A7 - Das Endocannabinoid-System im Nucleus arcuatus des Hypothalamus: Identifizierung neuer Mechanismen der Energiehomöostase-Regulation

Wir wollen verstehen, wie Endocannabinoide unser Essverhalten steuern und zur Überernährung beitragen. Der Nucleus arcuatus im Hypothalamus beherbergt zwei wichtige Gruppen von Nervenzellen: die Agouti-related Protein (AgRP) und Neuropeptid Y (NPY) co-exprimierenden Neurone, die bei Aktivierung akut Hunger auslösen und den Energiestoffwechsel senken, sowie die Proopiomelanocortin (POMC) Neurone, die Sättigung vermitteln und den Energiestoffwechsel wieder ansteigen lassen. Die Aufrechterhaltung der Energiehomöostase erfolgt somit durch die reziproke Steuerung der AgRP/NPY und POMC Aktivität, die durch Hormone aus der Peripherie und über die Plastizität lokaler synaptischer Verbindungen im Nucleus arcuatus bewerkstelligt wird. Die Kontrolle der Energiehomöostase gerät jedoch im Laufe einer hochkalorischen Diät oder durch die Applikation exogener Substanzen wie den Cannabinoiden aus dem Gleichgewicht. So führt die Aktivierung des Cannabinoid Typ 1 (CB1) Rezeptors bei Mäusen akut zur Nahrungsaufnahme, obwohl die Tiere eigentlich satt sind. Endocannabinoide sind endogene Liganden des CB1 Rezeptors und können über diesen Rezeptor die gleichen Effekte erzielen wie die exogen zugeführten Cannabinoide. Desweiteren können Endocannabinoide auch unabhängig vom CB1 Rezeptor physiologische Prozesse beeinflussen. Daher wollen wir untersuchen, wie Endocannabinoide ihre metabolischen Eigenschaften im Nucleus arcuatus evozieren. In diesem Zusammenhang zeigen Vorarbeiten, dass Endocannabinoide im Nucleus arcuatus vorkommen und dort die Aktivität der AgRP/NPY und POMC Neurone beeinflussen können (siehe Abbildung 1). Unser übergeordnetes Ziel ist es, die zugrunde liegenden Mechanismen zu identifizieren, durch welche lokale Endocannabinoide die Energiehomöostase des gesamten Organismus steuern.
 

Abbildung 1: Immunofluoreszenz in transgenen POMC-GFP Reporter Mäusen. POMC Neurone (in grün) exprimieren spezifische Enzyme zur Biosynthese von Endocannabinoiden, wie NAPE-PLD (oben: in rot, Pfeile) und DAGL (unten: in rot, Pfeile). Balken = 25 mm.

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PROJEKT TEAM

Henrike Horn, Doktorandin

Beatrice Schützelt, Doktorandin