Ghrelin

Die Ghrelin ist ein Hormon Verdauungs regt den Appetit  : seine Rate hoch ist vor den Mahlzeiten und nimmt ab , wenn der Magen füllt. Es gilt als umgekehrter Agonist von Leptin , einem vom Magen produzierten Hormon, das bei steigendem Spiegel Sättigung auslöst.

Ghrelin wird hauptsächlich von P/D1- Zellen im Fundus des menschlichen Magens und sekundär von Epsilon-Zellen in der Bauchspeicheldrüse produziert und sezerniert .

Ghrelin wird auch im Nucleus arcuatus des mittleren Hypothalamus produziert , wo es die Sekretion von Wachstumshormon ("GH") aus dem Hypophysenvorderlappen stimuliert . Nach einigen Magenoperationen sinken die durchschnittlichen Ghrelinspiegel nach der Aufnahme und nach den Mahlzeiten , was zu einer schnelleren Sättigung führt als normal (dh: ohne Magenbypass ).

Ghrelin-Rezeptoren werden von neuronalen Zellen im Nucleus arcuatus des mittleren Hypothalamus und des ventromedialen Hypothalamus exprimiert . Dieser Rezeptor vom metabotropen Typ ist an G-Proteine ​​( GPCR ) gekoppelt , genauer gesagt ist es der Wachstumshormon- Sekretagogen-Rezeptor (GHS). Ghrelin spielt eine bedeutende Rolle bei der Neurotrophie , insbesondere im Hippocampus , und ist bei der kognitiven Anpassung an sich ändernde Umgebungen und bei Lernprozessen essentiell . Kürzlich wurde gezeigt, dass Ghrelin die "endotheliale" Isoform der Stickoxid-Synthase in einem Stoffwechselweg aktivieren kann, der von mehreren Kinasen , einschließlich der Serin/Threonin-Kinase Akt , abhängt . Beim Fötus scheint es, dass Ghrelin früh von der Lunge produziert wird und das Wachstum stimuliert .

Geschichte und Name

Die Entdeckung von Ghrelin wurde 1999 von dem Forscher Masayasu Kojima und seinen Kollegen gemacht. Der Name des Hormons basiert auf seiner Rolle als Peptid, das die Sekretion des Wachstumshormons aktiviert, dessen Wurzel vermutlich Ghre ist , was "wachsen" bedeutet.

Biochemie

Isoformen

Ghrelin existiert in einer endokrinologisch inaktiven ( "reinen" Peptid ) Form, unacyliertem Ghrelin, und in seiner aktiven (Octanoyl) Form (siehe Hexatropin ), acyliertem Ghrelin. Es wurden auch andere Seitenketten als Octanoyl beobachtet.

Wirkmechanismen

Ghrelin war das erste entdeckte appetitregulierende Hormon. Ghrelin und synthetische Ghrelin-Mimetika (GHS) erhöhen die Nahrungsaufnahme und erhöhen das Körperfett durch ihre Wirkung auf den Nucleus arcuatus des Hypothalamus, einschließlich Neuronen, die gegenüber orexigenem Neuropeptid Y (NPY) empfindlich sind. Die Empfindlichkeit dieser Neuronen gegenüber Ghrelin ist sowohl Leptino-Insulin-abhängig. Ghrelin aktiviert auch den mesolimbischen-cholinergen-dopaminergen Stoffwechselweg, den Belohnungskreislauf , der hedonistische und positive Verstärkungssignale übermittelt, die mit dem Substrat verbunden sind, z. B. mit Nahrung, stark abhängigen Drogen oder Alkohol.

Die inaktive Form von Ghrelin (nicht acyliertes Ghrelin) in ausreichender Menge würde die Wirksamkeit der aktiven Form einschränken und die orexigene Wirkung von aktivem Ghrelin neutralisieren.

Bei der Regulierung des Appetits wären die Verhältnisse am relevantesten: Verhältnis von acyliertem Ghrelin (aktive Form) vs. nicht acyliertem Ghrelin (inaktive Form); und Ghrelin vs. Obestatin-Verhältnis. Auch der Leptinspiegel ist ein wichtiger Indikator.

