Proopiomelanocortin

Proopiomelanocortin (POMC) is een zogenaamd prohormoon, waaruit meer dan tien verschillende actieve hormonen kunnen worden gevormd. Het prohormoon wordt gesynthetiseerd in de adenohypofyse, in de hypothalamus en in de placenta en het epitheel om daar de overeenkomstige hormonen tot expressie te brengen. Een tekort aan POMC leidt tot ernstige hormonale stoornissen in het organisme.

Wat is Proopiomelanocortin?

Proopiomelanocortine is een eiwit dat bestaat uit 241 verschillende aminozuren. Als stof zelf is het ineffectief in het organisme omdat het slechts een zogenaamd pro-hormoon is. Als prohormoon kan het echter via verschillende tussenstappen worden afgebroken tot meer dan tien belangrijke actieve hormonen.

Dit gebeurt onder invloed van convertases. De convertases zijn op hun beurt enzymen die katalytisch de omzettingsstappen van het prohormoon in actieve stoffen ondersteunen. Deze reacties staan ​​bekend als beperkte proteolyse. Gecompliceerde regulatiemechanismen in het lichaam zetten slechts voldoende proopiomelanocortine om om een ​​voldoende concentratie van de respectievelijke actieve doelhormonen te produceren. POMC wordt gecodeerd door een gen op chromosoomsegment 2p23.3.

De individuele actieve peptidehormonen worden posttranslationeel afgesplitst van het prohormoon proopiomelanocortine. Een gewijzigde structuur van deze hormonen wordt dus alleen via het gen 2p23.3 tot stand gebracht. Een mutatie in dit gen heeft een grote invloed op de hormonale processen in het menselijk organisme.

Functie, effect en taken

Onder de tien actieve hormonen die van proopiomelanocortine worden afgesplitst, zijn middelen als adrenocorticotropine (ACTH), melanocytstimulerende hormonen, γ-lipotropine (γ-LPH) en β-endorfine. Het hormoon corticotropine-achtige intermediaire peptide (CLIP) wordt ook gevormd. ACTH wordt gevormd in de voorkwab van de hypofyse onder invloed van corticotropine releasing hormone (CRH).

Het is verantwoordelijk voor de synthese van steroïden en stimuleert de bijnieren om cortison en minerale corticoïden te produceren. Het stimuleert ook de productie van geslachtshormonen zoals testosteron en oestrogenen. Het wordt altijd in grotere mate gevormd tijdens stress, omdat het ook verantwoordelijk is voor de vorming van het stresshormoon cortison. De melanocytstimulerende hormonen worden geproduceerd in de hypothalamus en hypofyse-lobben en zijn verantwoordelijk voor het activeren van de melanocortinereceptoren. Daarbij reguleren ze de vorming van melanine in melanocyten. Ze reguleren ook de koortsreactie en zijn betrokken bij het beheersen van het hongergevoel en seksuele opwinding.

De melanocytstimulerende hormonen worden op hun beurt gevormd uit een tussenproduct bij de afbraak van proopiomelanocortine, het β-lipotropine. β-lipotropine zelf heeft ook een lipide-mobiliserend effect. Naast de hormonen die melanocyten stimuleren, worden ook γ-lipotropine en endorfine gevormd uit β-lipotropine. De endorfines hebben een pijnstillende werking en zijn onder meer verantwoordelijk voor het hongergevoel en de ontwikkeling van geluk of euforie door activering van de dopamine-afhankelijke synapsen. Om deze reden speelt het prohormoon proopiomelanocortine een belangrijke rol bij de regulering van honger en seksualiteit, voor het pijngevoel, voor de fysieke energiebalans, het lichaamsgewicht en de stimulatie van melanocyten.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Zoals eerder vermeld, wordt proopiomelanocortine gevormd in de adenohypophysis, hypothalamus, epithelia en placenta. Het prohormoon, ook bekend als POMC, wordt gecodeerd door een gen op chromosoom 2 op chromosoomsegment 2p23.3. Als prohormoon is 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.

Als dit prohormoon echter faalt, komt zijn uiterst belangrijke functie voor het organisme tot uiting, aangezien tegelijkertijd de actieve hormonen die worden afgesplitst van proopiomelanocortine ontbreken of functionele stoornissen vertonen. POMC wordt echter niet tegelijkertijd in alle volgende peptidehormonen omgezet. De individuele reactiestappen worden gecoördineerd via complexe reguleringsmechanismen. Het corticotropine-releasing hormoon (CRH) is verantwoordelijk voor de vorming van ACTH uit POMC bij de adenohypofyse. Het wordt bijvoorbeeld actief wanneer er stress is die verband houdt met ziekte, emoties, fysieke en psychologische stress of depressie.

Ziekten en aandoeningen

Een tekort aan proopiomelanocortine heeft grote effecten op het organisme. Dit verstoort het hele hormonale evenwicht stroomafwaarts. Aanvankelijk zijn de peptidehormonen die zijn afgesplitst van proopiomelanocortine afwezig of vertonen functionele defecten.

Een genetisch gemodificeerd prohormoon kan geen volledig functionele peptidehormonen afsplitsen. Een extreem ziektebeeld, dat verband houdt met een tekort aan proopiomelanocortine, wordt gekenmerkt door extreme obesitas. Deze obesitas bestaat al sinds de geboorte. Verder is het haar van de patiënten rood gekleurd. Het klinische beeld omvat hypoglykemische convulsies, cholestase en hyperbilirubinemie. Gewichtsregulatie is niet mogelijk vanwege extreme hyperfagie (te veel eten) als gevolg van ontregeling van het hongercentrum. Bijnierinsufficiëntie ontstaat ook doordat de glucocorticoïden en minerale corticoïden zich niet meer voldoende kunnen vormen.

Over het algemeen leidt de ziekte, indien onbehandeld, tot de dood door leverfalen. Dit extreme klinische beeld is tot dusver echter slechts zelden waargenomen. Tot dusver zijn er in totaal tien gevallen beschreven. De oorzaak van dit syndroom is het ontbreken van POMC door een mutatie in het 2p23.3-gen. Dit genetische defect wordt overgeërfd als een autosomaal recessieve eigenschap. De zeldzaamheid van deze ziekte is te wijten aan het feit dat een volledige afwezigheid van POMC of een ernstig defect dat leidt tot functioneel falen, onverenigbaar is met het leven. Daarom resulteren slechts enkele mutaties in dit gen in levensvatbare nakomelingen, maar ze hebben ernstige gezondheidsproblemen.

In termen van differentiële diagnose 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 gedaan door middel van een genetische test.