Hypophyse (Hirnanhangsdrüse)

Adenohypophyse

Die Adenohypophyse besteht aus einer kleinen Pars tuberalis und einer Pars intermedia sowie der ausgeprägten Pars distalis.

Alle drei enthalten epithelartige Zellen, die in unterschiedlichem Ausmaß azidophil, basophil oder chromophob sind. Zwischen ihnen liegen follikuläre Sternzellen, die mit ihren langen Fortsätzen Netzwerke bilden und die Epithelzellen umschlingen. 

Die Pars distalis, auch Lobus anterior oder Vorderlappen genannt, ist dicht gepackt und weist verschiedene Zellen mit unterschiedlicher Anfärbbarkeit auf. 

Die Pars tuberalis besteht aus Epithelzellen, die in Form kurzer Stränge, gelegentlich auch kleiner Follikel vorliegen. Zudem finden sich Nester mehrschichtigen unverhornten Plattenepithels.

Die Pars intermedia (Hypophysenmittellappen) ist eine schmale Zellzone direkt am Übergang zur Neurohypophyse. In dieser kommen sehr häufig einige mit Kolloid gefüllte Zysten vor, die jedoch keine Follikel bilden und daher als hypophysäre Pseudozysten bezeichnet werden.

Kennzeichnend für die Pars intermedia sind zudem corticotrope (basophile) Zellen, die an einigen Stellen die Grenze zur Neurohypophyse überwinden. Dies wird als hypophysäre Basophileninvasion bezeichnet.

Neurohypophyse

Die Neurohypophyse besteht aus dem Hinterlappen (Pars nervosa oder Lobus posterior) und dem Infundibulum. Beide Anteile sind reich an Axonen, die in der HE-Färbung Ähnlichkeit mit straffem Bindegewebe haben. Häufig sind diese Axone aufgetrieben und besitzen einen granulatartigen Inhalt (Herring-Körper). 

Insgesamt ist die Neurohypophyse recht zellarm. Etwa 25% des Volumens der Neurohypophyse sind spezifische neurohypophysäre Gliazellen, die Pituizyten. Ihr Zytoplasma besitzt häufigm kleine Fettröpfchen und Pigmentgranula, die im lichtmikroskopischen Präparat erkennbar sind. 

Die Ausläufer der Zellen sind über Nexus verbunden und bilden eine Art Maschenwerk, in dem die Axone der Neurohypophyse verlaufen.

Des weiteren finden sich sinusoidale Kapillaren mit fenestriertem Epithel. Sie sind Ausdruck der fehlenden Blut-Hirn-Schranke in dieser Region. 

Portalgefäßsystem

Die Blutversorgung der Adenohypophyse erfolgt vorwiegend über ein Portalgefäßsystem. Die dem Hypophysenstiel anliegenden Rami descendentes der A. hypophysialis superior treten in das Infundibulum ein und bilden mit den venösen Ausläufer der V. hypophysialis superior ein erstes Kapillarnetz. Dieser Bereich des Infundibulums wird als Eminentia mediana bezeichnet und gehört zu den zirkumventrikulären Organen. Statt einer Blut-Hirn-Schranke besitzen diese charakteristischerweise eine Blut-Liquor-Schranke.

In der Umgebung der Kapillarschlingen befinden sich Nervenfaserenden aus den kleinzelligen Kerngebieten des Hypothalamus (z.B. dem Nucleus arcuatus). Im weiter distalen Abschnitt des Infundibulums befinden sich ähnliche Kapillarschlingen bestehend aus Anastomosen zwischen A. trabecularis und A. hypophysialis inferior sowie V. hypophysialis superior. Diese Kapillaren besitzen fenestriertes Endothel, eine Blut-Hirn-Schranke fehlt.

Aus den Kapillarschlingen der Eminentia mediana fließt das Blut über Portalvenen, den Vv. portales hypophysiales (daher die Bezeichnung Portalgefäßsystem), zur Adenohypophyse. Dort verzweigen sie sich und münden in die weitlumigen sinusoidalen Kapillaren, die in engem Kontakt zu den Drüsenzellen stehen.

Nachdem das Blut dieses Kapillarsystem durchlaufen hat, sammelt es sich in kleinen Venen, die über oberflächliche venöse Kleinstgefäße in den Sinus cavernosus und in die Sinus intercavernosi münden.

Die Blutversorgung der Neurohypophyse erfolgt durch die A. hypophysialis superior und die A. hypophysialis inferior. Beide Arterien speisen einen dichten Plexus von Kapillaren mit fenestriertem Endothel, anschließend wird das Blut in die oberflächlich anliegenden Venen abgeleitet.