Tiermodell

Modelle an Versuchstieren weisen darauf hin, dass Ghrelin über den Blutkreislauf in den Hippocampus gelangt und die Gedächtnis- und Lernfähigkeit stimuliert . Daher wird vorgeschlagen, dass das Lernen tagsüber bei leerem Magen effektiver wäre , da die Konzentrationen von Ghrelin höher sind. Bei Nagetieren produzieren Zellen, die X/A-ähnliche Zellen nachahmen, Ghrelin. 2011 konnte an Mäusen nachgewiesen werden, dass durch den bitteren Geschmack die Ghrelin-Sekretion der Magenzellen angeregt wird, was die appetitanregende Wirkung bestimmter Aperitif-Getränke erklärt.

Beziehung mit Obestatin

Das Obestatin ist ein Ende 2005 entdecktes Hormon, das den Appetit verringert. Ghrelin und Obestatin werden von demselben Gen kodiert , wobei das anfängliche Propeptid abgebaut wird, um beide Hormone zu erzeugen . Der Grund für diesen gleichen genetischen Ursprung für zwei antagonistische Hormone bleibt unbekannt.

Gemessen

Ein im Labor durchgeführter Bluttest kann die Spiegel von acyliertem Ghrelin und nicht acyliertem Ghrelin messen.

Verwandte Pathologien

Fettleibigkeit

Die Ghrelin-Plasmaspiegel sind bei übergewichtigen Personen niedriger als bei Personen mit einem gesunden BMI . Yildizet al. zeigten, dass die Plasma-Ghrelin-Spiegel bei Personen mit gesundem Körpergewicht zwischen Mitternacht und Morgengrauen anstiegen, was auf einen hypothetischen Fehler im zirkadianen Zyklus von adipösen Personen hindeutet .

Professor Cappuccio von der University of Warwick entdeckte kürzlich, dass Schlafentzug zu Fettleibigkeit führen kann . Tatsächlich führt Schlafmangel zu einer erhöhten Produktion des Hormons Ghrelin, das den Appetit anregt und dieser Schlafmangel würde auch eine Verringerung der Produktion von Leptin bewirken , das den Appetit unterdrückt. Diese Studie erklärt jedoch nicht die niedrigen Plasmaspiegel von Ghrelin, die in der Bevölkerung adipöser Personen gefunden wurden.

Anorexie

Personen mit Anorexia nervosa scheinen höhere Ghrelinspiegel im Plasma zu haben. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Ghrelin nicht an der Pathophysiologie dieser Essstörung beteiligt ist. Im Gegenteil, dieses Hormon scheint eher zu versuchen, die Situation in gewisser Weise zu "korrigieren".

Krebs

Ghrelin-Spiegel sind auch bei Cachéxic-Patienten mit Krebsätiologie höher.

Prader-Willi-Syndrom

Das Prader-Willi-Syndrom ist auch durch einen stärkeren Anstieg der Plasmakonzentration von Ghrelin neben einer sehr wichtigen Nahrungsaufnahme gekennzeichnet.

Eine Studie zeigte, dass eine chirurgische Magenbypass-Operation nicht nur die Kapazität des Magenvolumens für Nahrung reduziert, sondern auch die Ghrelin-Plasmaspiegel signifikant senkt.

Impfstoff gegen Fettleibigkeit

Ein speziell gegen Ghrelin gerichteter Impfstoff gegen Fettleibigkeit wird getestet. Dieser Impfstoff verwendet das Immunsystem, einschließlich der Antikörper, um an gewünschte Moleküle zu binden und das Immunsystem sozusagen gegen seinen eigenen Körper zu richten. Dies würde verhindern, dass Ghrelin das Zentralnervensystem (ZNS) erreicht, was theoretisch zu einer Abnahme des Appetits und des Gewichts der fettleibigen Person führt.

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Siehe auch