signalstoffen

Signalstoffe, auch als Botenstoffe bezeichnet, sind chemische Substanzen, die von Zellen oder Organismen freigesetzt werden, um andere Zellen zu beeinflussen. Sie ermöglichen Kommunikation auf verschiedenen Ebenen und regulieren Prozesse wie Wachstum, Stoffwechsel, Immunreaktionen und Entwicklung. Je nach Wirkungsort des Signals lassen sich Signalstoffe in autokrine, parakrine, endokrine und immunologische Signale einordnen.

Zu den wichtigsten Klassen gehören Hormone (endokrine Signale), Neurotransmitter (Signalübertragung an Synapsen), Zytokine (Signale des Immunsystems) und Pheromone (Intraspezifische Kommunikation bei Tieren). In Pflanzen spielen phytohormonelle Signalstoffe wie Auxine, Cytokinine, Gibberelline, Abszisinsäure und Ethylen eine zentrale Rolle. Signalstoffe unterscheiden sich auch in ihrer Reichweite: Endokrine Signale werden über Blut oder Lymphflüssigkeit transportiert, während parakrine Signale im Gewebe wirken und autokrine Signale die eigene Zelle beeinflussen.

Der Signalweg beginnt mit der Synthese und Freisetzung des Signalstoffs, gefolgt von der Bindung an spezifische Rezeptoren auf Zielzellen. Die Rezeptorbindung löst Signaltransduktionsketten aus, oft unter Bildung von Second Messengers wie cAMP, Ca2+ oder IP3, die zur Änderung der Zellfunktion oder Genexpression führen. Signalstoffe werden durch Enzymabbau, Reuptake oder Diffusion beendet, wodurch der Effekt zeitlich begrenzt wird.

Die Erforschung von Signalstoffen umfasst Biochemie, Zellbiologie, Endokrinologie, Immunologie und Botanik. Das Verständnis dieser Moleküle ist grundlegend für Medizin, Landwirtschaft und Ökologie, da Fehlregulationen mit Krankheiten wie Diabetes, Autoimmunerkrankungen oder neurologischen Störungen assoziiert sein können.