Proopiomelanocortin

Proopiomelanocortin (POMC) er en såkalt prohormon, hvorfra det kan dannes over ti forskjellige aktive hormoner. Prohormonen syntetiseres i adenohypophysis, i hypothalamus så vel som i morkaken og epithelia for å uttrykke de tilsvarende hormonene der. En mangel på POMC fører til alvorlige hormonelle lidelser i organismen.

Hva er Proopiomelanocortin?

Proopiomelanocortin er et protein som består av 241 forskjellige aminosyrer. Som et stoff i seg selv er det ineffektivt i organismen fordi det bare er en såkalt prohormon. Som en prohormon kan den imidlertid deles ned i over ti viktige aktive hormoner via forskjellige mellomtrinn.

Dette skjer gjennom påvirkning av konvertaser. Konvertasene er på sin side enzymer som katalytisk understøtter omdannelsestrinnene til prohormonen til aktive stoffer. Disse reaksjonene er kjent som begrenset proteolyse. Kompliserte reguleringsmekanismer i kroppen konverterer bare nok proopiomelanocortin til å produsere en tilstrekkelig konsentrasjon av de respektive aktive målhormonene. POMC er kodet av et gen på kromosomsegment 2p23.3.

De individuelle aktive peptidhormonene deles opp post-translasjonelt fra prohormonen proopiomelanocortin. En endret struktur av disse hormonene blir derfor kun formidlet via genet 2p23.3. En mutasjon i dette genet har stor innflytelse på de hormonelle prosessene i den menneskelige organismen.

Funksjon, effekt og oppgaver

Blant de ti aktive hormonene som er splittet fra proopiomelanocortin, er slike midler som adrenocorticotropin (ACTH), melanocyttstimulerende hormoner, γ-lipotropin (γ-LPH) og ß-endorfin. Hormonet kortikotropin som mellomliggende peptid (CLIP) dannes også. ACTH dannes i den fremre hypofysen under påvirkning av kortikotropinfrigjørende hormon (CRH).

Det er ansvarlig for syntesen av steroider og stimulerer binyrene til å produsere kortison og mineralsk kortikoid. Det stimulerer også produksjonen av kjønnshormoner som testosteron og østrogener. Det dannes alltid i større grad under stress, da det også er ansvarlig for dannelsen av stresshormonet kortison. De melanocytstimulerende hormonene produseres i hypothalamus og hypofysen og er ansvarlige for å aktivere melanocortin reseptorene. På den måten regulerer de dannelsen av melanin i melanocytter. De regulerer også febereaksjonen og er involvert i å kontrollere følelsen av sult og seksuell opphisselse.

De melanocyttstimulerende hormonene blir igjen dannet fra et mellomprodukt ved nedbrytningen av proopiomelanocortin, ß-lipotropin. ß-lipotropin i seg selv har også en lipidmobiliserende effekt. I tillegg til hormonene som stimulerer melanocytter, dannes γ-lipotropin og endorfiner også av ß-lipotropin. Endorfinene har en smertestillende effekt og er blant annet ansvarlige for følelsen av sult og utviklingen av lykke eller eufori gjennom aktivering av de dopaminavhengige synapser. Av denne grunn spiller prohormonen proopiomelanocortin en viktig rolle i reguleringen av sult og seksualitet, for følelsen av smerte, for den fysiske energibalansen, kroppsvekten og stimuleringen av melanocytter.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Som allerede nevnt dannes proopiomelanocortin i adenohypophysis, hypothalamus, epithelia og morkake. Prohormonen, også kjent som POMC, er kodet av et gen på kromosom 2 på kromosomsegment 2p23.3. Som en prohormon er den i inaktiv form. Ved å dele opp i forskjellige aktive peptidhormoner, kan forskjellige kroppslige funksjoner oppfylles som ser ut til å ha noe med hverandre å gjøre.

Hvis denne prohormonen mislykkes, uttrykkes imidlertid den ekstremt viktige funksjonen for organismen, siden de aktive hormonene som skilles fra proopiomelanocortin samtidig mangler eller har funksjonsforstyrrelser. Imidlertid konverteres ikke POMC til alle påfølgende peptidhormoner samtidig. De individuelle reaksjonstrinnene koordineres via komplekse reguleringsmekanismer. Det kortikotropinfrigjørende hormonet (CRH) er ansvarlig for dannelsen av ACTH fra POMC i adenohypophysis. Det blir aktivt, for eksempel når det er stress relatert til sykdom, følelser, fysisk og psykologisk stress eller depresjon.

Sykdommer og lidelser

En mangel på proopiomelanocortin har store effekter på organismen. Dette gjør hele hormonbalansen nedstrøms. Til å begynne med er peptidhormonene splittet fra proopiomelanocortin fraværende eller viser funksjonsfeil.

En genmodifisert prohormon kan ikke dele opp fullt funksjonelle peptidhormoner. Et ekstremt klinisk bilde, som er relatert til mangel på proopiomelanocortin, er preget av ekstrem fedme. Denne overvekten har eksistert siden fødselen. Videre er håret til pasientene rødt. Det kliniske bildet inkluderer hypoglykemiske kramper, kolestase og hyperbilirubinemi. Vektregulering er ikke mulig på grunn av ekstrem hyperfagi (overspising) som et resultat av dysregulering av sultesenteret. Adrenal insuffisiens utvikler seg også fordi glukokortikoider og mineralsk kortikoid ikke lenger kan dannes tilstrekkelig.

Samlet sett fører sykdommen til død fra leversvikt hvis den ikke er behandlet. Imidlertid har dette ekstreme kliniske bildet bare sjelden blitt observert så langt. Totalt er ti saker beskrevet så langt. Årsaken til dette syndromet er mangelen på POMC på grunn av en mutasjon i 2p23.3-genet. Denne genetiske defekten arves som en autosomal recessiv egenskap. Sjeldenhetene ved denne sykdommen skyldes det faktum at et fullstendig fravær av POMC eller en alvorlig feil som fører til funksjonssvikt er uforenlig med livet. Derfor er det bare noen få mutasjoner i dette genet som fører til levedyktige avkom, men de har alvorlige helseproblemer.

Når det gjelder differensialdiagnose, må naturligvis flere sykdommer som følger av påfølgende reguleringsfeil i det hormonelle systemet utelukkes. Fullstendig påvisning av sykdommen kan bare gjøres gjennom en genetisk test.