הורמון מגרה מלנוציט - Melanocyte stimulating hormone

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
הורמון מגרה מלנוציט
Melanocyte stimulating hormone
שמות אחרים	MSH, α-MSH, α-melanotropin, α-intermedin, α-melanocortin, וכן melanophore-stimulating hormone
מעבדה	אנדוקרינולוגיה בדם
טווח ערכים תקין	14-17 פיקוגרם/מ"ל בגברים; בנשים רמות α-MSH גבוהות ב-20% מערכיהם בגברים.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

ברור בעיות של עודף פימנטציה בעור; בעיות הקשורות להפרעות אכילה; בעיות הקשורות לתפקוד לקוי של ההיפותלאמוס, ויותרת המוח.

ההורמון α-MSH

ההורמון α-MSH הוא פפטיד נוגד-דלקת פוטנטי, עם השפעה קבועה בהפחתת היצירה והפעילות של תווכים (mediators) של דלקת, כולל ציטוקינים (Catania ו-Lipton ב-Endocrinol Rev משנת 1993, ו-Lipton ו-Catania ב-Immunol Today משנת 1997). הורמון זה הוא פפטיד בן 13 חומצות אמינו, המהווה נגזרת של POMC, והוא מופיע באזורים נרחבים של מערכת העצבים המרכזית אך גם בתאים פריפריים דוגמת פגוציטים ומונוציטים (Rajora וחב' ב-J Leukoc Biol משנת 1996, ובקרטינוציטים (Luger וחב' ב-Ann NY Acad Sci משנת 1993). ההשפעות נוגדות הדלקת של α-MSH בעיקר מתקבלות על ידי ההשפעה האנטגוניסטית שלו כנגד תווכים דלקתיים כולל ,TNF-α IL-6 ו-NO.

הרצף בו ביקוע של POMC מביא ליצירת ACTH, והביקוע של האחרון מביא ליצירת α-MSH.

פעילות פיזיולוגית של α-MSH

ההורמון α-MSH הוא פפטיד נוגד-דלקת פוטנטי, עם השפעה קבועה בהפחתת היצירה והפעילות של תווכים (mediators) של דלקת, כולל ציטוקינים (Catania ו-Lipton) ב-Endocrinol Rev משנת 1993, ו-Lipton ו-Catania ב-Immunol Today משנת 1997). הורמון זה מופיע באזורים נרחבים של מערכת העצבים המרכזית אך גם בתאים פריפריים דוגמת פגוציטים ומונוציטים (Rajora וחב' ב-J Leukoc Biol משנת 1996, ובקרטינוציטים (Luger וחב' ב-Ann NY Acad Sci משנת 1993). ההשפעות נוגדות הדלקת של α-MSH בעיקר מתקבלות על ידי ההשפעה האנטגוניסטית שלו כנגד תווכים דלקתיים כולל TNF-alfa, IL-6 ו-NO.

ההורמונים המגרים מלנוציטים, הידועים באופן קולקטיבי כ-MSHs וכן melanotropins ו-intermedins, הם משפחת הורמונים פפטידיים ונוירופפטידים המורכבים מ-β-MSH, α-MSH ו-γ-MSH המיוצרים על ידי תאים באונת הביניים של בלוטת יותרת המוח (pituitary gland) כמו גם בהיפותלמוס ובתאי עור. בעוד שבבעלי חיים α-MSH נוצר בעיקר באונת הביניים של בלוטת יותרת המוח, הרי שבאדם הוא נוצר ב-arcuate nucleus וב-nucleus tractus solitarius, שם הוא פועל להפחתת תיאבון ולהגברת הוצאת אנרגיה.

