruikt als een onderdeel van orale anticonceptiva, hormonale substitutietherapie, en andere behandelingen voor aandoeningen op het endocriene systeem.

Afscheiding van oestrogenen

Oestrogenen worden voornamelijk geproduceerd door de eierstokken. Het wordt vrijgegeven door de follikels op de eierstokken en ook uitgescheiden door de corpus luteum nadat het ei is vrijgelaten uit de follikel en de placenta. De stimulatie voor afscheiding van oestrogeen komt van het luteïniserend hormoon (LH) van hypofyse. Het oestrogeen wordt gesynthetiseerd in de theca interna cellen in de eierstok.

Oestrogeensynthese

Het primaire molecule dat de synthese van oestrogeen begint is cholesterol. Het vormt androsteendion. Androsteendion is een stof met een matige androgene activiteit. Deze verbinding kruist het basale membraan in de omringende granulosacellen waar het wordt omgezet in oestron en oestradiol, hetzij direct of door middel van, testosteron. Deze omzetting van testosteron tot estradiol en van androsteendion tot oestron, wordt gekatalyseerd door het enzym aromatase. Estradiol niveaus variëren door de menstruele cyclus, waarbij de niveaus vlak voor ovulatie het hoogste zijn.

Secundaire bronnen van oestrogeen

Bepaalde oestrogenen worden ook in kleinere hoeveelheden in andere weefsels geproduceerd, zoals de lever, bijnieren en de borsten. Deze secundaire bronnen zijn belangrijk bij vrouwen die hun menopauze al hebben gehad. Ook vetcellen zijn bronnen van oestrogeen. Dit is de reden waarom vrouwen met ondergewicht of overgewicht risico lopen op onvruchtbaarheid. Het juiste evenwicht van oestrogeen is belangrijk voor de vruchtbaarheid. Een teveel of een tekort van dit hormoon kan de vruchtbaarheid negatief beïnvloeden.

Werkingsmechanisme

Oestrogenen verspreiden over het celmembraan. Wanneer ze eenmaal binnen zijn binden ze zich aan de oestrogeenreceptoren in de kern van de cellen. Zij fungeren ook door de G-eiwit-gekoppelde receptor GPR30 te activeren. De belangrijkste functie is het reguleren van bepaalde genen die vruchtbaarheid behouden en helpen bij de ontwikkeling van het vrouwelijke reproductieve systeem.

Effecten op verschillende biochemische parameters

Oestrogeen vermindert botresorptie en helpt bij de verhoging van botvorming.

Oestrogeen helpt bij eiwitsynthese, verhoogt de hepatische productie van eiwitten, eiwitten coagulatie (factoren II, VII, IX, X, en plasminogeen). Oestrogenen verhogen bloedplaatjes adhesie en verminderen antitrombine III. Oestrogenen verhogen het goede cholesterol (HDL) en kunnen ook de hoeveelheid triglyceriden verhogen. Ze verlagen het LDL (slechte cholesterol) en bevorderen vetopslag. Bij vloeistoffen en elektrolyten veroorzaken oestrogenen zout (natrium) en het vasthouden van water. In het maagdarmkanaal verminderen ze darmmotiliteit en de cholesterol in gal. Ze verbeteren ook de longfunctie.

2. Testosteron

Testosteron wordt geproduceerd door de gonaden (de Leydig cellen in testes bij mannen en de eierstokken bij vrouwen), hoewel kleine hoeveelheden ook worden geproduceerd door de bijnieren in beide geslachten. Het is een androgeen, dat betekent dat het de ontwikkeling van mannelijke kenmerken stimuleert.

De basis van testosteron

Testosteron is in veel grotere mate aanwezig bij mannen dan vrouwen en begint de ontwikkeling van de mannelijke interne en externe geslachtsorganen tijdens de foetale ontwikkeling. Het is essentieel voor de productie van sperma bij volwassen mannen. Het geeft het lichaam ook aan dat het nieuwe bloedcellen moet maken, helpt ervoor dat spieren en botten sterk blijven tijdens en na de puberteit, en verbetert het libido bij zowel mannen als bij vrouwen.  Testosteron is gekoppeld aan veel van de veranderingen die we opmerken bij jongens in de puberteit (met inbegrip van een toename van de lengte, lichaamshaar groei, de uitbreiding van de penis, testikels en prostaat, en veranderingen in seksueel en agressief gedrag).

Het regelt ook de afgifte van het luteïniserend hormoon en follikelstimulerend hormoon. Om deze veranderingen te bewerkstelligen wordt testosteron vaak omgezet in een andere androgeen genaamd dihydrotestosteron. Bij vrouwen wordt testosteron geproduceerd door zowel de eierstokken als de bijnieren. Het meeste testosteron dat wordt geproduceerd in de eierstok wordt omgezet in het vrouwelijke geslachtshormoon bestanddeel, oestradiol.

Hoe wordt testosteron door het lichaam gereguleerd?

De regulatie van testosteron wordt streng in de gaten gehouden om ervoor te zorgen dat normale niveaus in het bloed worden gehandhaafd. De waarden zijn echter meestal het hoogst in de ochtend en worden hierna langzaam minder. De hypothalamus en de hypofyse (onderdelen van de hersenen) zijn belangrijk bij het beheersen van de hoeveelheid testosteron door de testes.

Testosteron draagt ook bij aan fysieke verschillen tussen mannelijke en vrouwelijke hersenen. De mannelijke hersenen zijn eigenlijk groter, evenals de andere organen van het mannelijk lichaam, omdat het hormoon een grotere groeisnelheid veroorzaakt. Echter, het corpus callosum, ofwel de verbinding tussen beide kanten van de hersenen, is groter bij vrouwen. De precieze invloed die dit heeft op cognitie en vaardigheden is onduidelijk.

Klik hieronder om deel 2 te lezen:
Alles over hormonen deel 2: Hormonen uit balans