Neuer Schlüsselmechanismus für Gewichtskontrolle entdeckt Dieser Rezeptor reguliert den Appetit

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Forschende der Universität Leipzig und der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben einen Schlüsselmechanismus für die Appetit- und Gewichtskontrolle entdeckt. Dieser hilft dem Gehirn, das Hungergefühl zu regulieren und könnte somit langfristig genutzt werden, um Adipositas gezielt zu behandeln.

Forschende der Universität Leipzig und der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben einen in einer neuen Studie einen Schlüsselmechanismus für die Appetitregulation aufgedeckt. Im Fokus der Studie steht dabei der Rezeptor MC4R, der durch das Peptidhormon MSH aktiviert wird. Mutationen im MC4R gehören zu den häufigsten genetischen Ursachen für schwere Fettleibigkeit. „Die Kenntnisse der 3D-Strukturen des aktiven Rezeptors im Zusammenspiel mit Liganden und Wirkstoffen wie Setmelanotide, die wir in einer früheren Studie entschlüsseln konnten, haben uns in die Lage versetzt, die jetzt entstandenen funktionellen Daten besser zu verstehen“, sagt der Projektleiter und Co-Autor der Studie, Dr. Patrick Scheerer, Institut für Medizinische Physik und Biophysik der Charité.

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Aktiver Rezeptor senkt das Hungergefühl

Setmelanotide, ein bereits zugelassener Wirkstoff, aktivieren diesen Rezeptor und reduzieren gezielt das Hungergefühl. Ziel der Forscher um Prof. Dr. Annette Beck-Sickinger, die Sprecherin und Co-Autorin der Studie, ist es, zum Verständnis des Transports des Rezeptors und dessen Verfügbarkeit beizutragen.

Durch den Einsatz moderner Fluoreszenzmikroskopie und Einzelzell-Bildgebung hat das Team nachgewiesen, dass das Protein MRAP2 die Position und das Verhalten des Gehirnrezeptors MC4R in den Zellen grundlegend verändert. Fluoreszierende Biosensoren und konfokale Bildgebung zeigten, dass dieses Protein entscheidend dafür ist, den Rezeptor an die Zelloberfläche zu transportieren, wo er Signale zur Appetitreduktion effektiver übermitteln kann.

Die Erkenntnisse könnten zukünftig therapeutisch genutzt werden

Durch die Aufdeckung dieser neuen Regulationsebene weist die Studie auf neue therapeutische Strategien hin, die MRAP2 nachahmen oder modulieren und das Potenzial haben, Fettleibigkeit und damit verbundene Stoffwechselerkrankungen zu bekämpfen.

Prof. Dr. Heike Biebermann von der Charité und Projektleiterin der Studie betont, dass nur durch interdisziplinäre und internationale Zusammenarbeit sowie den Einsatz verschiedener Testverfahren wichtige neue Erkenntnisse zur Appetitregulation mit therapeutischer Relevanz gewonnen werden konnten.

Die Wissenschaftler erklären, dass die Arbeit eine spannende Gelegenheit bot, verschiedene Mikroskopie- und Bioimaging-Techniken in einem physiologisch relevanten Umfeld anzuwenden. „In den letzten Jahren haben wir diesen Ansatz verfeinert, um ihn an die Anforderungen der Untersuchung molekularer Prozesse in Zellen anzupassen“, sagt Dr. Paolo Annibale, zweiter Co-Leiter der Studie.

Diese Forschung der Wissenschaftler des Sonderforschungsbereiches (SFB) 1423 „Strukturelle Dynamik der GPCR-Aktivierung und -Signaltransduktion“ vereint Fachwissen aus den Bereichen Lebendzell-Fluoreszenzmikroskopie, molekulare Pharmakologie und Strukturbiologie aus Institutionen in Deutschland, Kanada und Großbritannien und demonstrierten die Leistungsfähigkeit interdisziplinärer Wissenschaft bei der Aufdeckung neuer Prinzipien der Rezeptorregulation. Insgesamt waren fünf Projekte des Sonderforschungsbereichs an dieser interdisziplinären Studie beteiligt.

Originalpublikation: Sohail, I., Laurin, SA., Kleinau, G. et al. MRAP2 modifies the signaling and oligomerization state of the melanocortin-4 receptor. Nat Commun 16, 8324 (2025). DOI:10.1038/s41467-025-63988-w

(ID:50585452)