Hermosolut tuottavat, varastoivat ja vapauttavat hormoneja. Tämä ilmiö on esimerkki neuroendokriinisesta erityksestä, jossa hermoston ja hormonijärjestelmän toiminnot yhdistyvät: hermosolut toimivat sekä tiedonvälittäjinä että erittäjinä ja vaikuttavat näin kehon laajoihin säätelyjärjestelmiin.
Kehon hormonijärjestelmää ohjaa lähes kokonaan keskushermosto. Tavallisesti se tekee sen lähettämällä hermoimpulsseja aksoneita pitkin rauhasiin. Jotkin erityiset hermosolut voivat kuitenkin itse valmistaa hormoneja ja toimittaa niitä rauhasiin, jotka toimivat varastointieliminä. Neuroendokriinisen järjestelmän hermosolut ovat suuria; ne ovat minitehtaita, jotka tuottavat eritystuotteita. Näitä soluja kutsutaan neurosekretorisoluiksi, ja ne tuottavat neurohormoneja. Neurohormoneja syntetisoidaan usein solukeskuksessa, kuljetetaan sähköisesti aktivoitujen aksoneiden kautta ja varastoidaan synaptisiin tai varastorakkuloihin vapautusta odottamaan.
Useimmat neurohormonit erittyvät aivojen hypotalamuksen hermosoluista, jotka (joko välittömästi tai varastoinnin jälkeen) kiertävät veressä. Hypotalamus on keskeinen välittäjä: se tuottaa mm. vapauttaja- ja estäjäpeptidejä, jotka säätelevät aivolisäkkeen (hypofyysin) etulohkon hormonieritystä, sekä suoraan verenkierroon erittyviä neurohormoneja, kuten oksitosiinia ja antidiureettista hormonia (ADH/vasopressiinia), joita varastoidaan ja vapautetaan neurohypofyysistä. Neurohormonit muistuttavat tavallisia hormonisoluja ja rauhasia, koska ne säätelevät sekä hormonisoluja että muita kuin hormonisoluja, ja niiden vaikutukset voivat kohdistua paikallisesti tai kaukana verenkierrossa.
Neurosekreetion mekanismi perustuu hermoimpulssien aikaansaamaan Ca2+-riippuvaan eksosytoosiin: kun aktiopotentiaali saavuttaa solun terminaalin, kalsiumvirta avaa varastorakkulat, jotka sulautuvat solukalvoon ja tyhjentävät sisältönsä verenkiertoon tai läheiseen kudokseen. Joissain tapauksissa neurohormonia varastoidaan erityisiin rauhasrakenteisiin tai vapautetaan suoraan verisuoniportaikkoon (esim. hypotalamuksen ja aivolisäkkeen yhteydessä).
Neuroendokriinisiä soluja on myös lisämunuaisissa, jotka sijaitsevat aivan munuaisten yläpuolella. Niitä kutsutaan kromaffiinisoluiksi, ja ne vapauttavat adrenaliinia (adrenaliini) ja noradrenaliinia (noradrenaliini). Nämä katekolamiinit toimivat sekä hormonaalisesti että neurotransmitterin tavoin ja ovat keskeisiä stressivasteessa — ne nopeuttavat sykettä, lisäävät verenpainetta ja valmistavat kehon ”taistele tai pakene” -tilaan.
Neuroendokriinisten solujen esiintyminen ei rajoitu aivoihin ja lisämunuaisiin. Enteroendokriiniset solut ruoansulatuskanavassa, haiman L- ja β‑solut ja muut erikoistuneet solut erittävät hormoneja, jotka säätelevät ruoansulatusta, aineenvaihduntaa, ruokahalua ja sokereiden tasapainoa. Neuroendokriinisuus voi siis olla paikallista (parakrini), kauko‑/endokriinista tai molempia yhdistävää.
Kliinisestä näkökulmasta neuroendokriiniset solut voivat muodostaa myös kasvaimia (neuroendokriiniset kasvaimet, NET), jotka erittävät liiallisesti hormoneja ja aiheuttavat spesifejä oirekokonaisuuksia (esim. feokromosytooma lisämunuaisessa, carcinoid‑syndrooma). Diagnostiikassa käytetään usein merkkiaineita, kuten kromograniin A:ta, ja hoitoon voivat kuulua kirurginen poisto, lääkehoidot (esim. somatostatiinianalogit), sädehoito tai kohdennetut syöpälääkkeet. Ymmärrys neuroendokriinisesta erityksestä on tärkeää sekä fysiologian että sairauksien hoidon kannalta.
Yhteenvetona: neuroendokriininen eritys yhdistää hermoston nopean viestinnän ja hormonaalisen, pitkän kantaman säätelyn. Neurosekretoriset solut ja niiden neurohormonit ovat keskeisiä elimistön homeostasian, stressivasteen, kasvun, lisääntymisen ja aineenvaihdunnan säätelyssä.