Wat is HCG? Werking, structuur en onderzoek

Wat is HCG? Humaan choriongonadotrofine, afgekort HCG, is een glycoproteïnehormoon dat vooral bekend is als het hormoon dat in zwangerschapstesten wordt gemeten. Het bindt aan dezelfde receptor als luteïniserend hormoon en speelt een sleutelrol in de vroege zwangerschap. In laboratoriumonderzoek is HCG een standaardinstrument om LH/CG-receptorsignalering en steroïdogenese te bestuderen. Dit artikel beschrijft de structuur, de werking, de onderzoeksgebieden, de verschillen met kisspeptin en de hantering van HCG in het laboratorium.

Labgetest HCG nodig voor je onderzoek? HCG kopen doe je bij BRO Peptides, 5.000 IU per vial met een CoA per batch.

De wetenschappelijke definitie van HCG

Humaan choriongonadotrofine behoort tot de familie van glycoproteïnehormonen, samen met LH, FSH en TSH. Tijdens de zwangerschap wordt het geproduceerd door de syncytiotrofoblast, een cellaag van de placenta. Het CAS-nummer van HCG is 9002-61-3.

Het molecuul bestaat uit twee subeenheden die niet-covalent aan elkaar gebonden zijn. De alfasubeenheid is identiek aan die van LH, FSH en TSH, terwijl de bètasubeenheid specifiek is voor HCG en de biologische eigenschappen bepaalt. Een aanzienlijk deel van het molecuul bestaat uit suikerketens, die invloed hebben op de stabiliteit en de verblijftijd in het lichaam.

Als geneesmiddel wordt HCG onder meer toegepast in de vruchtbaarheidszorg, zowel in een uit urine gezuiverde vorm als in een recombinante vorm. De HCG voor onderzoek van BRO Peptides is uitsluitend bedoeld voor laboratoriumonderzoek en is geen geneesmiddel.

Hoe HCG op de LH/CG-receptor werkt

HCG bindt aan de LH/CG-receptor, een G-eiwitgekoppelde receptor die onder meer voorkomt op Leydigcellen in de testis en op theca- en granulosacellen in de eierstok. Omdat LH en HCG dezelfde receptor delen, kan HCG in onderzoek de werking van LH nabootsen.

Binding aan de receptor activeert vooral de route van cyclisch AMP en proteïnekinase A. Dit zet een cascade in gang die leidt tot de aanmaak van steroïdhormonen, zoals testosteron in Leydigcellen en progesteron in het corpus luteum. In de vroege zwangerschap houdt HCG op deze manier het corpus luteum in stand, waardoor de progesteronproductie doorgaat.

Een belangrijk verschil met LH is de verlengde C-terminale staart van de bètasubeenheid, die extra suikergroepen draagt. Deze structuur draagt bij aan een duidelijk langere halfwaardetijd dan die van LH. Daarnaast zijn er aanwijzingen dat LH en HCG ondanks dezelfde receptor deels verschillende intracellulaire signalen activeren.

Onderzoeksgebieden en klinische relevantie

In endocrinologisch onderzoek wordt HCG gebruikt om LH/CG-receptorsignalering en steroïdogenese te bestuderen in Leydig- en granulosacelmodellen. Omdat de respons goed meetbaar is, dient HCG vaak als stimulus in experimenten naar de regulatie van de testosteron- en progesteronsynthese.

Een tweede onderzoeksgebied is de hormonale feedback binnen de hypothalamus-hypofyse-gonade-as (HPG-as). Doordat HCG de gonaden rechtstreeks stimuleert, helpt het te onderscheiden welke effecten op het niveau van de gonaden ontstaan en welke via hogere regelcentra verlopen.

Daarnaast is HCG een standaardreferentie bij de ontwikkeling en validatie van hormoonassays, waaronder zwangerschapstesten. Ook wordt HCG gemeten als tumormarker bij bepaalde kiemceltumoren en trofoblastziekten. In de literatuur is verder aandacht voor varianten zoals hypergeglycosyleerd HCG en de vrije bètasubeenheid, die elk een eigen biologische rol lijken te hebben.

HCG vergeleken met Kisspeptin

Kisspeptin en HCG grijpen op verschillende niveaus van de HPG-as in. Kisspeptin werkt hoog in de as, op de KISS1-receptor van GnRH-neuronen in de hypothalamus. Activatie van die neuronen leidt tot afgifte van GnRH en vervolgens tot afgifte van LH en FSH door de hypofyse.

HCG slaat die hogere stappen over en activeert direct de LH/CG-receptor in de gonaden. Waar het effect van kisspeptin afhankelijk is van een intacte hypothalamus en hypofyse, werkt HCG ook wanneer die hogere regelcentra zijn onderdrukt.

In onderzoek worden beide daarom naast elkaar gebruikt om te bepalen op welk niveau van de as een bepaald effect ontstaat. Kisspeptin is een relatief kort peptide, terwijl HCG een groot glycoproteïne is. Dat verschil heeft ook gevolgen voor de hantering en de stabiliteit in het laboratorium.

Waarom HCG in IU wordt uitgedrukt

Voor HCG wordt de hoeveelheid niet in milligram, maar in internationale eenheden (IU) weergegeven. De biologische activiteit van een glycoproteïne hangt sterk af van de opbouw van de suikerketens, die per bron en per batch kan verschillen. Een gewichtsmaat zegt daardoor weinig over de werkelijke activiteit.

De activiteit wordt bepaald ten opzichte van een internationale referentiestandaard van de Wereldgezondheidsorganisatie. Door metingen aan zo’n standaard te koppelen, kunnen resultaten uit verschillende laboratoria met elkaar worden vergeleken.

HCG kan worden gewonnen uit urine of recombinant worden geproduceerd in celkweek. Beide vormen hebben dezelfde aminozuurvolgorde, maar kunnen verschillen in glycosylering. In publicaties is het daarom gebruikelijk de bron en het batchnummer te vermelden.

Reconstitutie, hantering en opslag

HCG voor onderzoek wordt geleverd als gevriesdroogd poeder. Het wordt onder steriele omstandigheden opgelost in bacteriostatisch water, waarbij het oplosmiddel langzaam langs de wand van de flacon wordt ingebracht.

Omdat HCG een eiwit is, is het gevoelig voor schudden en temperatuurschommelingen. Mengen gebeurt daarom door zacht te zwenken in plaats van te schudden, zodat het eiwit niet denatureert of aggregeert.

Het gevriesdroogde poeder wordt koel, droog en donker bewaard. Na reconstitutie wordt de oplossing gekoeld en beschermd tegen licht bewaard, en wordt herhaald invriezen en ontdooien vermeden.

Veelgestelde vragen over HCG