Struktura polypeptidu HCG
Lidský choriový gonadotropin (hCG) je peptidový hormon produkovaný v těhotenství, který je vytvářen embryem brzy po početí a později syncytiotrofoblastem (součástí placenty). Jeho úkolem je zabránit rozpadu žlutého tělíska vaječníku, a tím udržet produkci progesteronu, která je pro těhotenství u člověka rozhodující. hCG může mít i další funkce, například se předpokládá, že ovlivňuje imunitní toleranci těhotenství. Testování časného těhotenství je obecně založeno na detekci nebo měření hCG.
hCG je oligosacharidový glykoprotein složený z 244 aminokyselin o molekulové hmotnosti 36,7 kDa. Jeho celkové rozměry jsou 75x35x30 angströmů. Podjednotka α (alfa) je dlouhá 92 aminokyselin a má rozměry 60x25x15 angströmů. Je heterodimerní, s podjednotkou α (alfa), která je identická s podjednotkou luteinizačního hormonu (LH), folikuly stimulujícího hormonu (FSH) a hormonu stimulujícího štítnou žlázu (TSH), a podjednotkou β (beta), která je jedinečná pro hCG. βhCG je kódován šesti vysoce homologními geny, které jsou uspořádány v tandemu a inverzních párech na chromozomu 19q13.3 – CGB(1,2,3,5,7,8).
Dvě podjednotky tvoří malé hydrofobní jádro obklopené vysokým poměrem povrchu k objemu, který je 2,8krát vyšší než u koule. Převážná většina vnějších aminokyselin je hydrofilní.
hCG interaguje s receptorem LHCG a podporuje udržování žlutého tělíska na počátku těhotenství, které vylučuje hormon progesteron. Progesteron obohacuje dělohu o silnou výstelku cév a kapilár, aby mohla udržet rostoucí plod. Díky svému vysoce negativnímu náboji může hCG odpuzovat imunitní buňky matky a chránit tak plod během prvního trimestru. Bylo také naznačeno, že hladina hCG souvisí se závažností ranní nevolnosti u těhotných žen.
Těhotenské testy měří hladinu hCG v krvi nebo moči a ukazují přítomnost nebo nepřítomnost implantovaného embrya. Většina těhotenských testů používá protilátku specifickou pro β-podjednotku hCG (βhCG). To je důležité proto, aby testy nebyly falešně pozitivní, protože by zaměnily hCG s LH a FSH (poslední dvě jmenované látky jsou v těle vždy přítomny v různých hladinách, zatímco hladiny hCG jsou s výjimkou těhotenství zanedbatelné). Močový test je chromatografický imunoanalytický test. Publikované detekční prahy se pohybují v rozmezí 20 až 100 mIU/ml (mili mezinárodních jednotek na mililitr) v závislosti na značce testu. Moč by měla být první ranní močí, kdy jsou hladiny hCG nejvyšší. Pokud je specifická hmotnost moči vyšší než 1,015, měla by být moč naředěna. Sérový test s použitím 2-4 ml žilní krve je radioimunoanalýza (RIA), která může detekovat hladiny βhCG již od 5 mIU/ml a umožňuje kvantifikaci koncentrace βhCG. Schopnost kvantifikovat hladinu βhCG je užitečná při hodnocení mimoděložního těhotenství a při sledování germinálních a trofoblastických nádorů.
Hydatiformní moly („molární těhotenství“) mohou produkovat vysoké hladiny βhCG i přes nepřítomnost embrya. To může vést k falešně pozitivním výsledkům těhotenských testů.
βhCG je také vylučován některými nádorovými onemocněními, včetně teratomů, choriokarcinomů a nádorů ostrůvků. Při podezření na teratom (často se vyskytuje ve varlatech a vaječnících, ale také v mozku jako dysgerminom) může lékař zvážit měření βhCG. Zvýšená hladina nemůže prokázat přítomnost nádoru a nízká hladina jej nevylučuje (výjimkou jsou muži, kteří βhCG přirozeně neprodukují). Nicméně zvýšené hladiny βhCG po úspěšné léčbě (např. chirurgickém zákroku nebo chemoterapii) klesají a recidivu lze často odhalit na základě nálezu stoupajících hladin.
hCG se hojně používá jako parenterální lék při léčbě neplodnosti namísto luteinizačního hormonu. V případě přítomnosti jednoho nebo více zralých ovariálních folikulů lze ovulaci vyvolat podáním hCG. Jelikož k ovulaci dojde přibližně 40-45 hodin po injekci hCG, lze naplánovat procedury tak, aby se využila tato časová posloupnost. Pacientky, které podstupují IVF, tedy obvykle dostávají hCG ke spuštění procesu ovulace, ale jejich vajíčka jsou odebrána přibližně 36 hodin po injekci, tedy několik hodin před tím, než by se vajíčka skutečně uvolnila z vaječníku.
Protože hCG podporuje žluté tělísko, podávání hCG se za určitých okolností používá ke zvýšení produkce progesteronu.
U mužů se injekce hCG používají ke stimulaci leydigových buněk k syntéze testosteronu. Intratestikulární testosteron je nezbytný pro spermatogenezi ze Sertoliho buněk. Mezi typické indikace hCG u mužů patří hypogonadismus a léčba neplodnosti.
hCG prodávaný pod značkami Pregnyl®, Follutein®, Profasi® a Novarel® používá choriové gonadotropiny získané z moči těhotných žen, zatímco Ovidrel® je produkt rekombinantní technologie. Novarel® a hCG od APP jsou ve Spojených státech obvykle považovány za generika.