Modulatorische Funktion

Neben der Aufgabe als reine Transportgefäße des Blutes besitzen die Kapillarnetze des Infundibulums sowie der Neurohypophyse noch eine weitere Funktion: Im Bereich der Plexus befinden sich Sensoren, welche die Osmolarität und Elektrolytkonzentration des Blutes messen. Diese Informationen haben Einfluss auf die sekretorische Aktivität im Infundibulum sowie der Neurohypophyse.

Adenohypophyse

Die Adenohypophyse setzt ihre Effektorhormone erst nach Anregung durch die entsprechenden Releasing-Hormone vom Hypothalamus frei. Dabei handelt es sich um:

• TSH (Thyreoideastimulierendes Hormon)
• ACTH (Adrenokorticotropes Hormon)
• FSH (Follikelstimulierendes Hormon)
• LH  (Luteinisierendes Hormon)
• STH (Somatotropes Hormon)
• Prolaktin
• MSH (Melanozytenstimulierendes Hormon)

Diese Hormone wiederum wirken an Nebennierenrinde, Schilddrüse, Leber, Brustdrüse und Ovar bzw. Hoden, wo ggf. weitere Hormone freigesetzt werden.

Neurohypophyse

An der Neurohypophyse gestaltet sich die Situation anders. Für die Freisetzung des antidiuretischen Hormons (ADH) oder Oxytocin werden keine Releasinghormone vom Hypothalamus benötigt, da die Neurohypophyse selbst ein Teil des Hypothalamus ist ("verlängerter Arm des Hypothalamus"). Die Hormone werden dort also solange vorgehalten, bis sie benötigt werden. Zudem haben ADH und Oxytocin primär keinen Einfluss auf endokrine Organe.

ADH wirkt an zwei verschiedenen Vasopressinrezeptoren: V1-Rezeptoren in Gefäßen und V2-Rezeptoren in der Niere. An Gefäßen sorgen sie für eine Kontraktion der glatten Muskelzellen und in der Niere für den Einbau von Wasserkanalproteinen (Aquaporinen), wodurch mehr Wasser im Tubulussystem rückresorbiert wird (Antidiurese). Beides führt zu einer Erhöhung des arteriellen Blutdrucks.

Oxytocin hingegen wirkt in verschiedenen Abschnitten des Gehirns und ist an sozialen Interaktionen beteiligt. In der Schwangerschaft bindet es an Oxytocinrezeptoren im Uterus und löst die Wehentätigkeit aus. Nach der Geburt bindet es an Rezeptoren im Parenchym der Brustdrüse und stimuliert die Milchejektion.

Bei der nicht schwangeren, nicht laktierenden Frau sind Oxytocinrezeptoren nur in sehr geringer Zahl vorhanden. Gelegentlich kommt es jedoch vor, dass sie aktiviert werden. Da Oxytocin eine Rolle in der Physiologie des Sexualaktes und der partnerschaftlichen Bindung spielt, kann es daher gelegentlich zur Milchejektion ohne Schwangerschaft oder Stillaktivität kommen (z.B. im Zuge sexueller Aktivitäten).

Sekretion

Die im Infundibulum und in der Adenohypophyse gespeicherten Hormone werden nicht kontinuierlich abgegeben, sondern zwischengespeichert, und erst auf einen entsprechenden Reiz hin ausgeschüttet (pulsatile Sekretion).

Sie zeigen dabei häufig eine ausgeprägte Tag-Nacht- oder Schlaf-Wach-Rhythmik. Aus diesem Grund zeigt jeder Mensch innerhalb von 24 Stunden und in Abhängigkeit vom Schlafverhalten deutliche Hormonschwankungen. Untersuchungen haben zudem gezeigt, dass auf diese 24-Stunden-Rhythmen auch übergeordnete Wochen-, Monats- und Jahresrhythmen sowie Rhythmen in Abhängigkeit von der Jahreszeit einwirken. Dementsprechend besitzt jeder Mensch verschiedene Hormonzyklen, die unterschiedlich lang sind und sich gegenseitig beeinflussen.

Ob und inwieweit dies eine Auswirkung auf das Befinden oder das Verhalten hat, ist abhängig von verschiedenen genetischen und epigenetischen Faktoren sowie Umwelteinflüssen.

Vertiefe dein Wissen über die Hypophyse mit folgenden Lerneinheiten: