News: Wer Hunger hat, bestimmen die Hormone
"Diese Rezeptoren und Liganden [die Hormone] regulieren das Eßverhalten, was ein sehr wichtiges Feld der medizinischen Forschung darstellt", sagte Masashi Yanagisawa, Professor für Molekulargenetik am Howard Hughes Medical Institute. Er hofft, durch weitere Studien klären zu können, ob die Orexine oder ihre Rezeptoren mit Medikamenten so beeinflußt werden können, daß dadurch die Eßgewohnheiten manipuliert werden.
Im ersten Teil ihrer Forschung entdeckten die Wissenschaftler die Rezeptoren. OX1R und OX2R sind eng miteinander verwandte Proteine. Binden die Hormone an diese Rezeptorproteine, so wird in der Zelle ein G-Protein aktiviert, das wiederum bewirkt, daß einige Gene an- bzw. abgeschaltet werden.
Erst im zweiten Schritt identifizierten die Forscher die zwei Liganden, Mitglieder einer bisher nicht beschriebenen Familie von Neuropeptiden, die an OX1R und OX2R binden und die Signalkaskade auszulösen. Diese Proteine sind in einem Bereich des Gehirns, dem seitlichen Hypothalamus, zu finden, der den Appetit steuert.
Nachdem sie festgestellt hatten, daß sie die Schlösser (Rezeptoren) und Schlüssel (Liganden) gefunden hatten, die zusammenpassen müssen, damit der interzelluläre Kommunikationsprozeß beginnen kann, machten die Forscher zuerst Versuche mit Ratten. Mit Hilfe von Kathetern wurden ein wenig der Neuropeptide in die Gehirne der Tiere eingegeben. Das Ergebnis war, daß die Proteine die Nahrungsaufnahme stimulierten.
"Als wir die Nahrungsaufnahme der Tiere begrenzten, wurden sogar noch mehr Neuropeptide erzeugt; genau das hatten wir von einem Hormon erwartet, das physiologisch den Appetit reguliert", sagte Yanagisawa. "Das Neuron teilt dem Tier mit, daß es hungrig ist, indem es die Orexin-Peptid-Produktion erhöhte. Mehr Peptide steigerten den Appetit des Tieres. Mit anderen Worten: Es ist Teil einer Rückkopplungsschleife im biochemischen Prozeß."
"Diese Neuropeptide sind eine sehr plausible molekulare Basis für einige klassische Experimente über Eßgewohnheiten," erläuterte er. "Die Frage ist: Wie steuert das Gehirn das hochkomplexe Eßverhaltens und das Körpergewicht?"
Das Gehirn verändert aufgrund von Informationen, die es von verschiedenen Organen empfängt, die Stoffwechselrate und beeinflußt so, wieviel Nahrung Menschen zu sich nehmen und wie schnell ihr Körper sie verbrennt. "Das Gehirn funktioniert wie eine black box: Es führt eine Unmenge von Funktionen bei der Verarbeitung all dieser Informationen aus", sagte Yanagisawa. Ein Teil dieses biochemischen Prozesses beinhaltet die Erhaltung des Gleichgewichtes zwischen Nahrungsverzehr und Energieverbrauch. Dies ist entscheidend bei der Festlegung, ob jemand fettleibig wird und/oder Diabetes mellitus entwickelt.
"Wir fangen nun an, das Nervennetzwerk zu verstehen und die molekularen Spieler zu erkennen, die an der äußert komplexen Regulierung des gesamten biochemischen Prozesses, genannt Appetit, beteiligt sind," erzählte er. "Wir glauben, daß Neuropeptide, einschließlich Orexinen, sehr wichtige Komponenten sind."
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