Proopiomelanokortiin

Proopiomelanokortiin (POMC) on nn prohormoon, millest saab moodustada üle kümne erineva aktiivhormooni. Prohormooni sünteesitakse adenohüpofüüsis, hüpotalamuses, aga ka platsenta ja epiteelis, et ekspresseerida seal vastavaid hormoone. POMC puudulikkus põhjustab organismis tõsiseid hormonaalseid häireid.

Mis on proopiomelanokortiin?

Proopiomelanokortiin on valk, mis koosneb 241 erinevast aminohappest. Kuna aine ise on see organismis ebaefektiivne, kuna see on ainult niinimetatud prohormoon. Prohormoonina võib selle erinevate vaheetappide abil jaotada enam kui kümneks oluliseks aktiivhormooniks.

See toimub konvertaaside mõjul. Konvertaasid on omakorda ensüümid, mis toetavad katalüütiliselt prohormooni muundamist toimeaineteks. Neid reaktsioone nimetatakse piiratud proteolüüsiks. Keha keerulised regulatoorsed mehhanismid muudavad proopiomelanokortiini ainult piisavalt, et tekitada vastavate aktiivsete sihthormoonide piisav kontsentratsioon. POMC-d kodeerib geen kromosoomi segmendis 2p23.3.

Üksikud aktiivsed peptiidhormoonid eraldatakse translatsioonijärgselt prohormoonproopiomelanokortiinist. Nende hormoonide muutunud struktuuri vahendab seetõttu ainult geen 2p23.3. Selle geeni mutatsioonil on suur mõju inimese organismi hormonaalsetele protsessidele.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Kümne proopiomelanokortiinist eraldunud aktiivse hormooni hulgas on sellised ained nagu adrenokortikotropiin (ACTH), melanotsüüte stimuleerivad hormoonid, γ-lipotropiin (γ-LPH) ja β-endorfiin. Samuti moodustub hormoon kortikotropiini sarnane vahepeptiid (CLIP). AKTH moodustub hüpofüüsi eesmises osas kortikotropiini vabastava hormooni (CRH) toimel.

See vastutab steroidide sünteesi eest ja stimuleerib neerupealiseid kortisooni ja mineraalkortikoidide tootmiseks. Samuti stimuleerib see suguhormoonide, näiteks testosterooni ja östrogeenide tootmist. See moodustub alati suuremal määral stressi ajal, kuna see vastutab ka stressihormooni kortisooni moodustumise eest. Melanotsüüte stimuleerivad hormoonid toodetakse hüpotalamuses ja hüpofüüsi lobes ning vastutavad melanokortiini retseptorite aktiveerimise eest. Seejuures reguleerivad nad melaniini teket melanotsüütides. Samuti reguleerivad nad palavikureaktsiooni ja on seotud näljatunde ja seksuaalse erutuse kontrollimisega.

Melanotsüüte stimuleerivad hormoonid moodustuvad omakorda vaheproduktist proopiomelanokortiini ehk P-lipotropiini lagunemisel. P-lipotropiinil on ka lipiide mobiliseeriv toime. Lisaks melanotsüüte stimuleerivatele hormoonidele moodustuvad β-lipotropiinist ka γ-lipotropiin ja endorfiinid. Endorfiinidel on valuvaigistav toime ja nad vastutavad muu hulgas näljatunde ning õnne või eufooria tekke eest dopamiinist sõltuvate sünapside aktiveerimise kaudu. Sel põhjusel on prohormoonproopiomelanokortiinil suur roll nälja ja seksuaalsuse reguleerimisel, valu tunnetamisel, füüsilise energia tasakaalu, kehakaalu ja melanotsüütide stimuleerimisel.

Haridus, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused

Nagu juba mainitud, moodustub proopiomelanokortiin adenohüpofüüsi, hüpotalamuse, epiteeli ja platsenta korral. Prohormooni, tuntud ka kui POMC, kodeerib geen kromosoomis 2 kromosoomi segmendis 2p23.3. Prohormoonina on see passiivsel kujul. Jagades erinevateks aktiivseteks peptiidhormoonideks, saab täita erinevaid kehafunktsioone, millel näib olevat üksteisega mingit pistmist.

Kui see prohormoon ebaõnnestub, väljendub see siiski organismi jaoks äärmiselt olulises funktsioonis, kuna samal ajal puuduvad ka proopiomelanokortiinist eraldunud aktiivsed hormoonid või neil on funktsionaalsed häired. Kuid POMC ei muundu samal ajal kõigiks järgnevateks peptiidhormoonideks. Üksikuid reageerimisetappe koordineeritakse keerukate regulatiivsete mehhanismide kaudu. Kortikotropiini vabastav hormoon (CRH) vastutab POMC-st ACTH moodustumise eest adenohüpofüüsis. See muutub aktiivseks näiteks siis, kui on olemas haigus, emotsioonid, füüsiline ja psühholoogiline stress või depressioon.

Haigused ja häired

Proopiomelanokortiini puudusel on organismile suur mõju. See segab kogu järgneva hormonaalse tasakaalu. Algselt puuduvad proopiomelanokortiinist eraldatud peptiidhormoonid või neil on funktsionaalseid defekte.

Geneetiliselt muundatud prohormoon ei suuda täielikult funktsioneerivaid peptiidhormoone lahutada. Äärmuslikku kliinilist pilti, mis on seotud proopiomelanokortiini puudusega, iseloomustab äärmuslik rasvumine. See rasvumine on olnud olemas sünnist saadik. Lisaks on patsientide juuksed värvitud punaseks. Kliiniline pilt hõlmab hüpoglükeemilisi krampe, kolestaasi ja hüperbilirubineemiat. Kaalureguleerimine pole näljakeskuse düsregulatsiooni tagajärjel tekkinud äärmise hüperfagia (ülesöömise) tõttu võimalik. Neerupealiste puudulikkus areneb ka seetõttu, et glükokortikoidid ja mineraalkortikoidid ei saa enam piisavalt moodustuda.

Kui ravimata jäetakse, võib see haigus lõppeda maksapuudulikkusega. Seda äärmist kliinilist pilti on aga seni täheldatud vaid harva. Siiani on kirjeldatud kokku kümme juhtumit. Selle sündroomi põhjuseks on POMC puudumine geeni 2p23.3 mutatsiooni tõttu. See geneetiline defekt päritakse autosomaalse retsessiivse tunnusena. Selle haiguse haruldus on tingitud asjaolust, et POMC täielik puudumine või tõsine defekt, mis põhjustab funktsionaalset ebaõnnestumist, on eluga kokkusobimatu. Seetõttu annavad vaid mõned selle geeni mutatsioonid elujõulisi järglasi, kuid neil on tõsiseid terviseprobleeme.

Diferentsiaaldiagnostika osas tuleb muidugi välistada mitmed haigused, mis tulenevad hormonaalsüsteemi hilisematest regulatiivsetest vigadest. Haiguse täielikku avastamist saab teha ainult geneetilise testi abil.