Rekreační užívání steroidů
Ve světě léků zvyšujících výkonnost se hCG stále častěji používá v kombinaci s různými cykly anabolických androgenních steroidů (AAS). Když se do mužského těla dostanou AAS, přirozená negativní zpětná vazba v těle způsobí, že tělo vypne vlastní produkci testosteronu prostřednictvím vypnutí HPTA (hypotalamo-hypofyzárně-testikulární osa). Vysoké hladiny AAS, které napodobují přirozený testosteron v těle, spustí v hypotalamu vypnutí produkce hormonu uvolňujícího gonadotropin (GnRH) z hypotalamu. Bez GnRH přestane hypofýza uvolňovat luteinizační hormon (LH). LH normálně putuje z hypofýzy krevním řečištěm do varlat, kde spouští produkci a uvolňování testosteronu. Bez LH varlata ukončí produkci testosteronu, což způsobí atrofii varlat („zmenšování varlat“). U mužů hCG napodobuje LH a pomáhá obnovit/udržet produkci testosteronu ve varlatech. Proto se hCG běžně používá během steroidních cyklů a po nich k udržení a obnovení velikosti varlat i endogenní produkce testosteronu. Pokud se však hGC používá příliš dlouho a v příliš vysoké dávce, výsledný nárůst přirozeného testosteronu nakonec inhibuje jeho vlastní produkci prostřednictvím negativní zpětné vazby na hypotalamus a hypofýzu.
GnRH – TRH – Dopamin – CRH – GHRH/Somatostatin – hormon koncentrující melanin
α (FSH FSHB, LH LHB, TSH TSHB, CGA) – prolaktin – POMC (CLIP, ACTH, MSH, endorfiny, lipotropin) – GH
Kůra nadledvin: aldosteron – kortizol – DHEA Dřeň nadledvin: adrenalin – noradrenalin
Štítná žláza: hormon štítné žlázy (T3 a T4) – kalcitonin Příštítná tělíska: PTH
Testis: testosteron – AMH – inhibin
Vaječníky: estradiol – progesteron – aktivin a inhibin – relaxin (těhotenství)
Placenta: hCG – HPL – estrogen – progesteron
Pankreas: glukagon – inzulín – amylin – somatostatin – pankreatický polypeptid
Thymus: Thymosin (Thymosin α1, Thymosin beta) – Thymopoietin – Thymulin
Trávicí soustava: Žaludek: gastrin – ghrelin – dvanáctník: Játra/ostatní: CCK – inkretiny (GIP, GLP-1) – sekretin – motilin – VIP – Ileum: enteroglukagon -peptid YY – Játra/ostatní: Játra/játra/játra: inzulínu podobný růstový faktor (IGF-1, IGF-2)
Tuková tkáň: leptin – adiponektin – rezistin
Ledviny: JGA (renin) – peritubulární buňky (EPO) – kalcitriol – prostaglandin
Srdce: Natriuretický peptid (ANP, BNP)
noco (d)/cong/tumr, sysi/epon
proc, lék (A10/H1/H2/H3/H5)
NGF, BDNF, NT-3 odvozené od cíle
1. Acevedo, H.F. Lidský choriový gonadotropin (hCG), hormon života a smrti: přehled. Journal of Experimental Therapeutics and Oncology 2 ,133 (2002).
2. Wasley, G. Těhotenské testy. Jaké to bude? Nursing Times 30-32 (červen 1985).
3. Morton, H. , Hegh, V. , Clunie, G.J.A. Imunosuprese zjištěná u březích myší pomocí rozetového inhibičního testu. Nature 249, 459-460 (1974)
4. Wu, H. , Lustbader, J.W. , Liu, Y. , Canfield, R.E. , Hendrickson, W.A. Structure of human chroionic gonadotropin at 2.6 A resolution from MAD analysis of the selenomethionyl protein. Structure 2, 6, 545-558 (1994)
5. Cheng, S.-J. , Zheng, Z.-Q. Early Pregnancy Factor in Cervical Mucus of Pregnant Women (Časný těhotenský faktor v cervikálním hlenu těhotných žen). American Journal Of Reproductive Immunology 51, 102-105 (2004).
6. Leidinger, B. , Bielack, S. , Koehler, G. , Vieth, V. , Winkelmann, W. , Gosheger, G. High level of beta-hCG simulating pregnancy in recurrent osteosarcoma: case report and review of literature. Journal of Cancer Research & Clinical Oncology 130, 6, 357-61 (2004).
7. Knight, A.K. , Bingemann, T. , Cole, L. , Cunningham-Rundles, C. Frequent false positive beta human chorionic gonadotropin tests in immunoglobulin A deficiency. Clinical & Experimental Immunology 141, 333 (2005)
8. Wilcox, A.J. , Baird, D.D. , Dunson, D. , McChesney, R. , Weinberg, C.R. Natural limits of pregnancy testing in relation to the expected menstrual period. JAMA 286, 1759-1761 (2001)
9. Nethercliffe, J. , Trewick, A. , Samuell, C. , Leaver, R. , Woodhouse, C.R.J. False-positive pregnancy tests in patients with enterocystoplasties. BJU International. 87, 780. (2001)
10. Cole, L.A. , Khanlian, S.A. Easy fix for clinical laboratories for the false-positive defect with the Abbott AxSym total β-hCG test (Snadná náprava pro klinické laboratoře v případě falešně pozitivního defektu u testu Abbott AxSym total β-hCG). USA hCG Reference Service. (2004)
11. Mahantesh, A.K. Urine pregnancy test and intrauterine inseminations (Těhotenský test v moči a intrauterinní inseminace). The Lancet. 363, 362 (2004)