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In dieser Lektion erfahren Sie Grundlegendes über kleine, sehr bedeutsame Bausteine im menschlichen Körper: die Rezeptoren. Neben Brustkrebs werden auch viele andere Erkrankungen heute mit Medikamenten behandelt, die genau hier ansetzen. Ein grundlegendes Verständnis von Rezeptoren und deren Wirkungsweise ist deshalb wichtig, um verschiedene Therapiemöglichkeiten zu verstehen. Sie erhalten Antworten auf Fragen wie: Was ist ein Rezeptor, wie ist er aufgebaut und wie funktioniert er? Was sind Boten- oder Signalstoffe und was bewirken sie an der Zelle?
Priv.-Doz. Dr. Michael Hubalek, Facharzt für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, beantwortet im Video "Rezeptoren" folgende Fragen:
Klicken Sie auf eine Frage, um direkt zum entsprechenden Videoabschnitt zu springen!- Was ist ein Rezeptor?
- Was ist ein Signalstoff?
- Was sind Hormone?
- Was ist ein Hormonrezeptor?
- Wie vermitteln Signalstoffe ihre Information an die Zelle?
- Tragen alle Zellen Rezeptoren auf ihrer Oberfläche?
- Ist das Vorhandensein von Rezeptoren vom Lebensalter eines Menschen abhängig?
- Auf den Punkt gebracht
Video Transkript
Was ist ein Rezeptor?
Das Wort „Rezeptor“ leitet sich vom lateinischen Wort „recipere“ ab, was so viel heißt wie „aufnehmen“ oder „empfangen“.
Jede Zelle im Körper trägt kleine Eiweißmoleküle an ihrer Zelloberfläche. Diese Eiweißmoleküle bieten Angriffsfläche für Botenstoffe. Und über die Aktivierung dieser Rezeptoren können dann Informationen an die Zelle weitergeleitet werden.
Oder anders gesagt: Man muss sich Rezeptoren wie kleine Antennen an der Zelloberfläche vorstellen, an denen Botenstoffe andocken und die Informationen an die Zelle weitergeben.
Was ist ein Signalstoff?
Ein Signalstoff, oder auch Botenstoff genannt, ist ein chemischer Stoff, welcher an einen Rezeptor binden kann und Informationen über diesen Rezeptor an spezifische Zellen weitergeben kann.
Was sind Hormone?
Hormone sind klassische Botenstoffe, die über Rezeptoren an bestimmten Zellen binden.
Wir wissen zum Beispiel: Brustkrebszellen und auch gesunde Brustzellen sind stark hormonabhängig. Wir wissen, dass Zellen in der Gebärmutter hormonabhängig sind. Dadurch funktioniert erst der weibliche Zyklus, weil Informationen und Signale an diese Organe spezifisch über diese Hormone weitergegeben werden.
Was ist ein Hormonrezeptor?
Ein Hormonrezeptor ist ein Rezeptor, welcher spezifisch die Informationen von Hormonen an Zellen weitergibt.
Wir wissen, dass es stark hormonabhängige Gewebetypen gibt. Hierzu zählt z.B. das Brustdrüsengewebe oder auch das Gewebe in der Gebärmutter.
Die Hormonrezeptoren leiten diese Informationen an die entsprechenden Zellen weiter, und es kommt dann entweder zum Wachstum oder auch in manchen Fällen zum Absterben von bestimmten Gewebetypen.
Wie vermitteln Signalstoffe ihre Information an die Zelle?
Dieser Mechanismus wird auch als Signaltransduktion oder Signalübermittlung bezeichnet. Diese Botenstoffe binden direkt am Rezeptor der Zelle, und die Zelle wird dann aufgefordert, bestimmte spezifische Funktionen durchzuführen.
Im Falle von Brustkrebs tragen Hormone dazu bei, dass über den Hormonrezeptor die Zelle zum Wachstum angetrieben wird.
Tragen alle Zellen Rezeptoren auf ihrer Oberfläche?
Prinzipiell tragen alle Zellen Rezeptoren ihrer Oberfläche. Die Art und die Anzahl von Rezeptoren unterscheiden sich jedoch je nach Zellart. Oder anders gesagt: Ich kann anhand der Rezeptoren auch einzelne Zelltypen voneinander unterscheiden.
Ist das Vorhandensein von Rezeptoren vom Lebensalter eines Menschen abhängig?
Bei den meisten Zellen und Krebsarten gibt es keinen altersbezogenen Unterschied in der Expression von Hormonrezeptoren. Wir wissen allerdings, dass bei Brustkrebs die Hormonrezeptoren häufiger bei älteren Patienten vorkommen als bei jüngeren Patienten.