ההורמון α-MSH מעודד את ייצור והפרשה של הצבען מלנין במלנוציטים בעור ובשיער בתהליך הידוע כ-melanogenesis. ל-MSH פעילויות במוח שהשפעתן על תחושות התיאבון והשובע, כמו גם על העוררות (arousal) המינית. באדם, הגברה בפעילות MSH תגרום לעור כהה יותר. α-MSH מוגבר בנשים בתקופת ההיריון או באלו הנוטלות גלולות למניעת היריון, כאשר השילוב עם פעילות אסטרוגנים תביא להגברת פיגמנטציה בנשים הרות. מחלת Cushing בה יש פעילות עודפת של ACTH, יכולה גם כן להתאפיין בהיפר-פיגמנטציה כגון תופעת acanthosis nigricans באזור בית השחי. רוב האנשים עם מחלת אדיסון ראשונית, הם בעלי פיגמנטצית-יתר של העור, כולל אזורים שאינם נחשפים לשמש, כולל קפלי העור בידיים, בפטמות, וברירית הבּוּקָלית, בחלק הלחי הפנימי. היפר-פיגמנטציה זו נובעת מכך ש-α-MSH ו-ACTH מקורם באותה מולקולת קודמן, POMC. רמות שונות שלMSH אינן הסיבה העיקרית להבדלים אתניים וגזעיים בגוון העור. יחד עם זאת, בהרבה אנשים אדמונים ובאנשים אחרים שאינם משתזפים ביעילות, קיימים הבדלים בקולטנים שלהם ל-MSH, הגורמים להם להגיב בצורה פחותה להורמון זה בדם.

לאחר ההפרשה מבלוטת יותרת המוח, MSH נודד בדם עד להתקשרותו ל-MCRs הממוקמים על פני התאים מכילי הפיגמנט, המלנוציטים באדם, או המלנופורים בבעלי חוליות ירודים יותר. השפעול של קולטנים אלה, גורם להגדלת הריכוזים של הפיגמנט מלנין ואת פיזורו של פיגמנט זה בתאים. באדם, תהליך זה בא לביטוי בעיקר בהגברת כהות העור בעת חשיפה לאור השמש, המגרה את ייצור MSH ואת הפרשתו. תופעה דומה מתרחשת בדו-חיים, במספר דגים, ובזוחלים, ומאפשרת ליצורים אלה להתאים את צבעם לסביבתם כאמצעי הסוואה. במינים אלה, הפיגמנטציה של עורם בתיווך MSH מתרחשת על ידי סטימולציה של קולטני-אור {מאור מוחזר ברפלקציה מפני המים), משפעול של יותרת המוח, ומהפרשה של MSH. יחד עם זאת, יצירה מקומית של MSH בעור, כתוצאה בקומיוניקציה בין-תאית (איתות פארקריני), ללא מעורבות של יותרת המוח, גם כן מתווכת שינויים בדרגת הפיגמנטציה של העור.

MSH משפיע בעיקר על תפקודי העור. בין שכבת ה-stratum corneum החיצונית ביותר לבין שכבת האפידרמיס, שבתוכה מוצאים את התאים מכילי הפיגמנט מלנין, המלנוציטים. כאשר העור נחשף לקרינת UV, המלנוציטים משופעלים ומתחילים לייצר עוד מלנין. מעבר לעובדה שמלנין מקנה לעור את דרגת הכהות שלו, הוא גם מגן על העור מפני נזקים שעלולים להיגרם לו מהחשיפה לקרינת UV.

תכונה משמעותית נוספת של α-MSH היא יכולתו להפחית חום (antipyretic) (על פי Lipton וחב' ב-Fed Proc משנת 1981), היכולת האנטי-פירטית של α-MSH, להפחית טמפרטורת הגוף הנגרמת על ידי פירוגן מרשימה, והיא גדולה פי-10,000 מזו של acetaminophen על בסיס מולרי ( Murphy וחב' ב-Science משנת 1983). חום שנגרם על ידי אנדוטוקסין (Martin וחב' ב-Am J Physiol משנת 1990), או על ידי IL-1 (על פי Opp וחב' ב-Am J Physiol משנת 1981), או IL-6 ו-TNF (על פי Martin וחב' ב-Peptides משנת 1991).

שלושת סוגי MSH

הצורות השונות של MSH שייכות לקבוצה הקרויה melanocortins. קבוצה זו כוללת את ACTH, β-MSH, α-MSH ו-γ-MSH, כאשר כל הפפטידים הללו הם תוצרי ביקוע פרוטאוליטי של קודמן (precursor) פפטידי גדול הידוע כ-POMC או proopiomelanocortin.

