Leptin

Leptin

Leptin nach PDB 1ax8
Vorhandene Strukturdaten: PDB 1ax8
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 167 aa; 18,64 kD
Bezeichner
Gen-Namen LEP; OB; OBS
Externe IDs OMIM: 164160   MGI: 104663
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Euteleostomi
Orthologe
Mensch Maus
Entrez 3952 16846
Ensembl ENSG00000174697 ENSMUSG00000059201
UniProt P41159 Q544U0
Refseq (mRNA) NM_000230 NM_008493
Refseq (Protein) NP_000221 NP_032519
Genlocus Chr 7: 127.67 - 127.68 Mb Chr 6: 29.01 - 29.02 Mb
PubMed-Suche 3952 16846

Leptin (griech.: λεπτός leptos = ‚dünn‘) ist ein Proteohormon, das 1994 durch den Molekularbiologen Jeffrey Friedman entdeckt wurde.[1] Leptin wird durch das „obese“-Gen kodiert und hauptsächlich von Adipozyten („Fettzellen“) abgegeben, in geringen Mengen aber auch in der Plazenta, der Magenschleimhaut, dem Knochenmark, dem Brustepithel, dem Skelettmuskel, der Hypophyse und dem Hypothalamus.[2][3][4] Leptin hemmt das Auftreten von Hungergefühlen und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Fettstoffwechsels von Menschen und anderen Säugern.

Rezeptoren für Leptin (Ob-Rs) konnten in zwei unterschiedlichen Populationen von Neuronen in Kerngebieten des Nucleus arcuatus und Nucleus paraventricularis des Hypothalamus identifiziert werden. Die erste Gruppe dieser Neuronen produziert die appetitstimulierenden Neuropeptide AgRP (agouti-related protein) und NPY (Neuropeptid Y), welche durch das Leptin unterdrückt werden. Die zweite Population produziert POMC (Proopiomelanocortin) und Kokain- und Amphetamin-reguliertes Transkript (CART), beides Transmitterstoffe, die appetitzügelnd wirken. Diese werden durch Leptin aktiviert. In dem Maße, wie die Fettdepots des Körpers reduziert werden, nimmt auch die Konzentration des Leptins im Blutkreislauf ab, was wiederum eine Zunahme des Appetits bewirkt.

Durch Stimulation des sympathischen Nervensystems bewirkt Leptin auch eine Erhöhung des Blutdrucks, der Herzfrequenz sowie der Thermogenese durch Entkopplung der Zellatmung von der ATP-Synthese.[5]

Hoffnungen, dass Leptin sich als wirkungsvolles appetitzügelndes Medikament erweisen könnte, haben sich zunächst zerschlagen, als man feststellte, dass die meisten fettleibigen Menschen hohe Spiegel dieses Hormons aufweisen. Diese häufig hungrigen Patienten weisen keinen Mangel an Leptin (Leptin-Defizienz) auf, sondern leiden vielmehr an einer sogenannten Leptin-Resistenz. In diesem Zustand unterbleibt die physiologische Wirkung des Leptins auf die Zielneuronen. Der zugrunde liegende Mechanismus ist noch nicht aufgeklärt. Neuere Forschungen zeigen eine modulierende Wirkung, bzw. eine Interaktion von Stickoxiden und Leptin auf.[6][7] Früheren Studien zufolge weisen allerdings Stickoxide alleine schon eine appetitzügelnde Wirkung auf.[8] Diese appetitzügelnde Wirkung der Stickoxide ist durch weitere Untersuchungen untermauert, die den Stickoxiden eine durstvermindernde Wirkung zuweist.[9]

Wie eine neue Studie an Mäusen zeigt, könnte sich Leptin auch bei Menschen mit Typ-1-Diabetes als Alternative zu Insulin erweisen. Vorteil gegenüber Insulin ist: Leptin ist offenbar ein besserer Gegenspieler von Glukagon, senkt daher Blutzuckerspiegel präziser. Andere Nachteile der Insulintherapie entfallen möglicherweise. Klinische Studien sollen diese Hypothesen verifizieren.[10]

