Leptin

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Leptin kommt eine zentrale Rolle für die Regulation des Körpergewichtes und Energiehaushaltes zu, da es Nahrungsaufnahme und Energieverbrauch an die Energiereserven anpasst. Es beugt als "Stimme" des Fettgewebes zu großen Fettreserven, also Adipositas, vor. Synthese und Sekretion: Leptin ist das Produkt des ob-(obese-)Gens. Das Protein hat 167 Aminosäuren und wird in Adipozyten gebildet, insbesondere in denen des subkutanen Fettgewebes und während Phasen aktiver Lipogenese. Die Sekretion erfolgt pulsatil 3-4mal pro Tag mit einem Gipfel um Mitternacht. Leptin wird auch in der Plazenta und den Parietalzellen des Magens gebildet.
Regulation: Die Synthese und Sekretion werden durch die Größe bzw. den Gehalt der Adipozyten an Triglyceriden gesteuert. Sie werden durch Fasten gehemmt. Die Transkription des ob-Gens steht außerdem unter Kontrolle von TNFα, Cortisol, Insulin, Adrenalin, IL-1 und GH. Seine Ausschüttung ist auch bei Kälteanpassung und bei Entzündungen herabgesetzt. Die Konzentration von Leptin im Plasma korreliert eng mit der Körperfettgewebsmasse und so auch mit dem BMI und mit der Veränderung der Körperfettmasse. Der Leptin/BMI-Quotient ist über einen weiten Bereich relativ konstant. Bei Gewichtsverlust ist der Leptin/BMI-Quotient jedoch erniedrigt, bei hochkalorischer Ernährung steigt die Leptinkonzentration schneller als das Körpergewicht, der Leptin/BMI-Quotient ist erhöht. Dieser hormonelle Regelkreis dient dem Wiedererreichen einer ausgeglichenen Energiebilanz, steht aber der endgültigen Normalisierung des Körpergewichtes entgegen.
Wirkungsweise: Im Hungerzustand sind die Sekretion und Serumkonzentrationen von Leptin und Insulin vermindert, das Neuropeptid Y-System wird aktiviert und der Appetit gesteigert. Umgekehrt sind die Spiegel von Insulin und Leptin bei energiereicher Ernährung erhöht, das NPY-System und der Appetit sind gehemmt, der Energieverbrauch gesteigert. Die Wirkungen werden durch Leptin-Rezeptoren (ob-Rezeptoren), von denen es zwei unterschiedlich große Formen gibt, vermittelt. Leptin tritt durch die Blut-Hirn-Schranke und wirkt in erster Linie im Hypothalamus durch komplexe Vermittlung über weitere Neuropeptide. Es reduziert die periphere Wirksamkeit von Insulin und hemmt durch Aktivierung von Kaliumkanälen die Insulinsekretion in den β-Zellen des Pankreas. Leptin soll auch Auswirkungen auf die Reproduktionsfähigkeit, die Lymphozyten-Funktion, den Knochenaufbau und die Angiogenese haben.
Störungen: Bei normalen Regelverhältnissen wird von Adipozyten Leptin gebildet, das im Hypothalamus eine Hemmung der Nahrungsaufnahme bewirkt. 1. Bei sehr seltenen Formen genetisch bedingter Adipositas ist die Leptinkonzentration im Serum nicht messbar. Die betroffenen Kinder sind hyperphag und ausgesprochen adipös, wachsen aber normal. Die therapeutische Substitution von Leptin normalisiert das Körpergewicht. 2. Andere Formen genetisch bedingter Adipositas und Diabetes mellitus sind durch stark erhöhte Leptinspiegel im Serum und Liquor charakterisiert. Bei dieser Form ist der Leptinrezeptor bzw. die Signaltransduktion gestört, das NPY-System wird nicht inaktiviert, Hyperphagie und Adipositas sind ebenfalls die Folge. Als dritte Störung gibt es noch die Bildung eines fehlerhaften, verkürzten Leptins ("truncated" Leptin) mit den gleichen Folgen wie oben.