Proopiomelanokortin: delovanje in bolezni

Proopiomelanokortin (POMC) je tako imenovani prohormon, iz katerega izhaja več kot deset različnih aktivnih hormoni se lahko oblikuje. Prohormon se sintetizira v adenohipofizi, hipotalamusin placenta in epiteliji, da izrazijo ustrezne hormoni. Pomanjkanje POMC vodi do hudih hormonskih neravnovesij v organizmu.

Kaj je proopiomelanokortin?

Proopiomelanokortin je beljakovina, sestavljena iz 241 različnih aminokisline. Kot sama snov je v organizmu neučinkovita, ker je le tako imenovani prohormon. Kot prohormon pa ga lahko razdelimo na več kot deset pomembnih aktivnih snovi hormoni prek različnih vmesnih korakov. To se zgodi zaradi vpliva konvertaz. Konvertaze pa predstavljajo encimi ki katalizirajo stopnje pretvorbe prohormona v aktivne spojine. Te reakcije imenujemo omejena proteoliza. Z zapletenimi regulativnimi mehanizmi v telesu se pretvori le toliko proopiomelanokortina, da proizvede zadostno količino koncentracija aktivnih ciljnih hormonov. POMC je kodiran z gen na kromosomskem segmentu 2p23.3. Posamezni aktivni peptidni hormoni se post-translacijsko odcepijo od prohormona proopiomelanokortina. Spremenjeno sestavljanje teh hormonov torej posreduje le gen 2p23.3. Tako mutacija na to gen močno vpliva na hormonske procese v človeškem organizmu.

Funkcija, učinki in vloge

Med desetimi aktivnimi hormoni, ki se izločajo iz proopiomelanokortina, so sredstva, kot je adrenokortikotropin (ACTH), melanocit stimulirajoči hormon, γ-lipotropin (γ-LPH) in β-endorfin. Poleg tega se proizvaja tudi hormon kortikotropin, podoben vmesnemu peptidu (CLIP). ACTH se proizvaja pod vplivom hormona, ki sprošča kortikotropin (CRH) v sprednji hipofizi. Odgovoren je za sintezo steroidov in spodbuja nadledvične žleze k proizvodnji kortizon in mineralni kortikoidi. Spodbuja tudi tvorbo spolnih hormonov, kot so testosteron in estrogeni. Vedno se proizvaja v večji meri med stres, saj je odgovoren tudi za tvorbo stresnega hormona kortizon. Melanocit stimulirajoči hormoni se proizvajajo v hipotalamus in hipofize vmesnega režnja in so odgovorni za aktivacijo melanokortinskih receptorjev. Tako urejajo nastanek melanin v melanocitih. Poleg tega urejajo povišana telesna temperatura odziv in sodelujejo pri nadzoru občutka lakote in spolnega vzburjenja. Hormoni, ki stimulirajo melanocite, se nato tvorijo iz intermediata pri razgradnji proopiomelanokortina, β-lipotropina. Sam β-lipotropin ima dodatno mobilizacijsko aktivnost. Poleg hormonov, ki spodbujajo melanocite, še γ-lipotropin in endorfini tvorijo se tudi iz β-lipotropina. The endorfini imajo analgetične učinke in so med drugim odgovorni za občutek lakote in razvoj občutka sreče ali evforije z aktiviranjem dopamin-odvisen sinapse. Iz tega razloga ima prohormonski proopiomelanokortin na splošno pomembno vlogo pri uravnavanju lakote in spolnosti, bolečina občutek, fizična energija ravnovesje, telesna teža in stimulacija melanocitov.

Oblikovanje, pojavnost, lastnosti in optimalne ravni

Proopiomelanokortin se tvori v adenohipofizi, hipotalamus, epitelij in placenta, kot smo že omenili. Znan tudi pod imenom POMC, ta prohormon kodira gen na kromosomu 2 na kromosomskem segmentu 2p23.3. Kot prohormon obstaja v neaktivni obliki. Z razdelitvijo na različne aktivne peptidne hormone lahko dosežemo različne telesne funkcije, za katere se zdi, da nimajo nič skupnega. Vendar odpoved tega prohormona povzroči njegovo izjemno pomembno funkcijo za organizem, saj aktivni hormoni, ki se odcepijo od proopiomelanokortina, potem hkrati tudi niso prisotni ali kažejo funkcionalne motnje. Vendar se POMC hkrati ne pretvori v vse nadaljnje peptidne hormone. Posamezni reakcijski koraki se usklajujejo prek zapletenih regulativnih mehanizmov. Na primer, hormon, ki sprošča kortikotropin (CRH) je odgovoren za nastanek ACTH iz POMC v adenohipofizi. Postane aktiven, na primer med stres povezane z boleznijo, čustvi, fizičnimi in psihološkimi napori ali celo depresija.

Bolezni in motnje

Pomanjkanje proopiomelanokortina močno vpliva na organizem. Celoten spodnji hormon ravnovesje je zaradi tega vržen v nered. Sprva peptidni hormoni, izločeni iz proopiomelanokortina, niso prisotni ali imajo funkcionalne okvare. Gensko spremenjeni prohormon ne more izločati popolnoma funkcionalnih peptidnih hormonov. Za ekstremno klinično sliko, povezano s pomanjkanjem proopiomelanokortina, je značilna skrajnost debelost. To debelost obstaja od rojstva. Poleg tega lasje je obarvan rdeče. Klinična slika vključuje hipoglikemijo krči, holestaza in hiperbilirubinemija. Zaradi ekstremne hiperfagije (prenajedanja), ki je posledica neurejenosti centra za lakoto, uravnavanje telesne teže ni mogoče. Adrenokortikalna insuficienca se razvije tudi zato, ker glukokortikoidi in mineralni kortikoidi ni več mogoče pravilno oblikovati. Na splošno bolezen vodi v smrt zaradi jetra neuspeh, če se ne zdravi. Vendar so to skrajno klinično sliko opazili le redko. Do zdaj je bilo opisanih skupno deset primerov. Vzrok tega sindroma je pomanjkanje POMC zaradi mutacije gena 2p23.3. Ta genetska napaka se podeduje avtosomno recesivno. Redkost te motnje je posledica dejstva, da popolna odsotnost POMC ali huda okvara, ki vodi do izgube funkcije, ni združljiva z življenjem. Zato le nekaj mutacij tega gena povzroči sposobno potomstvo, ki pa je resno zdravje težave. Seveda je seveda treba izključiti več bolezni, ki so posledica naknadnih regulativnih napak v hormonskem sistemu. Popolno odkrivanje bolezni je mogoče doseči le z genetskim testiranjem.