GESCHICHTE DER BIOLOGIE

Hormone (30)

Physiologie/Medizin: Hormone

(Ernst Henry Starling, William Maddock Bayliss, Jokichi Takamine, Edward Calvin Kendall, Joseph von Mering, Oskar Minkowski, Frederick Grant Banting, Charles Herbert Best, Adolf Friedrich Johannes Butenandt, Tadeus Reichstein, Phillip Showalter Hench)

Die einen Nervenstrang entlangeilenden elektrischen Impulse konnten nicht als alleinige Erklärung zur Steuerung des Körpers dienen. Es gab auch chemische Botenstoffe, die sich in der Blutbahn bewegten.

1902 entdeckten zwei englische Physiologen, Ernst Henry Starling (1866-1927) und William Maddock Bayliss (1866-1924), dass die Bauchspeicheldrüse nach dem Durchschneiden aller zu ihr führenden Nerven immer noch funktionsfähig war. Sie sonderte Verdauungsfermente ab, sobald der säurehaltige Mageninhalt den Darm erreichte. Dabei stellte sich heraus, dass die Schleimhaut des Dünndarms unter dem Einfluss der Magensäure einen Stoff absonderte, den Starling und Bayliss „Sekretin“ nannten. Gerade dieses Sekretin regte nun die Abscheidung der Bauchspeicheldrüse an. Zwei Jahre später schlug Starling einen Namen zur Bezeichnung aller Substanzen vor, die durch besondere „endokrine Drüsen“ in das Blut gelangten, um ein anderes Organ oder andere Organe zur Aktivität anzuregen. Der Name war „Hormon“ und ist von griechischen Wörtern abgeleitet, die „zur Aktivität anregen“ bedeuten.

Die Hormontheorie erwies sich als außerordentlich erfolgreich. Man entdeckte nämlich eine Anzahl von Hormonen, die sich in minimalen Konzentrationen in der Blutbahn befanden und ihre Wirkung genau aufeinander abstimmten, um einen sorgfältigen Ausgleich unter den chemischen Reaktionen des Körpers aufrechtzuerhalten oder bei Bedarf eine genau gesteuerte Änderung herbeizuführen. Schon 1901 hatte der japanisch-amerikanische Chemiker Jokichi Takamine (1854-1922) eine Substanz aus der Nebenniere gewonnen, die schließlich als Hormon erkannt wurde. Heute nennt man sie Adrenalin (früher: Epinephrin). Es war das erste Hormon, welches rein dargestellt und dessen Struktur bestimmt werden konnte.

Ein Vorgang, bei dem man schon sehr bald eine Steuerung durch Hormone vermutete, war der energetische Grundumsatz. Magnus-Levy hatte den Zusammenhang zwischen Grundumsatzänderungen und einer Erkrankung der Schilddrüse nachgewiesen, und der amerikanische Biochemiker Edward Calvin Kendall (1886-1972) war im Jahre 1916 imstande, eine Substanz aus der Schilddrüse zu gewinnen, die er „Thyroxin“ nannte. Sie stellte sich tatsächlich als Hormon heraus, dessen Erzeugung in kleinen Mengen den Grundumsatz des Körpers steuerte.

Der spektakulärste frühe Erfolg der Hormonforschung zeigte sich jedoch in Verbindung mit der Zuckerkrankheit, bei der die Regulierung der Umwandlung von Zucker in Energie gestört ist, so dass sich beim Diabetiker ein zu hoher Blutzuckergehalt einstellt. Schließlich wird der Körper gezwungen, sich des überschüssigen Zuckers durch den Urin zu entledigen, und das Vorhandensein von Zucker im Urin ist ein Zeichen für das fortgeschrittene Stadium der Krankheit. Bis zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts war die Krankheit tödlich.

Man hatte die Vermutung, dass die Bauchspeicheldrüse in irgendeiner Weise mit der Krankheit zusammenhing. Im Jahre 1893 hatten nämlich zwei deutsche Physiologen, Joseph von Mering (1849-1908) und Oskar Minkowski (1858-1931) bei Versuchstieren die Bauchspeicheldrüse herausgeschnitten und beobachtet, dass sich sehr schnell Diabetes entwickelte. Nachdem nun der Hormonbegriff von Starling und Bayliss eingeführt worden war, schien die Vermutung folgerichtig, dass die Bauchspeicheldrüse ein Hormon erzeuge, das den Zuckerabbau steuere.

Versuche zur Isolierung des Hormons der Bauchspeicheldrüse in der Weise, wie Kendall das Thyroxin aus der Schilddrüse gewonnen hatte, schlugen jedoch fehl. Natürlich war es die Hauptfunktion der Bauchspeicheldrüse, Verdauungssäfte zu erzeugen, so dass sie einen hohen Gehalt an eiweißspaltenden Fermenten besaß. Wenn das Hormon selbst ein Eiweiß war (als was es sich schließlich herausstellte), musste es gerade im Verlauf des Isolierungsprozesses abgebaut werden.

Im Jahre 1920 kam ein junger kanadischer Arzt, Frederick Grant Banting (1891-1941), auf den Gedanken, in einem lebenden Tier den Kanal der Bauchspeicheldrüse abzuklemmen und die Drüse eine Zeitlang in dieser Lage zu belassen. Der Verdauungsfermente erzeugende Teil der Drüse würde verkümmern, da keine Säfte austreten konnten, während die Teile, welche das Hormon direkt in die Blutbahn absonderten, weiterarbeiten würden (so hoffte er). 1921 erhielt er einen Laboratoriumsplatz an der Universität von Toronto und setzte mit einem Assistenten, Charles Herbert Best (1899-1978), seine Vorstellungen in die Tat um. Seine Bemühungen waren durch die Gewinnung des Hormons „Insulin“ von großartigem Erfolg gekrönt. Die Anwendung von Insulin hat der Zuckerkrankheit den Schrecken genommen. Obgleich ein Diabetiker auch heute noch nicht wirklich geheilt werden kann und sich sein Leben lang einer mühsamen Behandlung unterziehen muss, führt er doch ein verhältnismäßig normales Leben und wird vor einem frühen Tod bewahrt.

Im Anschluss daran wurden andere Hormone rein dargestellt. Ab 1929 gelang es dem deutschen Chemiker Adolf Friedrich Johannes Butenandt (1903-1995) aus den Eierstöcken und Hoden die „Sexualhormone“ zu gewinnen. Diese steuern die Entwicklung der sekundären Geschlechtsmerkmale in der Pubertät und den monatlichen Zyklus der Frau.

Männer wie Kendall, der Entdecker des Thyroxins, und der polnisch-schweizerische Chemiker Tadeus Reichstein (1897-1996) isolierten eine ganze Familie von Hormonen, die Corticosteroide, aus den äußeren Partien (der „Cortex“) der Nebennieren. Einer von Kendalls Mitarbeitern, Phillip Showalter Hench (1896-1965), konnte im Jahre 1948 zeigen, dass ein Corticosteroid, das „Cortison, bei rheumatischer Gelenkentzündung eine heilende Wirkung erzielte.

1924 entdeckte der argentinische Physiologe Bernardo Alberto Houssay (1887-1971), dass die Hypophyse, eine kleine Drüse am unteren Hirnanhang, etwas mit dem Zuckerabbau zu tun hatte. Später stellten sich noch andere ihrer wichtigen Funktionen heraus. Die Wissenschaft von den Hormonen, die Endokrinologie, hat sich längst zu einem höchst produktiven Zweig der Biologie entwickelt.

Vorarlberger Bildungsserver