Hormone der Niere

In der Niere gebildete Hormone umfassen

• Calcitriol sowie
• Erythropoietin

Dieses Glykoproteinhormon als Hormon der Niere wird bei Erwachsenen zu etwa 90% in der Niere und zu einem kleinen Teil in der Leber sowie im Gehirn hergestellt, bei Feten erfolgt die Bildung des Hormons hingegen hauptsächlich in der Leber.
In der Niere sind Zellen der Blutgefäße (Kapillaren, Endothelzellen) für die Produktion verantwortlich. Sie beginnen mit der Erythropoietin-Synthese, nachdem sie durch den Faktor HIF-1 (Hypoxie-induzierbarer Faktor 1) stimuliert wurden.
Dieser Faktor hängt direkt vom Sauerstoffdruck ab. Bei geringem Druck steigen die Stabilität des HIF-1 und damit die Erythropoetin-Bildung, bei hohem Druck hingegen weist HIF-1 eine Instabilität auf, wodurch die Synthese des Hormons verringert wird. Bezüglich der Hormonsynthese wirkt HIF-1 als Transkriptionsfaktor.
Unter Transkription dieser Hormone der Niere versteht man die Übersetzung der Genstruktur (DNS = Desoxyribonucleinsäure) in Eiweiße, in diesem Fall in das Hormon Erythropoietin. HIF-1 besteht aus zwei verschiedenen Untereinheiten (alpha, beta). Zunächst wandert die alpha-Untereinheit des HIF-1 bei Sauerstoffmangel in den Zellkern und bindet dort an die beta-Untereinheit. Das vollständige HIF-1 bindet nach Anlagerung zweier weiterer Faktoren (CREB, p300) an die entsprechende Stelle des Erbguts (DNA), wo die Information zur Struktur des Hormons Erythropoietin sitzt. Durch seine Bindung ermöglicht HIF-1 das Ablesen der Information und damit die Übersetzung in eine Eiweiß-Struktur. Auf diese Weise wird letzen Endes das Hormon gebildet.
Die Rezeptoren des Hormons Erythropoietin liegen auf der Oberfläche unreifer roter Blutkörperchen (Erythroblasten), welche sich im Knochenmark befinden.

Das Hormon wird in Abhängigkeit des Sauerstoffangebots im Blut hergestellt. Gibt es nur wenig Sauerstoff (Hypoxie), erfolgt die Freisetzung des Erythropoietins, wodurch die Erythroblasten zur Reifung stimuliert werden. Somit stehen mehr rote Blutkörperchen als Sauerstoffträger im Blut zur Verfügung und steuern durch den erhöhten Sauerstofftransport der Hypoxie entgegen. Ist hingegen genügend Sauerstoff vorhanden, wird kein Erythropoietin hergestellt und die Menge der roten Blutkörperchen nicht erhöht (negativer Feedback). Insgesamt stellen die roten Blutkörperchen einen Marker für die Sauerstoffsättigung des Blutes dar, da sie mit Hilfe des enthaltenen Hämoglobins den Sauerstoff binden und auf dem Blutweg zu verschiedenen Geweben transportieren.

Das Erythropoietin der Nieren und der Leber reguliert den Sauerstoffgehalt des Bluts. Konkret wirkt dieses Hormon auf den Sauerstofftransport im Blut, indem es die Vermehrung und Reifung der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) beeinflusst, welche den Sauerstoff im Blut transportieren. Das Erythropoietin, welches im Gehirn hergestellt wird, befindet sich nur in den Blutgefäßen des Hirns, da es aufgrund der sogenannten Blut-Hirn-Schranke diesen Raum nicht verlassen kann. Die Funktion ist nicht ganz geklärt, man vermutet, dass es die Nervenzellen bei Sauerstoffmangel vor Schädigung schützt (neuroprotektive Wirkung).
In der Medizin findet künstlich (gentechnisch) hergestelltes Erythropoietin Anwendung. Bei Patienten mit Blutarmut (Anämie) und Nierenversagen, bei denen die Niere nicht mehr in der Lage ist, das Hormon selbst herzustellen, verabreicht man Erythropoietin um die Blutbildung anzuregen und auf diese Weise die renale Blutarmut zu beseitigen.
Auch bei Blutarmut durch einen Tumor oder nach Chemotherapie findet das Hormon Erythropoietin Anwendung.
Im Sport findet das Hormon Erythropoietin ebenfalls Anwendung als unerlaubtes Doping. Da nach Einnahme dieses Hormons die Menge der roten Blutkörperchen steigt, nimmt gleichzeitig auch die Sauerstofftransportkapazität des Bluts zu. Dadurch gelangt mehr Sauerstoff in die Muskeln und andere Gewebe, wodurch der Stoffwechsel (zum Beispiel zur Muskelbewegung) effizienter und länger arbeiten kann. Als Resultat ergibt sich eine wachsende Leistungsfähigkeit der Sportler.