Proopiomelanocortin

Proopiomelanocortin (POMC) je takzvaný prohormon, ze kterého se může vytvořit více než deset různých aktivních hormonů. Prohormon je syntetizován v adenohypofýze, v hypotalamu stejně jako v placentě a epitelu, aby tam exprimoval odpovídající hormony. Nedostatek POMC vede k závažným hormonálním poruchám v organismu.

Co je proopiomelanocortin?

Proopiomelanocortin je protein tvořený 241 různými aminokyselinami. Jako látka samotná je v organismu neúčinná, protože je to jen takzvaný prohormon. Jako prohormon však může být rozložen na více než deset důležitých aktivních hormonů prostřednictvím různých přechodných kroků.

To se děje vlivem konvertáz. Konvertázy jsou zase enzymy, které katalyticky podporují kroky přeměny prohormonu na aktivní složky. Tyto reakce se nazývají omezená proteolýza. Složité regulační mechanismy v těle přeměňují pouze tolik proopiomelanocortinu, aby vytvořily dostatečnou koncentraci příslušných aktivních cílových hormonů. POMC je kódován genem na chromosomovém segmentu 2p23.3.

Jednotlivé aktivní peptidové hormony se posttranslačně oddělují od prohormonu proopiomelanocortinu. Změněná struktura těchto hormonů je proto zprostředkována pouze prostřednictvím genu 2p23.3. Mutace v tomto genu má velký vliv na hormonální procesy v lidském organismu.

Funkce, efekt a úkoly

Mezi deset aktivních hormonů, které se odštěpují od proopiomelanocortinu, jsou taková činidla jako adrenokortikotropin (ACTH), hormony stimulující melanocyty, y-lipotropin (y-LPH) a p-endorfin. Vzniká také hormonální kortikotropin jako intermediární peptid (CLIP). ACTH se tvoří v přední hypofýze pod vlivem hormonu uvolňujícího kortikotropin (CRH).

Je zodpovědný za syntézu steroidů a stimuluje nadledvinky, aby produkovaly kortizon a minerální kortikoidy. Stimuluje také produkci pohlavních hormonů, jako je testosteron a estrogeny. Při stresu se vždy tvoří ve větší míře, protože je také zodpovědný za tvorbu stresového hormonu kortizonu. Hormony stimulující melanocyty jsou produkovány v lalocích hypotalamu a hypofýzy a jsou zodpovědné za aktivaci melanokortinových receptorů. Přitom regulují tvorbu melaninu v melanocytech. Dále regulují reakci na horečku a podílejí se na kontrole pocitu hladu a sexuálního vzrušení.

Hormony stimulující melanocyty se zase vytvářejí z meziproduktu při rozkladu proopiomelanocortinu, P-lipotropinu. Samotný p-lipotropin má také účinek mobilizace lipidů. Kromě hormonů, které stimulují melanocyty, se z beta-lipotropinu také tvoří y-lipotropin a endorfiny. Endorfiny mají analgetický účinek a jsou mimo jiné odpovědné za pocit hladu a rozvoj štěstí nebo euforie prostřednictvím aktivace synapsí závislých na dopaminu. Z tohoto důvodu hraje prohormon proopiomelanocortin hlavní roli v regulaci hladu a sexuality, při pocitu bolesti, pro rovnováhu fyzické energie, tělesnou hmotnost a stimulaci melanocytů.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Jak již bylo zmíněno, proopiomelanocortin se tvoří v adenohypofýze, hypotalamu, epitelu a placentě. Prohormon, také známý jako POMC, je kódován genem na chromozomu 2 na chromosomovém segmentu 2p23.3. Jako prohormon je v neaktivní formě. Rozdělením na různé aktivní peptidové hormony mohou být splněny různé tělesné funkce, které, jak se zdá, nemají spolu nic společného.

Pokud však tento prohormon selže, je vyjádřena jeho mimořádně důležitá funkce pro organismus, protože zároveň chybí nebo mají funkční poruchy také aktivní hormony oddělené od proopiomelanocortinu. POMC se však nepřevádí současně na všechny následující peptidové hormony. Jednotlivé reakční kroky jsou koordinovány pomocí složitých regulačních mechanismů. Hormon uvolňující kortikotropin (CRH) je zodpovědný za tvorbu ACTH z POMC v adenohypofýze. Například se stane aktivní v případě stresu spojeného s nemocí, emocemi, fyzickým a psychickým stresem nebo depresí.

Nemoci a poruchy

Nedostatek proopiomelanocortinu má velký vliv na organismus. Výsledkem je smíchání celé hormonální rovnováhy po proudu. Zpočátku peptidové hormony oddělené od proopiomelanocortinu chybí nebo vykazují funkční defekty.

Geneticky modifikovaný prohormon nemůže oddělit plně funkční peptidové hormony. Extrémní klinický obraz, který souvisí s nedostatkem proopiomelanocortinu, se vyznačuje extrémní obezitou. Tato obezita existuje již od narození. Kromě toho jsou vlasy pacientů zbarveny červeně. Klinický obraz zahrnuje hypoglykemické křeče, cholestázu a hyperbilirubinémii. Regulace hmotnosti není možná kvůli extrémní hyperfagii (závislosti na potravě) v důsledku dysregulace centra hladu. Adrenální nedostatečnost se také vyvíjí, protože glukokortikoidy a minerální kortikoidy se již nemohou adekvátně tvořit.

Celkově, pokud se neléčí, vede nemoc k úmrtí na selhání jater. Tento extrémní klinický obraz však byl pozorován jen zřídka. Doposud bylo popsáno celkem deset případů. Příčinou tohoto syndromu je nedostatek POMC v důsledku mutace v genu 2p23.3. Tento genetický defekt je zděděn jako autozomálně recesivní vlastnost. Vzácnost tohoto onemocnění je způsobena skutečností, že úplná absence POMC nebo závažný defekt, který vede k funkčnímu selhání, je neslučitelný se životem. Proto jen několik mutací v tomto genu vede k životaschopným potomkům, ale mají vážné zdravotní problémy.

Z hlediska diferenciální diagnostiky je samozřejmě nutné vyloučit několik nemocí, které jsou důsledkem následných regulačních chyb v hormonálním systému. Úplný důkaz nemoci lze provést pouze genetickým testem.