FORSCHUNG

Überblick über den Melanocortin-4-Rezeptor(MC4R)-Signalweg

Der Hypothalamus ist ein wichtiger Teil des Gehirns, der zur Regulierung des Hungergefühls beiträgt. In Rahmen dieser Regulierung fällt der Spiegel des Hormons Leptin, das vom Fettgewebe produziert wird, als Reaktion auf das Fasten. Dieser Abfall des Leptin-Spiegels veranlasst das Gehirn, Maßnahmen zur Wiederherstellung des Energiehaushalts zu initiieren. Der MC4R-Signalweg ist ein zentraler Bestandteil dieses Prozesses und regelt das Hungergefühl und den Energiehaushalt, der dazu beiträgt, das Körpergewicht stabil zu halten.1

Seltene Krankheiten des MC4R-Signalwegs, die zu einem unstillbaren Hunger (Hyperphagie) und zu einer früh-manifesten Fettleibigkeit (Adipositas) führen, unterscheiden sich von allgemeiner Adipositas.1

Seltene Krankheiten des MC4R-Signalwegs haben generell folgende Ursachen:
Seltene Variationen eines einzelnen Gens mit gravierenden Auswirkungen, die einen Funktionsverlust des MC4R-Signalwegs verursachen
Seltene Variationen verschiedener Gruppen von Genen mit gravierenden Auswirkungen, die zu Erkrankungen wie dem Alström-Syndrom und dem Bardet-Biedl-Syndrom führen
Verletzungen der Hypothalamusregion, die eine Beeinträchtigung des MC4R-Signalwegs verursachen. Dadurch kommt es zu einer hypothalamischen Adipositas

Eines der Kardinalsymptome seltener Erkrankungen des MC4R-Signalwegs ist die Hyperphagie. Hyperphagie ist gekennzeichnet durch ein unstillbares, gesteigertes und unablässiges Hungergefühl, eine längere Zeit bis zum Erreichen des Sättigungsgefühls, eine kürzere Dauer des Sättigungsgefühls und möglicherweise durch ein extremes Verhalten bei der Nahrungssuche, wie z. B. nächtliches Aufwachen, um nach Essen zu suchen. Hyperphagie führt zu einer übermäßigen Energiezufuhr, die zur Adipositas beiträgt.5,6

Adipositas ist das Ergebnis von Faktoren, die das Gleichgewicht zwischen Energieaufnahme (Nahrungsaufnahme) und Energieverbrauch (Stoffwechselrate, Thermogenese und körperliche Aktivität) entgleisen lassen. Zwar können viele Umweltfaktoren dieses Gleichgewicht beeinflussen, gleichzeitig bestimmen aber auch unsere Gene maßgeblich unser Körpergewicht. Die Forschung hat gezeigt, dass einige natürlich entstandene genetische Variationen mit Adipositas einhergehen.1,6,7

Funktionaler Signalweg

Der MC4R-Signalweg spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des Hungergefühls. Dazu gehört eine neuronale Aktivierung in der Hypothalamusregion des Gehirns als Reaktion auf die Freisetzung von Leptin aus dem Fettgewebe. Für eine normale Regulierung des Hungergefühls sind ausreichende Mengen an Neuropeptiden des Melanozyten- stimulierenden Hormons (MSH) erforderlich, die MC4R aktivieren, was eine Verringerung des Hungergefühls und eine gleichzeitige Erhöhung des Energieverbrauchs auslöst.1,2,6

Beeinträchtigter Signalweg

Bei Patienten mit einer seltenen Erkrankung des MC4R-Signalwegs ist die Signalgebung über den MC4R-Pfad durch genetische Variationen beeinträchtigt, die dem MC4-Rezeptor vorgeschaltet sind. Dadurch kommt es zu Hyperphagie und früh- manifester, schwerer Adipositas.8

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Learn more about the mechanism behind rare MC4R pathway diseases
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3 mins
Learn more about the cardinal symptoms of rare MC4R pathway diseases
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Literatur:

  1. 1. Kim JH, Choi JH. Ann Pediatr Endocrinol Metab. 2013;18:161‒7.
  2. 2. Heymsfield SB, et al. Obesity (Silver Spring). 2014;22:S1‒S17.
  3. 3. Littleton SH, et al. Mol Diagn Ther. 2020;24:653‒663.
  4. 4. Yazdi FT, et al. PeerJ. 2015;3:e856.
  5. 5. Eneli I, et al. Appl Clin Genet. 2019;12:87‒93.