La hormona concentradora de melanina ( MCH ), también conocida como hormona estimulante de la pro-melanina (PMCH) , es un péptido hipotalámico orexigénico cíclico de 19 aminoácidos aislado originalmente de la glándula pituitaria de los peces teleósteos , donde controla la pigmentación de la piel. [1] En los mamíferos participa en la regulación del comportamiento alimentario, el estado de ánimo, el ciclo de sueño-vigilia y el equilibrio energético. [2]
MCH es un neuropéptido cíclico de 19 aminoácidos , ya que es una cadena polipeptídica que es capaz de actuar como neurotransmisor . Las neuronas MCH se concentran principalmente en el área hipotalámica lateral , la zona incerta y el área incerto-hipotalámica, pero también se localizan, en cantidades mucho menores, en la formación reticular pontina paramediana (PPRF), el área preóptica medial, el núcleo tegmental laterodorsal , y el tubérculo olfatorio . [3] [4] MCH se activa uniéndose a dos receptores de proteína acoplados a G ( GCPR ), MCHR1 y MCHR2 . [3] [1] MCHR2 solo se ha identificado en ciertas especies como humanos, perros, hurones y monos rhesus, mientras que otros mamíferos como roedores y conejos no tienen el receptor. [1] El MCH se escinde del prepro-MCH (ppMCH), un polipéptido de 165 aminoácidos que también contiene los neuropéptidos GE y EI. [3] [1]
También se ha encontrado MCH en estructuras periféricas fuera del cerebro. Tanto el bazo como el timo han mostrado niveles significativos de MCH en mamíferos en múltiples estudios. El torrente sanguíneo parece transportar MCH por todo el cuerpo también en los mamíferos, aunque es una gran cantidad en los humanos. [ se necesita aclaración ]
El MCH se encuentra en el núcleo tegmental laterodorsal únicamente en cerebros femeninos en modelos de ratas. [3] MCH también se ha encontrado solo en el área preóptica medial y el núcleo hipotalámico paraventricular durante la lactancia. [3]
Las neuronas MCH se despolarizan en respuesta a altas concentraciones de glucosa. [5] Este mecanismo parece estar relacionado con el uso de la glucosa como reactivo para formar ATP , lo que también hace que las neuronas MCH se despolaricen. [5] El neurotransmisor glutamato también hace que las neuronas MCH se despolaricen, mientras que otro neurotransmisor, GABA , hace que las neuronas MCH se hiperpolaricen . [5] La orexina también despolariza las neuronas MCH. [5] Las neuronas MCH parecen tener una respuesta inhibidora a MCH, pero no causan que las neuronas se hiperpolaricen. [5] La norepinefrina tiene un efecto inhibidor sobre las neuronas MCH al igual que la acetilcolina . [5] Las neuronas MCH se hiperpolarizan en respuesta a la serotonina . [5] Los cannabinoides tienen un efecto excitador sobre las neuronas MCH. [5]
Algunas investigaciones han demostrado que la dopamina tiene un efecto inhibidor sobre las neuronas MCH, pero se necesitan más investigaciones para caracterizar completamente esta interacción. [5]
MCH y la hormona orexina tienen una relación antagónica entre sí con respecto al ciclo del sueño, siendo la orexina casi completamente activa durante los períodos de vigilia y la MCH más activa durante los períodos de sueño. [3] [1] MCH también promueve el sueño, y dentro de un período de sueño, los niveles elevados de MCH parecen aumentar la cantidad de tiempo que se pasa en el sueño REM y en el sueño de ondas lentas. [3] Los niveles elevados de MCH también pueden aumentar la cantidad de tiempo que se pasa tanto en REM como en NREM , lo que a su vez aumenta la duración total del sueño. [3] Los niveles elevados de azúcar promueven el MCH y su efecto sobre el sueño y la conservación de energía. [1]
Se cree que la presencia de MCH en lugares específicos únicamente durante la lactancia ayuda a promover el comportamiento maternal en los individuos. [3]
Una mayor presencia de MCH puede provocar un aumento de los niveles de alimentación y se ha relacionado con un aumento de la masa corporal. [6] A la inversa, una disminución en la cantidad de MCH presente puede causar una disminución de los niveles en la alimentación. [6] El aumento de cantidades de MCH en las regiones olfativas, entre otras, también se ha relacionado con una mayor ingesta de alimentos grasos con alto contenido calórico. [6] [1] Los alimentos que saben bien también parecen promover la MCH, lo que refuerza el consumo de esos alimentos. [1] El azúcar, específicamente la glucosa, parece promover el papel del MCH en el sueño y la conservación de energía. [1] Esta promoción de la conservación de energía también se ha relacionado con una mayor masa corporal incluso cuando se controla la dieta. [1]
Se ha postulado que la MCH tiene un papel modulador en la liberación de la hormona luteinizante (LH), ya sea actuando directamente sobre la glándula pituitaria o indirectamente al afectar la hormona liberadora de gonadotropina (GNRH) en el hipotálamo. [6] El estrógeno parece ser necesario para que la MCH afecte la reproducción. [6]
Aunque el MCH se descubrió inicialmente por su papel en la determinación de los niveles de pigmentación en los peces, determinar el papel del MCH en la pigmentación de la piel de los mamíferos ha sido mucho más difícil. [7] Sin embargo, se ha encontrado MCHR1 en melanocitos humanos y en algunas células de melanoma, por lo que MCH puede unirse a estas células así como a los queratinocitos, aunque no expresan MCHR1. [7] En los melanocitos, MCH parece tener una relación antagónica con α-MSH y una disminución de la producción de melanina. [7] Sin embargo, se necesita más información para comprender completamente la relación del MCH con la pigmentación de la piel en los mamíferos.
Si bien la MCH promueve el sueño, no se han realizado investigaciones que vinculen la MCH con la narcolepsia. [1] En cambio, la investigación ha encontrado que en individuos con narcolepsia hay una disminución en las neuronas orexina, lo que promovería la vigilia, mientras que la cantidad de neuronas MCH no varía con respecto al individuo no narcoléptico promedio. [1]
MCH se ha relacionado con la depresión y la ansiedad. [1] [7] Se ha demostrado que los antagonistas de MCHR1 actúan como antidepresivos. [1]
Las interacciones entre MCH y quimiocinas / citocinas que conducen a una disminución general en la liberación de MCH y la excitabilidad de las neuronas se han relacionado con la anorexia inducida por infecciones . [5] Las quimiocinas y citocinas a menudo aparecen como resultado de una inflamación o infección, y luego pueden dañar las neuronas MCH, lo que puede provocar anorexia en un individuo. [5]
MCH se ha identificado tanto en líneas celulares de melanoma como de carcinoma de células escamosas . [7] Sin embargo, no se ha encontrado pro-MCH, un precursor de MCH, en los melanocitos, queratinocitos o fibroblastos, lo que podría indicar que los macrófagos podrían introducir MCH en estas células como parte de la respuesta inmune. [7] Se necesita más investigación para determinar y comprender completamente cualquier relación entre MCH y posibles respuestas inmunes en la piel.
El MCH se descubrió inicialmente en los peces teleósteos; Se descubrió que ayudaba a determinar el color de la piel del pez. [6] [1] Posteriormente, se descubrió una versión mamífera de MCH en ratas, donde la mayoría de las funciones y localizaciones se conservan en todas las especies de mamíferos. [6] [1]