Leptin

Leptin je peptidni hormon,ki uravnava telesno maso z zaznavanjem količine skladiščenih maščob in je produkt gena ob(obese gene).Izločajo ga celice maščobnega tkiva (adipocite), deluje pa po vezavi na receptorje v hipotalamusu. Njegova fiziološka funkcija je zaviranje privzema hrane ter zvečanje energijske porabe .Gen za leptin se pri človeku nahaja na kromosomu št. 7. Razen belega maščobnega tkiva ga lahko proizvaja tudi rjavo m.t.,v manjših količinah pa tudi nekatera ostala tkiva.

Zgradba

Sestavlja ga 146 zaporedje aminokislin, ki vsebujejo eno disulfidno vez. Molekularna masa je okoli 16kDa. Terciarna struktura je štirih α-heliksov z enim zelo kratkim nitastim segmentom in dvema relativno dolgima zankama. Spada med citokine s štirimi α-heliksi.Leptin slika 1 Slika 2

Delovanje

Leptin se s krvjo prenaša do hipotalamusa (dela možganov) , ki uravnava osnovne telesne funkcije,tudi vnos hrane. Deluje kot signalna molekula (senzor) za sitost. Med stradanjem je koncentracija leptina majhna, kar sproži hranjenje in skladiščenje maščob. Koncentracija leptina v krvi sporoča možganom stanje energijskih zalog v telesu ,saj je njegova koncentracija sorazmerna količini maščobnega tkiva. Na ta način leptin regulira apetit in metabolizem. Leptin povzroča hujšanje organizma na dva načina:

1)Inhibicija apetita Leptin inhibira apetit tako,da deluje na NPY/AgRP nevrone,ki izločajo apetit-stimulirajoč nevropeptid Y in na POMC nevrone,ki izločajo apetite-inhibitorni proopiomelanokortin,ki se nahajajo v hipotalamusu. Slika 1 . Leptin inhibira NPY/AgRP nevrone tako,da se veže na receptorje in povzroči zmanjšanjo izločanje inhibitornega nevrotransmiterja GABA. Posledica tega je,da ostanejo POMC nevroni brez inhibitorja GABA in začnejo povečano izločati alfa MSH-inhibitor apetita. Leptin lahko deluje tudi direktno na POMC nevrone.Shema delovanja

2)Poveča porabo energije, tako da zviša telesno temperaturo in porabo kisika. [1]

Funkcija

Znano je,da leptin deluje v JAK STAT poti ter vpliva na transkripcijo genov in druge celične signalne poti, vendar natančen mehanizem delovanja še ni znan.

Leptin se sintetizira tudi v mnogih drugih tkivih,med drugim v želodcu,jajčnikih,posteljici in jetrih,receptorje za leptin pa najdemo v več različnih tkivih. V skladu s tem je bilo ugotovljeno,da ima več različnih fizioloških funkcij:  

-nasprotuje delovanju nevropeptida Y(stimulant hranjenja,ki ga izločajo celice v črevesni steni in NPY nevroni) -nasprotuje delovanju anandamida(stimulator hranjenja) -spodbuja izločanje alfa-MSH (inhibitor apetita) -stimulira izločanje GnRH (gonadotropin sproščujoči hormon) ki spodbuja izločanje reproduktivnih hormonov LH (luteinizirajoči hormon) in FSH (folikle spodbujajoči hormon) iz anteriornega dela hipofize -povečana poraba energije: z zvišanjem telesne temperature se porabi več energije in temu sledi izguba adipoznega tkiva.Za razliko od normalnega hujšanja gre pri povečanem delovanju leptina za lipolizo (hujšaš v maščobe) -deluje direktno na celice jeter in skeletne mišice, kjer stimulira oksidacijo maščobnih kislin v mitohondrijih(s tem zmanjša količino maščob direktno v teh celicah) -receptorji za leptin so prisotni tudi na limfocitih T.It modulates the immune response to atherosclerosis, which is a predisposing factor in patients with obesity.[15] Leptin promotes angiogenesis by increasing vascular endothelial growth factor (VEGF) levels.

Bolezni

Miši z okvarjenim genom ob ne sintetizirajo leptina in so predebele. Stalno so lačne in neprestano jedo. Če leptin v miši ne nastaja, ni signala za prenehanje hranjenja. Če pa jim ga dodajajo, porabijo več energije in se ne hranijo tako pogosto, zato shujšajo. Debelost je glavni dejavnik tveganja za sladkorno bolezen, srčna obolenja, nekatere vrste raka in neplodnost. Pri človeku se ob veliki količini maščob in povišani telesni masi poveča koncentracija leptina v krvi.

Zdravljenje človeške debelosti: Debelost pri ljudeh verjetno ni posledica okvare leptina, ali pomanjkanje le tega tako kot pri miški, vendar je razlog v motenem prenosu signala leptina. Npr. če ljudje nimajo dovolj receptorjev v hipotalamusu ali so ti receptorji okvarjeni, so manj občutljivi za leptin. Receptor za leptin pri človeku so že klonirali in pričakovati je, da bo farmacevtska industrij skušala razviti zdravila, ki bi povečala odgovor za leptin. Na uravnavanje telesne mase pri človeku sodelujejo še druge signalne molekule(nevropeptid Y, serotonin). Potrebno bo bolje razumeti signalne poti delovanja leptina preden bomo zdravila proti debelosti lahko uporabljali.

Viri in literatura

http://embryology.med.unsw.edu.au/notes/images/endo/leptin.jpg

http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/bodyweight/leptin.html

1. Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L. 2007, Biochemistry

Rodney Boyer: Temelji biokemije