Inimese koorioni gonadotropiin

Inimese koorioni gonadotropiin (inglise keeles human chorionic gonadotropin, lühend hCG) on kahest alaühikust koosnev valguline hormoon, mis kuulub gonadotropiinide hulka ning on oluline raseduse jooksul emaorganismi ja embrüo vahelise molekulaarse „suhtluse“ tagamiseks. hCG-d toodavad põhiliselt platsenta rakud, kuigi emakavälise viljastamise kaudu saadud embrüote kasvulahustes on hCG-d samuti tuvastatud. Seepärast kasutatakse hCG-d analüüdina nii kliinilistes kui käsimüügis olevates rasedustestides (st hCG olemasolu naise veres või uriinis on tüüpiliselt raseduse markeriks), kuid teatud juhtudel võib see olla ka raseduse tüsistuste ja koguni vähkkasvajate markeriks. hCG koosneb kahest alaühikust: alfa (kodeeritud geeni CGA poolt; vt UniProt P01215) ja beeta (inimesel on mitu geeni, mis kodeerivaid erinevaid beetaalaühikute tüüpe, kuid põhilised on CGB3, CGB5 ja CGB8; vt UniProt P0DN86). Seejuures on alfaalaühik identne teiste gonadotropiinide (nt luteiniseeriv hormoon ehk LH ja folliikuleid stimuleeriv hormoon ehk FSH) alfaalaühikuga, kuid beetaalaühikud on kõigil gonadotropiinidel erinevad. Samas vajab hCG oma bioloogiliste rollide täitmiseks mõlemat alaühikut. Kuigi hCG alfaalaühiku nominaalne molekulmass on 13,1 kDa ja levinuma beetaalaühiku nominaalne molekulmass on 17,7 kDa, on reaalsuses mõlema alaühiku molekulmass oluliselt suurem translatsioonijärgsete modifikatsioonide (täpsemalt glükosüülimise) tõttu. Glükosüülitakse mõlemaid hCG alaühikuid, kusjuures suhkrujääkide mass võib moodustada lausa 30% valgu kogumassist. Glükosüülimine mängib rolli hCG hoidmisel vereringes ja hormooni stabiilsuse tagamisel (hCG lagunemise poolestusaeg on oluliselt pikem kui teistel gonadotropiinidel). hCG esineb ka tavalisest veelgi rohkem glükosüülitud kujul (selle kohta kasutatakse mõistet „hCG hüperglükosüülitud vorm“), sulfaaditud kujul (veel üks translatsioonijärgne modifikatsioon) ja vaba beetaalaühikuna. Alfa ja beeta alaühikutest koosnev hCG võib ringes esineda ka nn nicked-kujul (täkkega hCG), kus peptiidside beetaalaühiku sees (kas 44. ja 45. või 47. ja 48. aminohappejäägi vahel) on lagunenud. Täkkega hCG ei ole bioloogiliselt aktiivne. hCG seostub samale retseptorile kui luteiniseeriv hormoon, seepärast tähistatakse seda retseptorit sageli LHCGR, rõhutades mõlema gonadotropiini rolli. LHCGR kuulub Gαs-valguga seotud retseptorite hulka. Seetõttu kaasneb hormooni seostumisega LHCGR külge membraanse ensüümi adenülaadi tsüklaasi aktivatsioon (vahendatuna Gαs poolt) ning tsüklilise adenosiinmonofosfaadi (cAMP) kontsentratsiooni tõus. cAMP on tuntud sekundaarne virgatsaine, mis omakorda aktiveerib rakus mitmeid signaaliradu. Tuntuim neist on seotud cAMP-sõltuva proteiinkinaasi ehk PKA-ga, mis fosforüülib muuhulgas transkriptsioonifaktorit CREB ja seeläbi mõjutab geenide avaldumist rakus. Sel viisil teostab hCG oma füsioloogilisi ülesandeid, mis on seotud progesterooni tootmisega kollaskehas, loote nabaväädi pikenemisega, ema müomeetriumi kokkutõmbumise takistamisega, ema immuunsüsteemi vaigistamisega (loode sisaldab ju ka kehavõõrast DNA-d ning võib toota kehavõõraid valke) jms. On oluline, et hCG vaba beetaalaühik ega täkkega hCG ei seostu retseptoriga, samas kui hüperglükosüülitud hCG seostub retseptoriga ja põhjustab ka retseptori aktivatsiooni. Allpool toodud tabelis on näidatud vereseerumis hüperglükosüülitud hCG ja kogu-hCG sisalduse mediaan raseduse ajal (statistika põhineb 310 uuringus osalenud naise näitajatel): Nii anomaalselt madal kui anomaalselt kõrge hCG kontsentratsioon terve raseduse vältel võib olla seotud raseduse anomaaliatega (nt preeklampsia tekke risk, enneaegne sünnitus). Samuti võib hCG taseme tõus veres, eriti väljaspool raseduse konteksti naistel ja ka meestel olla reproduktiivsüsteemi vähkkasvajate biomarkeriks. Viljatusravis kasutatakse hCG-d sisaldavaid preparaate (nt Ovitrelle, Pregnyl), stimuleerimaks munaraku küpsemist munasarjades. Sisuliselt kasutatakse sellisel juhul ära hCG ja luteiniseeriva hormooni (LH) toime sarnasust: LH ise on vähem stabiilne ja bioloogilistest allikatest raskemini puhastatav. Kuna aga LH on oluline hormoon ka meeste organismis, kus see stimuleerib hoopis testosterooni tootmist, kasutatakse hCG-d sisaldavaid preparaate ka meeste hüpogonadismi ravis. Testosterooni tootmist stimuleerivate omaduste tõttu on hCG-d kasutatud ka dopinguna spordis. Lisaks on avastatud, et teatud haruldase geneetilise häire tõttu (nn perekondlik hCG sündroom) võib hCG eri vormide tase veres olla normist oluliselt kõrgem, mis toob kaasa väljakutseid nii dopinguvastaste meetmete kui vähidiagnostika seisukohalt. Laurence A Cole (2010). Biological functions of hCG and hCG-related molecules. Reproductive Biology and Endocrinology: BMC. Sophie Perrier d’Hauterive, Romann Close, Virginie Gridelet, Marie Mawet, Michelle Nisolle, Vincent Geenen (2022). Human Chorionic Gonadotropin and Early Embryogenesis: Review. IJMS: MDPI.