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Interaktion zwischen HDAC5 und STAT3

Ein Mechanismus, der die Wirkung des Sättigungshormons Leptin steuert, wurde kürzlich von deutschen Forschern entdeckt.

HDAC5 (rot) spielt eine wichtige Rolle für die Kontrolle der Nahrungsaufnahme, die durch Nervenzellen (grün) vermittelt wird.

Das Enzym HDAC5 beeinflusst die Wirkung des Hormons Leptin. HDAC5 (rot) spielt eine wichtige Rolle für die Kontrolle der Nahrungsaufnahme, die durch Nervenzellen (grün) vermittelt wird.

 

Am Helmholtz Zentrums München, der Technischen Universität München und am Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) tätige Forscher identifizierten das Enzym Histon-Deacetylase 5 (HDAC5) als Mechanismus, der die Wirkung des Sättigungshormons Leptin steuert. Im Fachmagazin Nature Communications beschreiben sie HDAC5 als zentrale Stellgröße für das Hungergefühl und möglichen Angriffspunkt gegen den Jo-Jo-Effekt.

“Die Wiederherstellung der Leptin-Sensitivität ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur nachhaltigen Gewichtsreduktion und der Bekämpfung von möglichen Folgeerkrankungen des Übergewichts wie etwa Typ-2-Diabetes. Neben den unabdingbaren Veränderungen im Ernährungs- und Bewegungsverhalten könnte man künftig möglicherweise auch gezielt Einzelkomponenten der Leptinwirkung durch Medikamente beeinflussen, um den Abnehmprozess zu unterstützen. Mit HDAC5 hat man bereits eine dieser so essentiellen Komponenten identifiziert. Ob dieses Enzym aber bereits als ‚Target‘ für die Bekämpfung der Adipositas und des Jo-Jo Effektes bei Menschen geeignet ist, wird sich erst in den kommenden Jahren zeigen.” Dr. Paul Pfluger

Die Wissenschaftler konnten in ihrer Studie belegen, dass HDAC5 den Transkriptionsfaktor STAT3 deazetyliert, woraufhin dieser an den Leptin-Rezeptor wandern kann. Wenn STAT3 dort phosphoryliert wird, wandert es in den Zellkern zurück und bindet an die DNA zur Aktivierung von Gen- und Verhaltensprogrammen, die letztendlich die Senkung der Nahrungsaufnahme bewirken.

HDAC5 als Bindeglied in der Kommunikation zwischen Fettgewebe Hungerzentren

In Fällen, in denen HDAC5 nicht vorliegt – wie hier nach genetischer Deletion–, sammelt sich STAT3 als hyperazetyliertes und damit inaktives Protein im Zellkern an. Damit ist der Leptin-Signalweg inaktiv, worauf das Sättigungsgefühl aussetzt.

Dhiraj G. Kabra, Katrin Pfuhlmann, Cristina García-Cáceres, Sonja C. Schriever, Veronica Casquero García, Adam Fiseha Kebede, Esther Fuente-Martin, Chitrang Trivedi, Kristy Heppner, N. Henriette Uhlenhaut, Beata Legutko, Uma D. Kabra, Yuanqing Gao, Chun-Xia Yi, Carmelo Quarta, Christoffer Clemmensen, Brian Finan, Timo D. Müller, Carola W. Meyer, Marcelo Paez-Pereda et al.
Hypothalamic Leptin Action is Mediated by Histone Deacetylase 5
Nature Communications, Published 29 February 2016, DOI: 10.1038/NCOMMS10782

Quelle: Helmholtz Zentrum München