Adipokine

Question 1

Wo werden Adipokine produziert ?

Answer 1

Im Fettgewebe; primär im viszeralen Fettgewebe

Question 2

Was sind die Hauptfunktionen von Adiponektinen ?

Answer 2

-> Botenstoffe im Glucose- und Lipidmetabolismus

-> Botenstoffe im Zentralen Nervensystem (z.B. bzgl. der Energiehomöostase)

Question 3

Wie können Adipokine bzgl. ihres Wirkortes ausgeschüttet werden ?

Answer 3

-> Autokrin
-> Parakrin
-> Endokrin

Question 4

Zwei wichtige Adipokine sind Leptin und Adiponektin. Nenne deren Hauptfunktionen.

Answer 4

1. Leptin:
   -> Regulation der Nahrungsaufnahme
   -> Regulation des Energieverbrauchs (z.B. Steigerung der Wärmeproduktion)
2. Adiponektin:
   -> Regulation der Insulin-Sensitivität
   -> Regulation des Energieverbrauchs

Question 5

Um im zentralen Nervensystem agieren zu können, müssen die Adipokine die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Auf welchem Wege gelingt ihnen das ?

Answer 5

Durch Rezeptor-vermittelte Transzytose

Question 6

Zu welchen Regulationsmechanismen führen die Adipokine im Gehirn / Zentralen Nervensystem ?

Answer 6

Regulation von:
-> Nahrungs- und Wasserhomöostase
-> Energiverbrauch (z.B. durch Thermogenese)
-> Blutdruck
-> Appetit

Question 7

In welchem Teil des Gehirns wirkt Leptin ?

Answer 7

Im Hypothalamus

Question 8

Welche Reaktionen initiiert der Hypothalamus bei einem steigenden Leptin-Spiegel ?

Answer 8

-> Senkung der Nahrungsaufnahme

-> Steigerung der Thermogenese

Question 9

Wo wird Leptin synthetisiert ?

Answer 9

Primär im weißen Fettgewebe

Question 10

Wie hängen die Leptinausschüttung und das Volumen des Körperfetts zusammen ?

Answer 10

Die Ausschüttung des Leptins erfolgt proportional zum Körperfettvolumen.

Question 11

Bezüglich der Relevanz von Leptin sind drei Tiermodelle entstanden. Nenne und erkläre diese kurz.

Answer 11

1. ob/ob - Mäuse
   -> Mutation im Leptin-Gen
2. db/db - Mäuse
   -> Mutation im Leptin-Rezeptor-Gen
3. fa/fa - Ratten
   -> Mutation im Leptin-Rezeptor-Gen

Question 12

Welche Eigenschaften weisen ob/ob - Mäuse auf ?

Answer 12

-> Niedrige Körpertemperatur

-> Niedriger Energieverbrauch

-> Runter reguliertes Immunsystem

-> Verringerte Fruchtbarkeit

-> Erhöhte Nahrungsaufnahme

Question 13

Kommen Leptin-Gen- oder Leptin-Rezeptor-Gen- Mutationen auch in Menschen vor ?

Answer 13

Ja, beide Mutationen kommen vor, jedoch nur in wenigen Familien weltweit.

Question 14

Wie äußert sich eine Leptin-Gen-Mutation in Menschen ?

Answer 14

-> Produktion von fehlerhaftem Leptin

-> Signal zur Verminderung der Nahrungsaufnahme bleibt aus

-> starke Gewichtszunahme

Question 15

Welchen “Vorteil” hat eine Leptin-Gen-Mutation im Gegensatz zur Leptin-Rezeptor-Gen-Mutation ?

Answer 15

-> Bei defektem Leptin kann der Patient durch Zugabe von korrektem Leptin therapiert werden

-> Bei defekten Rezeptoren gibt es keine Therapie

Question 16

Zu welcher Rezeptor-Klasse gehören Leptin-Rezeptoren ?

Answer 16

Klasse I Cytokine

Question 17

Nenne und beschreibe die verschiedenen Isoformen von Leptin-Rezeptoren.

Answer 17

1. obRb
   -> längste Isoform
   -> findet man im Hypothalamus
   -> Erfüllt alle Leptin-bezogenen Signaltransduktionen
2. Andere Isoformen wie obRa, obRc und obRd
   -> Unterscheiden sich in der Länge ihrer intrazellulären Domäne
   -> findet man im Hypothalamus und einigen peripheren Organen
   -> Ermöglicht den Transport über die Blut-Hirn-Schranke
3. Lösliche Isoform (obRe)
   -> kürzeste Isoform
   -> modulieren zirkulierende Leptin-Level

Question 18

Wie viele Tyrosinseitenketten und damit Bindungsstellen haben die verschiedenen Leptin-Rezeptoren an ihrer intrazellulären Domäne ?

Answer 18

1. obRa : 1
2. obRb: 3
3. obRc: 1
4. obRd: 1
5. obRe: 0

Question 19

Welche Effekte hat die Injektion von Leptin ins Hirn und in periphere Organe ?

Answer 19

1. Injektion ins Hiern:
   -> führt zu verringerter Nahrungsaufnahme und damit zur Gewichtsredukion
2. Injektion in periphere Organe:
   -> hat prinzipiell den gleichen Effekt
   -> wesentlich weniger effektiv, weil Leptin noch die Blut-Hirn-Schranke passieren muss

Question 20

Wovon ist die Transportfähigkeit von Leptin-Rezeptoren abhängig ?

Answer 20

-> Hohes Alter, Fettleibigkeit und fettreiche Ernährung vermindern die Transportfähigkeit

-> Geringer Körperfettanteil verbessert die Transportfähigkeit

Question 21

Wovon ist die möglich Entwicklung einer Leptin-Resistenz an der Blut-Hirn-Schranke abhängig ?

Answer 21

-> Vom Fett- und Zuckergehalt der Nahrung

-> Je hochkalorischer die Nahrung desto größer ist die Gefahr einer Leptin-Resistenz

Question 22

Neben der Leptin-Zugabe durch periphäre Organe oder direkt ins Hirn gibt es noch eine dritte Option, welche ist das und welche Vorteile bietet sie ?

Answer 22

Leptin-Zugabe durch die Nase
-> Leptin kann über die Geruchsnerven direkt ins Gehirn gelangen, ohne die Blut-Hirn-Schranke überwinden zu müssen
-> Mögliche Leptin-Resistenz an der Blut-Hirn-Schranke spielt daher keine Rolle

Question 23

Leptin targetiert im Hirn zwei Neuronen. Nenne diese Neuronen und beschreibe kurz die Wirkung.

Answer 23

1. POMC/CART:
   -> wird durch Leptin stimuliert
   -> sorgt für eine Verringerung der Nahrungsaufnahme
   -> sorgt für eine Erhöhung des Energieverbrauchs
2. AgRP/NPY:
   -> wird durch Leptin gehemmt
   -> hätte ohne die Hemmung die gegensätzliche Wirkung zum POMC/CART