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Kevin F. Foley (2021). "Using Human Chorionic Gonadotropin as a Tumor Marker". AACC. Vaadatud 25.11.2022.[alaline kõdulink] Martin W. Schoen, Ahmad Al-Taee, Bassel Jallad (2017). Human chorionic gonadotropin (HCG) as a biomarker in sarcoma: A systematic review - Meeting Abstract | 2017 ASCO Annual Meeting I. Journal of Clinical Oncology: American Society of Clinical Oncology.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) SynLab. "Koorioni gonadotropiin (S-hCG)". Vaadatud 25.11.2022. UniProt (12.10.2022). "P01215 · GLHA_HUMAN". Vaadatud 25.11.2022. UniProt (12.10.2022). "P0DN86 · CGB3_HUMAN". Vaadatud 25.11.2022. C L Corless, M Bielinska, T V Ramabhadran, S Daniels-McQueen, T Otani, B A Reitz, D C Tiemeier, I Boime (1987). Gonadotropin alpha subunit. Differential processing of free and combined forms in human trophoblast and transfected mouse cells. JBC: Elsevier.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Kristiina Rull, Maris Laan (2005). Expression of β-subunit of HCG genes during normal and failed pregnancy. Human Reproduction: Oxford Academic. Lk 3360–3368. Aleksandra Śliwa, Marta Kubiczak, Anna Szczerba, Grzegorz Walkowiak, Ewa Nowak-Markwitz, Beata Burczyńska, Stephen Butler, Ray Iles, Piotr Białas, Anna Jankowska (2019). Regulation of human chorionic gonadotropin beta subunit expression in ovarian cancer. BMC Cancer: BMC.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Hannu Koistinen, Mariann Koel, Maire Peters, Ago Rinken, Karolina Lundin, Timo Tuuri, Juha S Tapanainen, Henrik Alfthan, Andres Salumets, Ulf-Håkan Stenman, Darja Lavogina (2019). Hyperglycosylated hCG activates LH/hCG-receptor with lower activity than hCG. Molecular and Cellular Endocrinology: Elsevier. Lk 103-109.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Laurence A Cole (2012). hCG, the wonder of today's science. Reproductive Biology and Endocrinology: BMC. L A Cole, A Kardana, S Y Park, G D Braunstein (1993). The deactivation of hCG by nicking and dissociation. JCEM: Oxford Academic. Lk 704–710.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) National Center for Biotechnology Information (30.10.2022). "LHCGR luteinizing hormone/choriogonadotropin receptor [ Homo sapiens (human) ]". National Library of Medicine. Vaadatud 25.11.2022. D. L. Nelson, M. M. Cox (2013). Lehninger Principles of Biochemistry, 6th Edition. W.H. Freeman. Lk 437-453. Danielle Betz; Kathleen Fane (2022). Human Chorionic Gonadotropin. StatPearls.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) M. Barjaktarovic,T. I. M. Korevaar,V. W. V. Jaddoe,Y. B. de Rijke,R. P. Peeters,E. A. P. Steegers (2019). Human chorionic gonadotropin and risk of pre-eclampsia: prospective population-based cohort study. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology: Obstetrics & Gynaecology.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) R Gonen, R Perez, M David, H Dar, R Merksamer, M Sharf (1992). The Association Between Unexplained Second- Trimester Maternal Serum hCG Elevation and Pregnancy Complications. Obstet Gynecol. Lk 83-86.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) European Medicines Agency (18.01.2021). "Ovitrelle". Vaadatud 25.11.2022. Merck (jaanuar 2015). "Pregnyl® (chorionic gonadotropin for injection USP)" (PDF). Vaadatud 25.11.2022. Johan Smitz, Peter Platteau (2020). Influence of human chorionic gonadotrophin during ovarian stimulation: an overview. Reproductive Biology and Endocrinology: BMC. Julius Fink, Brad J. Schoenfeld, Anthony C. Hackney, Takahiro Maekawa, Shigeo Horie (2021). Human chorionic gonadotropin treatment: a viable option for management of secondary hypogonadism and male infertility. Expert Review of Endocrinology & Metabolism: Taylor & Francis Online.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) A T Kicman, R V Brooks, D A Cowan (1991). Human chorionic gonadotrophin and sport. British Journal of Sports Medicine: BMJ. Lk 73-80.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) U-H Stenman, K Hotakainen, H Alfthan (2008). Gonadotropins in doping: pharmacological basis and detection of illicit use. Br J Pharmacol: British Pharmacological Society. Lk 569–583.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) Laurence A.Cole (2012). Familial hCG Syndrome. Journal of Reproductive Immunology: Elsevier. Lk 52-57. Alvin Tan, Anna-Marie Van der Merwe, Xunjun Low, Kathryn Chrystal (2014). Familial HCG syndrome: A diagnostic challenge. Gynecologic Oncology Reports: Elsevier. Lk 47-48.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)