Leptin

Das zu den Peptidhormonen gehörende Signalmolekül (16 kDa) wird von reifen Adipozyten gebildet. Es besteht aus 167 Aminosäuren und wird auf Chromosom 7 am Genlokus 128.24 – 128.26 kodiert.

Leptin kann die Blut-Hirn-Schranke durchschreiten und entfaltet seine Wirkung vor allem im Bereich des Hypothalamus. Dort bindet es an Leptinrezeptoren seiner Zielzellen. Die Signalübertragung erfolgt überwiegend über den JAK/STAT-Signalweg. Leptin aktiviert insbesondere POMC/CART-Neurone und hemmt NPY/AgRP-Neurone.

Leptin bewirkt im Hypothalamus eine erhöhte Synthese von anorexigenen und eine reduzierte Synthese von orexigenen Hormonen (u.a. Neuropeptid Y). Dadurch kommt es zu einem verminderten Hunger- bzw. verstärkten Sättigungsgefühl. Es steht dabei in antagonistischer Redundanz zu Ghrelin. Darüber hinaus steigert Leptin im Hypothalamus die Synthese von TRH und GnRH.

Leptin erhöht die Fettsäuresynthese und hemmt die Lipolyse in der Leber. Dadurch ist es an der Pathogenese und Progression der nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) beteiligt. Über eine Verminderung der Insulinsensitivität der Adipozyten führt es zudem zu einer Insulinresistenz.^[1]

Leptin scheint bei Entzündungsprozessen und der embryonalen Implantation ebenfalls eine Rolle zu spielen.

Im Rahmen der Wundheilung wird Leptin eine Förderung der Epithelialisierung und der Keratinozytenproliferation nachgesagt.

Die Konzentration von zirkulierendem Leptin im Blut ist direkt proportional zum Fettanteil des Körpers und spiegelt damit den Energiestatus wider. Die Bestimmung der Leptinkonzentration im Serum ist mittels Immunoassay möglich.

Aufgrund der starken Abhängigkeit von Fettmasse, Geschlecht und weiteren Einflussfaktoren besitzt der Leptinspiegel bei Adipositas in der Regel keine diagnostische oder therapeutische Konsequenz und gehört daher nicht zur Routinediagnostik.

Sehr niedrige bzw. nicht nachweisbare Leptinspiegel bei ausgeprägter früh beginnender Adipositas und Hyperphagie sprechen für eine Leptindefizienz.

Obwohl bei den meisten Übergewichtigen das Hormon im Blut in hoher Konzentration vorliegt, wirkt es nicht wie bei Normalgewichtigen hemmend auf den Appetit: Betroffene empfinden trotz ausreichender Fettdepots ein ausgeprägtes Hungergefühl. Dieser Effekt wird auch als Leptinresistenz bezeichnet. Da der Transport über die Blut-Hirn-Schranke nicht eingeschränkt zu sein scheint, wird die Ursache in den Neuronen selbst vermutet.^[2] Es werden u.a. Störungen der intrazellulären Signaltransduktion und hypothalamische Entzündungsprozesse diskutiert.

Der angeborene Leptinmangel ist eine sehr seltene Ursache der monogen hereditären Adipositas. Es handelt sich um eine autosomal-rezessiv vererbte Veränderung im Leptin-Gen. Leptin ist bei Betroffenen im Blut nicht nachweisbar. Bei noch normalem Geburtsgewicht kommt es aufgrund einer Hyperphagie zu einer ausgeprägten Gewichtszunahme. Auch lassen sich eine Immunschwäche, eine fortgeschrittene Knochenalterung, eine Insulinresistenz, ein hypogonadotroper Hypogonadismus und eine tertiäre (hypothalamische) Hypothyreose beobachten. Die Behandlung erfolgt durch die tägliche subkutane Injektion von rekombinantem Leptin.^[3]

Patienten mit einer generalisierten Lipodystrophie weisen aufgrund des Mangels an Fettgewebe erniedrigte Leptinspiegel auf. Der Leptinmangel trägt wesentlich zu den metabolischen Komplikationen dieser Erkrankung bei, vor allem zu schwerer Insulinresistenz, Hypertriglyzeridämie und Fettleber.

Das rekombinante Leptinanalogon Metreleptin wird zur Behandlung der generalisierten Lipodystrophie eingesetzt. Darüber hinaus kann es bei angeborener Leptindefizienz angewendet werden.