Altersbedingter Anstieg der NPY-Expression im Nucleus arcuatus, ventromedialis und dorsomedialis des Hypothalamus von Wildtyp und Melanokortin-4-Rezeptor-defizienten Mäusen

Bei etwa 2–4% extrem adipöser Patienten wurde ein genetischer Defekt im Melanokortin-4-Rezeptor (MC4-R) nachgewiesen. Zur Charakterisierung der funktionellen Folgen der MC4-R-Defizienz untersuchten wir bei Wildtyp- (+/+), heterozygoten (+/-) und homozygoten (-/-) Mäusen des entsprechenden Knockout-Modells die Expression von Neuropeptid Y (NPY) im Hypothalamus. Mithilfe von radioaktiven und nicht-radioaktiven Markern konnten wir durch in situ Hybridisierung eine induzierte NPY-Expression im dorsomedialen (DMN) und ventromedialen (VMN) Nucleus des Hypothalamus von 9 Monate alten Tieren, nicht jedoch von jüngeren (35 und 56 Tage alt) Tieren darstellen. Die Stärke des Signals war bei jedem Genotyp positiv mit dem Körperfettgehalt (bzw. Plasma-Leptinspiegel) korreliert (r >0.9), aber bei den -/- Tieren überproportional erhöht. Im Nucleus arcuatus (ARC) der jüngeren Tiere war unabhängig vom Genotyp die Expression von NPY und Agouti-related Peptide (AGRP) positiv und die von Pro-Opiomelanokortin (POMC) und tendenziell auch von Kokain-und-Amphetamin-regulierendem-Transkript (CART) negativ mit dem Körperfettgehalt korreliert. Diese Korrelationen verwischten sich bei den älteren Tieren. Nachdem mittels ANCOVA der Einfluss des erhöhten Körperfettgehaltes der Tiere herauspartialisiert wurde, ergab sich bei den älteren MC4-R-defizienten Tieren eine signifikante Zunahme der NPY- und AGRP-Expression, sowie eine Abnahme der POMC-Expression. Eine induzierte NPY-Expression im DMN und VMN sowie Änderungen der Expression von orexigenen und anorexigenen Neuropeptiden im ARC treten also nicht nur in Folge einer MC4R-Defizienz des Tiermodells auf, sondern werden auch vom erhöhten Körperfettgehalt und von Alterungsprozessen beeinflusst.