הצורות השונות של MSH הן בעלות הרצפים של חומצות אמינו כדלקמן

• ל-alfa-MSH הרצף הבא:

Ac-Ser-Tyr-Ser-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val

(רצף זה זהה לחלוטין לרצף של 13 חומצות האמינו בקצה ה-N טרמינאלי של ACTH).

• ל-beta-MSH מאדם הרצף הבא:

Ala-Glu-Lys-Lys-Asp-Glu-Gly-Pro-Tyr-Arg-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Ser-Pro-Pro-Lys-Asp

ל-gamma-MSH הרצף הבא:

Tyr-Val-Met-Gly-His-Phe-Arg-Trp-Asp-Arg-Phe-Gly

שלושת הפפטידים של MSH, α, β ו-γ, שונים אחד ממשנהו על ידי התקשרותם לקולטנים השונים של melanocortin (להלן MCRs), דרכם הם משרים את פעילותם, וכן על ידי המבנה השונה שלהם, שכן כל אחד משלושת הפפטידים הללו, מקורו באזור אחר של POMC. לדוגמה, α-MSH מקורו בחלק המרכזי של POMC , בעוד ש-β-MSH נוצר מהחלק ה-C טרמינאלי של POMC, ואילו γ-MSH נובע מהקצה ה-N טרמינאלי של POMC. פפטיד נוסף המיוצר מהביקוע של POMC הוא ACTH שניתן לביקוע נוסף ליצירת α-MSH, מולקולה זו בעלת משקל מולקולארי של 1,665, מכילה 13 חומצות אמינו, כאשר רצף זה מופיע במדויק בכל המינים של בעלי-חיים שנלמדו. לעומת זאת, β-MSH ו-γ-MSH שונים באורכם וברצף חומצות האמינו שלהם. ההבדלים בהרכב חומצות האמינו בשלושת הפפטידים האמורים, משפיעים על יכולתם לשפעל קולטני MCRs שונים.

הקולטנים של הורמוני משפחת MSH

זוהו 5 קולטנים אליהם נקשרים הורמוני MSH ודרכם הם משרים את פעילותם הפיזיולוגית. להלן הפירוט של קולטנים אלה:

1. MC1R מופיע על פני תאי מלנומה, מלנוציטים, תאי בלוטות עוריות, זקיקי השיער (follicles, באשכים, בבלוטת יותרת המוח, תאים נוגדי דלקת ותאים ב-periaqueductal gray שהוא האזור בחומר האפור במוח הממוקם סביב ה-aqueduct הצרבראלי בתוך ה-tegmentum, הקשור להעברת תחושת כאב, וחלק מתאיו מייצרים enkephalin לדיכוי הכאב. האגוניסט הנקשר אליו הוא α-MSH והתפקודים הקשורים לקולטנים אלה הם פיגמנטציה ודלקת.
2. MC2R מופיע על תאי הקורטקס של בלוטת האדרנל, על אדיפוציטים ועל תאי עור. האגוניסט הנקשר הוא ACTH והתפקוד הוא יצירת סטרואידים.
3. MC3R מופיע בתאי מוח, שליה, מעי, לב ואשכים. האגוניסטים הנקשרים לקולטן זה הם β, α ו-γ-MSH. התפקודים הקשורים לקולטן זה הם מאזן האנרגיה, וההתנהגות המינית.
4. MC4R מופיע במוח ובתאי הרקמה השומנית, והאגוניסטים הנקשרים אליו הם ACTH, וכן α וβ-MSH. התפקוד הרלוונטי לקולטן זה הוא וויסות התיאבון. נחשב לקולטן המשמעותי ביותר של המלנוקורטינים.
5. MC4R בבלוטת האדרנל, ברקמת השומן, בכליות, על פני לויקוציטים, בריאות, בבלוטות הלימפה, בבלוטות החלב, בשחלות, באשכים, ברחם, במוח, בשרירי השלד, ברקמות אקסוקריניות. קולטן זה קשור לתפקוד אקסוקריני.

מתוך חמשת הקולטנים המלנוקורטיניים, α-MSH נקשר בזיקות שונות ל-MC3R, MC1R, MC4R ו-MC5R. כאשר α-MSH נקשר לכל אחד מארבעת הקולטנים יש לו תפקיד בוויסות של פיגמנטציה.

-MSH