A Proopiomelanocortin (POMC) egy úgynevezett prohormon, amelyből több mint tíz különböző aktív hormonok kialakulhat. A prohormon szintetizálódik az adenohipofízisben, hypothalamusés placenta és az epithelia a megfelelő kifejezésére hormonok. A POMC hiánya súlyos hormonális egyensúlyhiányhoz vezet a szervezetben.
Mi az a proopiomelanokortin?
A proopiomelanokortin egy 241 különböző fehérje aminosavak. Maga anyagként hatástalan a szervezetben, mert csak egy úgynevezett prohormon. Prohormonként azonban több mint tíz fontos aktívra bontható hormonok különböző közbenső lépések révén. Ez a konvertázok hatására következik be. A konvertázok viszont képviselik enzimek amelyek katalizálják a prohormon aktív vegyületekké történő átalakulási lépéseit. Ezeket a reakciókat korlátozott proteolízisnek nevezzük. A szervezet bonyolult szabályozási mechanizmusai révén csak annyi proopiomelanokortin alakul át, hogy elegendő mennyiséget termeljen koncentráció a megfelelő aktív hormonok közül. A POMC kódolása a gén a kromoszómaszegmensen 2p23.3. Az egyes aktív peptid hormonok poszttranszlációs úton hasadnak le a prohormon proopiomelanokortinról. Ezeknek a hormonoknak a megváltozott összeállítását tehát csak az közvetíti gén 2p23.3. Így ennek mutációja gén nagy hatással van az emberi szervezet hormonális folyamataira.
Funkció, hatások és szerepek
A proopiomelanokortinból kiválasztott tíz aktív hormon között vannak olyan szerek, mint az adrenokortikotropin (ACTH), melanocita-stimuláló hormon, γ-lipotropin (γ-LPH) és β-endorfin. Ezenkívül a kortikotropin hormonhoz hasonló köztes peptid (CLIP) is előáll. ACTH kortikotropin-felszabadító hormon (CRH) az elülső hipofízisben. Felelős a szteroid szintézisért és stimulálja a mellékvesék termelését kortizon és a ásványi kortikoszteroidok. Serkenti továbbá a nemi hormonok képződését, mint pl tesztoszteron és a ösztrogének. Mindig nagyobb mértékben keletkezik közben feszültség, mivel a stresszhormon kialakulásáért is felelős kortizon. A melanocita stimuláló hormonok a hypothalamus és az agyalapi mirigy köztes lebenye, és felelősek a melanokortin receptorok aktiválásáért. Így szabályozzák a melanin melanocitákban. Továbbá szabályozzák a láz reagálnak, és részt vesznek az éhségérzet és a szexuális izgalom ellenőrzésében. A melanocitákat stimuláló hormonok viszont a proopiomelanokortin, a β-lipotropin bomlásának köztitermékéből képződnek. Maga a β-Lipotropin további lipid mobilizáló aktivitással rendelkezik. A melanocita stimuláló hormonok mellett a γ-lipotropin és a endorfinok β-lipotropinból is képződnek. A endorfinok fájdalomcsillapító hatással bírnak, és többek között felelősek az éhségérzetért és a boldogság vagy eufória érzésének kialakulásáért a dopamin-függő szinapszisok. Emiatt a prohormon proopiomelanokortin összességében nagy szerepet játszik az éhség és a szexualitás szabályozásában, fájdalom érzés, fizikai energia egyensúly, testtömeg és melanocita stimuláció.
Kialakulás, előfordulás, tulajdonságok és optimális szintek
A propiomelanokortin az adenohipofízisben képződik, hypothalamus, hám és placenta, amint azt korábban említettük. POMC néven is ismert, ezt a prohormont egy gén kódolja a 2. kromoszómán a 2p23.3 kromoszóma szegmensben. Prohormonként inaktív formában létezik. Különböző aktív peptid hormonokra osztódva különböző testi funkciók teljesíthetők, amelyeknek úgy tűnik, semmi közük egymáshoz. Ennek a prohormonnak a kudarca azonban rendkívül fontos funkcióját eredményezi a szervezet számára, mivel a proopiomelanokortintól elszakadt aktív hormonok egyidejűleg hiányoznak vagy megmutatkoznak funkcionális rendellenességek. A POMC azonban nem egyidejűleg alakul át az összes következő peptidhormonná. Az egyes reakció lépéseket bonyolult szabályozási mechanizmusok koordinálják. Például a kortikotropint felszabadító hormon (CRH) felelős a kialakulásáért ACTH a POMC-től az adenohypophysisben. Aktívvá válik például közben feszültség kapcsolatos betegségekkel, érzelmekkel, fizikai és pszichés megterheléssel, vagy akár depresszió.
Betegségek és rendellenességek
A proopiomelanokortin hiánya nagy hatással van a szervezetre. A teljes downstream hormon egyensúly zűrzavarba kerül. Kezdetben a proopiomelanokortinból kiválasztott peptidhormonok hiányoznak, vagy működési rendellenességeik vannak. A genetikailag megváltozott prohormon nem képes kiválasztani a teljesen funkcionális peptidhormonokat. A proopiomelanokortin hiányával járó extrém klinikai képet rendkívüli jellemzi elhízottság. Ezt elhízottság születése óta létezik. Továbbá a betegek haj vörös színű. A klinikai kép magában foglalja a hipoglikémiát görcsök, kolesztázis és hiperbilirubinémia. Az éhségközpont szabályozatlansága következtében kialakuló extrém hyperphagia (mértéktelen evés) miatt a súlyszabályozás nem lehetséges. Az adrenokortikális elégtelenség azért is kialakul, mert glükokortikoidok és a ásványi kortikoszteroidok már nem lehet megfelelően kialakítani. Összességében a betegség halálhoz vezet máj kudarc, ha nem kezelik. Ezt az extrém klinikai képet azonban csak ritkán figyelték meg. Eddig összesen tíz esetet írtak le. Ennek a szindrómának az oka a POMC hiánya a 2p23.3 gén mutációja miatt. Ez a genetikai hiba autoszomális recesszív módon öröklődik. Ennek a rendellenességnek a ritkasága annak köszönhető, hogy a POMC teljes hiánya vagy a funkcióvesztéshez vezető súlyos hiba összeegyeztethetetlen az élettel. Ezért ebben a génben csak néhány mutáció eredményez életképes utódokat, amelyek azonban súlyosak Egészség problémák. Differenciálisan természetesen ki kell zárni számos olyan betegséget, amelyek a hormonrendszer későbbi szabályozási hibáiból származnak. A betegség teljes felismerése csak genetikai vizsgálatokkal érhető el.
