Grb10 bietet einen möglichen neuen Ansatz zur Behandlung von Fettleibigkeit
Die Verbindung zwischen Fettgewebe und Gehirn
Für viele Menschen kann es eine Herausforderung sein, ein gesundes Körpergewicht zu halten. Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention liegt die Prävalenz von Fettleibigkeit bei Erwachsenen ab 20 Jahren in den USA bei 42 %. Mit Fettleibigkeit zusammenhängende Erkrankungen wie Herzkrankheiten, Schlaganfall, Typ-2-Diabetes und bestimmte Krebsarten gehören zu den Hauptursachen für vermeidbare, vorzeitige Todesfälle.
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Auf der Suche nach Strategien, die Menschen dabei helfen, ein gesundes Gewicht zu erreichen und zu halten, untersuchten Forscher des Baylor College of Medicine, des Second Xiangya Hospital of Central South University-China und des University of Texas Health Science Center in San Antonio, wie die Aktivität des Hormons Leptin, das an der Kontrolle von Appetit und Energieverbrauch beteiligt ist, reguliert wird. Bei der Arbeit mit Mausmodellen entdeckte das Team, dass das Protein Grb10 die Leptinaktivität im Gehirn fördert, was die Möglichkeit eröffnet, auf der Grundlage von Grb10 neue Ansätze zur Behandlung von Fettleibigkeit zu entwickeln. Die Studie erscheint in Nature Metabolism.
Die Verbindung zwischen Fettgewebe und Gehirn
Der Körper steuert sein Gewicht unter anderem mit Leptin, das vom Fettgewebe produziert wird. Je mehr Fettgewebe der Körper hat, desto mehr Leptin produziert er. Leptin wandert zum Gehirn, wo es spezialisierte Neuronen über die Menge des im Körper gespeicherten Fetts informiert. Große Mengen an Leptin signalisieren dem Gehirn, dass ein großer Fettvorrat vorhanden ist. Daraufhin löst das Gehirn Verhaltensweisen aus, die den Appetit unterdrücken und den Energieverbrauch erhöhen, was zu einer Verringerung des Fettgewebes und einer Gewichtsabnahme führt. Wenn alles gut funktioniert, führt diese Leptin-vermittelte Rückkopplungsschleife zwischen dem Fettgewebe und dem Gehirn zu einem anhaltend gesunden Körpergewicht.
"Die Fähigkeit von Leptin, eine übermäßige Gewichtszunahme zu verhindern, indem es den Appetit hemmt und gleichzeitig den Energieverbrauch steigert, macht es zu einem vielversprechenden therapeutischen Ansatz für die Behandlung von Fettleibigkeit", sagt Dr. Yong Xu, Mitautor der Studie und Professor für Pädiatrie, Ernährung und Molekular- und Zellbiologie in Baylor. "Leider haben sich Leptin-Supplementierungsstrategien in den meisten Fällen von diätbedingter Fettleibigkeit als unwirksam erwiesen, was teilweise auf die Entwicklung einer Leptinresistenz zurückzuführen ist, einem Zustand, in dem der zirkulierende Leptinspiegel hoch bleibt, aber die Nahrungsaufnahme und die Gewichtszunahme nicht unterdrückt.
In der aktuellen Studie suchten Xu und seine Kollegen nach Molekülen, die die Leptinaktivität regulieren und möglicherweise zur Überwindung der Leptinresistenz eingesetzt werden könnten. Das Team entdeckte, dass das Protein Grb10 ein neuer Regulator der Leptinaktivität ist.
"Wir fanden heraus, dass Grb10 die Leptinaktivität fördert", sagte Xu. "Ein Merkmal von Grb10, das es von zuvor entdeckten Leptinregulatoren unterscheidet, ist seine Wirkungsweise. Grb10 bindet direkt an den Leptinrezeptor auf Neuronen und bildet einen Komplex. Die Bindung verstärkt die Leptin-Signalisierung und trägt dazu bei, die Nahrungsaufnahme zu verringern und den Energieverbrauch zu erhöhen. Andere Regulatoren binden nicht an den Leptinrezeptor, sondern an andere, nachgeschaltete Moleküle.
Nachdem Grb10 in auf Leptin reagierenden Neuronen im Gehirn von Mäusen ausgeschaltet worden war, aßen die Tiere mehr oder verringerten ihren Energieverbrauch und nahmen an Gewicht zu. Die Erhöhung von Grb10 hatte dagegen positive Auswirkungen - es half den Tieren, die Nahrungsaufnahme zu verringern, den Energieverbrauch zu erhöhen und Gewicht zu verlieren. "Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erhöhung der Grb10-Aktivität ein Mittel zur Steigerung der Leptin-Signalisierung und zur Gewichtsabnahme sein könnte", so Xu. "Unsere Ergebnisse unterstützen weitere Untersuchungen zur Entwicklung einer Grb10-basierten Behandlung von Fettleibigkeit".
Das Team ist daran interessiert, den Wirkungsmechanismus von Grb10 im Gehirn weiter zu erforschen. "Leptin kann auch die Stimmung und andere emotionale Zustände regulieren", sagte Xu. "Wir wollen wissen, ob Grb10 über die Interaktion mit dem Leptinrezeptor an der Regulierung der Stimmung beteiligt ist.
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