Proopiomelanocortin: functie en ziekten

Proopiomelanocortine (POMC) is een zogenaamd prohormoon waarvan meer dan tien verschillende actieve hormonen kan worden gevormd. Het prohormoon wordt gesynthetiseerd in de adenohypofyse, hypothalamus en placenta en epithelia om het corresponderende uit te drukken hormonen​ Een tekort aan POMC leidt tot ernstige hormonale onevenwichtigheden in het organisme.

Wat is proopiomelanocortine?

Proopiomelanocortin is een eiwit dat is samengesteld uit 241 verschillende aminozuren​ Als stof zelf is het ineffectief in het organisme omdat het slechts een zogenaamd prohormoon is. Als prohormoon kan het echter worden opgesplitst in meer dan tien belangrijke actieve stoffen hormonen via verschillende tussenstappen. Dit gebeurt onder invloed van convertases. De convertases vertegenwoordigen op hun beurt enzymen die de omzettingsstappen van het prohormoon in actieve verbindingen katalyseren. Deze reacties worden beperkte proteolyse genoemd. Door ingewikkelde regulatiemechanismen in het lichaam wordt slechts voldoende proopiomelanocortine omgezet om voldoende te produceren concentratie van de respectievelijke actieve doelhormonen. POMC wordt gecodeerd door een gen op chromosoomsegment 2p23.3. De individuele actieve peptidehormonen worden posttranslationeel gesplitst van het prohormoon proopiomelanocortine. Veranderde aanmaak van deze hormonen wordt daarom alleen gemedieerd door gen 2p23.3. Dus een mutatie hierop gen heeft een grote invloed op hormonale processen in het menselijk organisme.

Functie, effecten en rollen

Onder de tien actieve hormonen die door proopiomelanocortine worden uitgescheiden, bevinden zich middelen als adrenocorticotropine (ACTH), melanocyt-stimulerend hormoon, γ-lipotropine (γ-LPH) en β-endorfine. Bovendien wordt ook het hormoon corticotropine-achtige intermediaire peptide (CLIP) geproduceerd. ACTH wordt geproduceerd onder invloed van het corticotropine-afgevende hormoon (CRH) in de hypofysevoorkwab. Het is verantwoordelijk voor de synthese van steroïden en stimuleert de productie van de bijnieren cortisone en minerale corticoïden​ Het stimuleert ook de vorming van geslachtshormonen zoals testosteron en oestrogenen​ Het wordt altijd in grotere mate geproduceerd tijdens spanning, omdat het ook verantwoordelijk is voor de vorming van het stresshormoon cortisone​ Melanocyt-stimulerende hormonen worden geproduceerd in de hypothalamus en hypofyse-tussenkwab en zijn verantwoordelijk voor de activering van melanocortinereceptoren. Zo reguleren ze de vorming van melanine in melanocyten. Bovendien reguleren ze de koorts reactie en zijn betrokken bij de beheersing van hongergevoel en seksuele opwinding. Hormonen die melanocyten stimuleren, worden op hun beurt gevormd uit een tussenproduct bij de afbraak van proopiomelanocortine, β-lipotropine. β-lipotropine zelf heeft een extra mobiliserende activiteit van lipiden. Naast de melanocytstimulerende hormonen, γ-lipotropine en de endorfines worden ook gevormd uit β-lipotropine. De endorfines pijnstillende effecten hebben en onder meer verantwoordelijk zijn voor het hongergevoel en de ontwikkeling van het geluksgevoel of euforie door activering van dopamine-afhankelijk synapsen​ Om deze reden speelt het prohormoon proopiomelanocortine over het algemeen een belangrijke rol bij de regulering van honger en seksualiteit, pijn gevoel, fysieke energie evenwicht, lichaamsgewicht en melanocytstimulatie.

Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale niveaus

Proopiomelanocortine wordt gevormd in de adenohypophysis, hypothalamus, epithelia, en placenta, zoals eerder gezegd. Dit prohormoon, ook bekend als POMC, wordt gecodeerd door een gen op chromosoom 2 op chromosomaal segment 2p23.3. Als prohormoon bestaat het in een inactieve vorm. Door opsplitsing in verschillende actieve peptidehormonen kunnen verschillende lichaamsfuncties worden vervuld die niets met elkaar te maken lijken te hebben. Het falen van dit prohormoon resulteert echter in zijn uiterst belangrijke functie voor het organisme, aangezien de actieve hormonen die worden afgesplitst van proopiomelanocortine dan ook tegelijkertijd afwezig zijn of vertonen. functionele stoornissen​ POMC wordt echter niet tegelijkertijd omgezet in alle volgende peptidehormonen. De afzonderlijke reactiestappen worden gecoördineerd via ingewikkelde reguleringsmechanismen. Bijvoorbeeld, corticotropine-afgevend hormoon (CRH) is verantwoordelijk voor de vorming van ACTH van POMC in de adenohypofyse. Het wordt bijvoorbeeld actief tijdens spanning gerelateerd aan ziekte, emoties, fysieke en psychologische belasting, of zelfs Depressie.

Ziekten en aandoeningen

Een tekort aan proopiomelanocortine heeft grote effecten op het organisme. Het hele stroomafwaartse hormoon evenwicht wordt daardoor in verwarring gebracht. Aanvankelijk zijn de peptidehormonen die worden uitgescheiden door proopiomelanocortine afwezig of hebben functionele defecten. Een genetisch veranderd prohormoon kan geen volledig functionele peptidehormonen afscheiden. Een extreem klinisch beeld geassocieerd met een tekort aan proopiomelanocortine wordt gekenmerkt door extreem zwaarlijvigheid. Deze zwaarlijvigheid bestaat sinds de geboorte. Bovendien zijn de patiënten haar is rood gekleurd. Het klinische beeld omvat hypoglycemie krampen, cholestase en hyperbilirubinemie. Vanwege extreme hyperfagie (eetaanvallen) als gevolg van ontregeling van het hongercentrum, is gewichtsregulatie niet mogelijk. Bijnierschorsinsufficiëntie ontwikkelt zich ook omdat glucocorticoïden en minerale corticoïden kan niet meer adequaat worden gevormd. Over het algemeen leidt de ziekte tot de dood van lever mislukking indien onbehandeld. Dit extreme klinische beeld is echter slechts zelden waargenomen. Tot nu toe zijn er in totaal tien gevallen beschreven. De oorzaak van dit syndroom is de deficiëntie van POMC als gevolg van een mutatie op gen 2p23.3. Dit genetisch defect wordt op een autosomaal recessieve manier overgeërfd. De zeldzaamheid van deze aandoening is te wijten aan het feit dat een volledige afwezigheid van POMC of een ernstig defect dat tot functieverlies leidt, onverenigbaar is met het leven. Daarom resulteren slechts enkele mutaties in dit gen in levensvatbare nakomelingen, die echter ernstig zijn volksgezondheid problemen. Op verschillende manieren moeten natuurlijk verschillende ziekten worden uitgesloten die het gevolg zijn van latere regulatiefouten in het hormonale systeem. Volledige detectie van de ziekte kan alleen worden bereikt door genetische tests.