Siehe auch

Literatur

  • E. Jéquier: Leptin signaling, adiposity, and energy balance. In: Annals of the New York Academy of Sciences. Band 967, Juni 2002, S. 379–388, ISSN 0077-8923. PMID 12079865. (Review).
  • L. Gautron, J. K. Elmquist: Sixteen years and counting: an update on leptin in energy balance. In: The Journal of clinical investigation. Band 121, Nummer 6, Juni 2011, S. 2087–2093, ISSN 1558-8238. doi:10.1172/JCI45888. PMID 21633176. PMC 3104762. (Review).

Einzelnachweise

  1. Y. Zhang, R. Proenca, M. Maffei, M. Barone, L. Leopold, J. M. Friedman: Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. In: Nature. Band 372, Nummer 6505, Dezember 1994, S. 425–432, ISSN 0028-0836. doi:10.1038/372425a0. PMID 7984236.
  2. A. Bado, S. Levasseur, S. Attoub, S. Kermorgant, J. P. Laigneau, M. N. Bortoluzzi, L. Moizo, T. Lehy, M. Guerre-Millo, Y. Le Marchand-Brustel, M. J. Lewin: The stomach is a source of leptin. In: Nature. Band 394, Nummer 6695, August 1998, S. 790–793, ISSN 0028-0836. doi:10.1038/29547. PMID 9723619.
  3. H. Masuzaki, Y. Ogawa, N. Sagawa, K. Hosoda, T. Matsumoto, H. Mise, H. Nishimura, Y. Yoshimasa, I. Tanaka, T. Mori, K. Nakao: Nonadipose tissue production of leptin: leptin as a novel placenta-derived hormone in humans. In: Nature medicine. Band 3, Nummer 9, September 1997, S. 1029–1033, ISSN 1078-8956. PMID 9288733.
  4. B. Morash, A. Li u.a.: Leptin gene expression in the brain and pituitary gland. In: Endocrinology. Band 140, Nummer 12, Dezember 1999, S. 5995–5998, ISSN 0013-7227. PMID 10579368.
  5. David Nelson, Michael Cox: Lehninger Principles of Biochemistry. 4. Ausgabe, W. H. Freeman, New York, 2005, ISBN 0-7167-4339-6>
  6. S. J. Yang, D. M. Denbow: Interaction of leptin and nitric oxide on food intake in broilers and Leghorns. In: Physiology & behavior. Band 92, Nummer 4, November 2007, S. 651–657, ISSN 0031-9384. doi:10.1016/j.physbeh.2007.05.009. PMID 17631366.
  7. J. E. Morley, M. M. Alshaher, S. A. Farr, J. F. Flood, V. B. Kumar: Leptin and neuropeptide Y (NPY) modulate nitric oxide synthase: further evidence for a role of nitric oxide in feeding. In: Peptides. Band 20, Nummer 5, 1999, S. 595–600, ISSN 0196-9781. PMID 10465511.
  8. Y. H. Choi, M. Furuse, J. Okumura, D. M. Denbow: Nitric oxide controls feeding behavior in the chicken. In: Brain research. Band 654, Nummer 1, August 1994, S. 163–166, ISSN 0006-8993. PMID 7982091.
  9. G. Calapai, A. P. Caputi: Nitric oxide and drinking behaviour. In: Regulatory peptides. Band 66, Nummer 1–2, Oktober 1996, S. 117–121, ISSN 0167-0115. PMID 8899905.
  10. M. Y. Wang, L. Chen, G. O. Clark, Y. Lee, R. D. Stevens, O. R. Ilkayeva, B. R. Wenner, J. R. Bain, M. J. Charron, C. B. Newgard, R. H. Unger: Leptin therapy in insulin-deficient type I diabetes. In: PNAS. Band 107, Nummer 11, März 2010, S. 4813–4819, ISSN 1091-6490. doi:10.1073/pnas.0909422107. PMID 20194735. PMC 2841945.

Weblinks

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