Auf den Punkt gebracht
Was ist ein Rezeptor?
- Rezeptoren sind Andockstellen für Hormone und andere Botenstoffe an der Zelloberfläche.
- Unser Körper steuert alle wesentlichen Funktionen durch die Interaktion zwischen Rezeptoren und Botenstoffen.
Aufbau und Funktion von Rezeptoren
Ein Organismus funktioniert nur, wenn die einzelnen Zellen miteinander in Interaktion treten können. Sie müssen Eindrücke und Anregungen von außen aufnehmen und auf Bedingungen reagieren können. Sie müssen miteinander kommunizieren. Das funktioniert mittels chemischer Signalstoffe. Um die Signale wahrnehmen zu können, brauchen Zellen so etwas wie Sinnesorgane. Man nennt sie Rezeptoren. Das Wort leitet sich vom lateinischen „recipere“ ab und bedeutet „aufnehmen, empfangen“.
Rezeptoren sind Eiweißstrukturen in der Zellwand, der Membran. Sie besitzen ein Andockmolekül an der Außenwand der Zelle, ziehen durch die Zellwand hindurch und münden in einem Molekül an der Zellinnenwand. Dockt ein Signalstoff außen an, verändert sich das Molekül an der Innenseite. So überträgt der Rezeptor den Reiz nach innen, wo er seine Wirkung auf die Zelle entfaltet.
Rezeptoren sind äußerst selektiv, das bedeutet, sie reagieren nur auf den einen, für sie bestimmten Signalstoff. Signalstoff und Rezeptor passen zueinander wie der Schlüssel zum Schloss. Und Rezeptoren sind äußerst sensitiv; minimale Mengen des Signalstoffes reichen aus, den Rezeptor zu aktivieren.
Signalstoffe, die an Rezeptoren andocken
Ein Beispiel für Rezeptoren, die auf äußere Reize reagieren, findet sich an den lichtempfindlichen Zellen in der Netzhaut des Auges. Auch der Geruchssinn funktioniert über Rezeptoren an den Sinneszellen der Nase, die auf Geruchsreize sensibel sind.
Im Körperinneren gibt es eine Vielzahl von Signalstoffen, über die die Zellkommunikation abläuft:
- Im Gehirn übertragen sogenannte Neurotransmitter Informationen von Nervenzelle zu Nervenzelle.
- Wachstumsfaktoren geben Anreize für Zellwachstum und Zellteilung von Zelle zu Zelle weiter.
- Botenstoffe, die über den Blutkreislauf in den gesamten Körper transportiert werden, nennt man Hormone. Sie werden von bestimmten Drüsen produziert und ans Blut ausgeschüttet, womit sie zu ihren Zielzellen gelangen. Hormone gibt es im menschlichen Körper Tausende, die jeweils eine ganz bestimmte Information übermitteln.
Zu den allgemein bekannten Hormonen gehören beispielsweise Glukagon, Adrenalin und Noradrenalin, Serotonin, Melatonin, Kortison, die Schilddrüsenhormone und die Geschlechtshormone, bei der Frau vor allem Östrogen und Progesteron.
Was bewirken Signalstoffe an Rezeptoren?
Welche Reaktion die Bindung eines Signalstoffes an einen Rezeptor genau hervorruft, ist von Signalstoff zu Signalstoff unterschiedlich.
Etwas vereinfacht dargestellt, geschieht dies über drei verschiedene Mechanismen:
- Die Aktivierung eines Rezeptors durch einen Signalstoff verändert die Durchlässigkeit der Zellwand, was einen vermehrten Ein- oder Ausstrom von Stoffen wie Kalzium, Kalium oder Natrium zur Folge hat.
- Durch den Reiz werden im Inneren der Zelle Enzyme angeregt, die eine Wirkung auf den Zellstoffwechsel ausüben.
- Der stimulierte Rezeptor leitet Signale an den Zellkern weiter, wo bestimmte Gene aktiviert werden.
Die Folge können eine veränderte Erregbarkeit der Zelle oder Impulse an den Zellstoffwechsel sein, etwa ein Umbau der Zellstruktur oder die Ausschüttung weiterer Signalmoleküle. Auch kann die Zelle zu einer verstärkten Proliferation, d. h. zu einem schnelleren Zellwachstum und erhöhter Zellteilung angeregt werden.
Wussten Sie schon
Die Kenntnisse über die Funktionsweise von Rezeptoren und ihrer Signalstoffe erweitern sich ständig. Ein wichtiger Rezeptortyp zum Beispiel ist erst seit 2011 ergründet und es wird weiterhin intensiv geforscht.
PP-AL-AT-0042 | Geprüft Priv.-Doz. Dr. Michael Hubalek: Stand 12.12.2018
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