Proopiomelanokortyna

Proopiomelanokortyna (POMC) to tak zwany prohormon, z którego może powstać kilkanaście różnych aktywnych hormonów. Prohormon jest syntetyzowany w przysadce gruczołowej, podwzgórzu, a także w łożysku i nabłonku w celu ekspresji odpowiednich hormonów. Niedobór POMC prowadzi do poważnych zaburzeń hormonalnych w organizmie.

Co to jest Proopiomelanokortyna?

Proopiomelanokortyna to białko zbudowane z 241 różnych aminokwasów. Jako substancja sama w sobie jest nieskuteczna w organizmie, ponieważ jest jedynie tzw. Prohormonem. Jednak jako prohormon można go rozbić na kilkanaście ważnych aktywnych hormonów na różnych etapach pośrednich.

Dzieje się to pod wpływem konwertaz. Z kolei konwertazy to enzymy, które katalitycznie wspierają etapy konwersji prohormonu w substancje czynne. Te reakcje są znane jako ograniczona proteoliza. Skomplikowane mechanizmy regulacyjne w organizmie przekształcają tylko taką ilość proopiomelanokortyny, aby wytworzyć wystarczające stężenie odpowiednich aktywnych hormonów docelowych. POMC jest kodowany przez gen na segmencie chromosomu 2p23.3.

Poszczególne aktywne hormony peptydowe są oddzielane potranslacyjnie od proopiomelanokortyny prohormonu. Dlatego w zmienionej strukturze tych hormonów pośredniczy jedynie gen 2p23.3. Mutacja tego genu ma ogromny wpływ na procesy hormonalne w organizmie człowieka.

Funkcja, efekt i zadania

Wśród dziesięciu aktywnych hormonów, które są oddzielane od proopiomelanokortyny, znajdują się takie środki, jak adrenokortykotropina (ACTH), hormony stymulujące melanocyty, γ-lipotropina (γ-LPH) i β-endorfina. Tworzy się również hormon, kortykotropina, podobny do peptydu pośredniego (CLIP). ACTH powstaje w przednim płacie przysadki pod wpływem hormonu uwalniającego kortykotropinę (CRH).

Odpowiada za syntezę steroidów i pobudza nadnercza do produkcji kortyzonu i kortykosteroidów mineralnych. Stymuluje również produkcję hormonów płciowych, takich jak testosteron i estrogeny. Zawsze w większym stopniu powstaje podczas stresu, ponieważ odpowiada również za tworzenie się hormonu stresu - kortyzonu. Hormony stymulujące melanocyty są wytwarzane w podwzgórzu i płatach przysadki mózgowej i są odpowiedzialne za aktywację receptorów melanokortyny. W ten sposób regulują tworzenie melaniny w melanocytach. Regulują także reakcję na gorączkę i uczestniczą w kontrolowaniu uczucia głodu i podniecenia seksualnego.

Hormony stymulujące melanocyty powstają z kolei z produktu pośredniego rozpadu proopiomelanokortyny, β-lipotropiny. Sama β-lipotropina ma również działanie mobilizujące lipidy. Oprócz hormonów, które stymulują melanocyty, z β-lipotropiny powstają również γ-lipotropiny i endorfiny. Endorfiny działają przeciwbólowo i odpowiadają między innymi za uczucie głodu oraz rozwój szczęścia czy euforii poprzez aktywację synaps dopaminozależnych. Z tego powodu prohormon proopiomelanokortyna odgrywa ważną rolę w regulacji głodu i seksualności, odczuwaniu bólu, równowadze energii fizycznej, masie ciała i stymulacji melanocytów.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Jak już wspomniano, proopiomelanokortyna powstaje w gruczołowej przysadce, podwzgórzu, nabłonku i łożysku. Prohormon, znany również jako POMC, jest kodowany przez gen na chromosomie 2 w segmencie chromosomu 2p23.3. Jako prohormon występuje w postaci nieaktywnej. Dzieląc się na różne aktywne hormony peptydowe, można spełnić różne funkcje organizmu, które wydają się nie mieć ze sobą nic wspólnego.

Jeśli ten prohormon zawodzi, ujawnia się jednak jego niezwykle ważna funkcja dla organizmu, ponieważ jednocześnie brakuje aktywnych hormonów wydzielonych z proopiomelanokortyny lub mają one zaburzenia czynnościowe. Jednak POMC nie jest przekształcany jednocześnie we wszystkie kolejne hormony peptydowe. Poszczególne etapy reakcji są koordynowane za pomocą złożonych mechanizmów regulacyjnych. Hormon uwalniający kortykotropinę (CRH) jest odpowiedzialny za tworzenie ACTH z POMC w przysadce gruczołowej. Na przykład uaktywnia się w przypadku stresu związanego z chorobą, emocjami, stresem fizycznym i psychicznym czy depresją.

Choroby i zaburzenia

Niedobór proopiomelanokortyny ma duży wpływ na organizm. To zaburza całą równowagę hormonalną w dolnym biegunie. Początkowo hormony peptydowe oddzielone od proopiomelanokortyny są nieobecne lub wykazują wady funkcjonalne.

Genetycznie zmodyfikowany prohormon nie może oddzielić w pełni funkcjonalnych hormonów peptydowych. Skrajny obraz kliniczny, który jest związany z niedoborem proopiomelanokortyny, charakteryzuje się skrajną otyłością. Ta otyłość istnieje od urodzenia. Ponadto włosy pacjentów mają kolor rudy. Obraz kliniczny obejmuje drgawki hipoglikemiczne, cholestazę i hiperbilirubinemię. Regulacja wagi nie jest możliwa z powodu skrajnej hiperfagii (przejadania się) w wyniku rozregulowania ośrodka głodu. Niedoczynność kory nadnerczy również rozwija się, ponieważ glikokortykoidy i mineralne kortykosteroidy nie mogą już odpowiednio tworzyć się.

Ogólnie rzecz biorąc, nieleczona choroba prowadzi do śmierci z powodu niewydolności wątroby. Jednak ten skrajny obraz kliniczny był rzadko obserwowany. Dotychczas opisano łącznie dziesięć przypadków. Przyczyną tego zespołu jest brak POMC z powodu mutacji w genie 2p23.3. Ta wada genetyczna jest dziedziczona jako cecha autosomalna recesywna. Rzadkość tej choroby wynika z faktu, że całkowity brak POMC lub poważna wada prowadząca do niewydolności funkcjonalnej jest nie do pogodzenia z życiem. Dlatego tylko kilka mutacji w tym genie daje żywotne potomstwo, ale mają one poważne problemy zdrowotne.

Z punktu widzenia diagnostyki różnicowej należy oczywiście wykluczyć kilka chorób, które wynikają z późniejszych błędów regulacyjnych w układzie hormonalnym. Pełen dowód na chorobę można uzyskać tylko za pomocą testu genetycznego.