Kisspeptin kann die Sekretion von Aldosteron und die Freisetzung von Insulin stimulieren.
Kisspeptin scheint GnRH-Neuronen direkt zu aktivieren. Ein Beweis dafür ist das Fortbestehen einer neuronalen Reaktion auf den Kisspeptinspiegel selbst in Gegenwart von TTX, einem Neurotoxin, das Nervensignale blockiert.
- Gramicidin-perforierte Patch-Aufnahmen: etwa 30 % der GnRH-Neuronen reagieren auf die Verabreichung von Kisspeptin bei präpubertären Männchen, während 60 % der GnRH-Neuronen bei erwachsenen Mäusen darauf reagieren.
- Da nur erwachsene Mäuse auf niedrige Kisspeptin-Dosen ansprechen, werden die GnRH-Neuronen offenbar im Laufe der Pubertät durch Kisspeptin aktiviert.
- Kisspeptin induziert die Produktion von LH und FSH, die für die weibliche Menstruation erforderlich sind. Bei Sportlerinnen kann die Menstruation aufgrund eines geringen Fettanteils ausbleiben; Fett produziert das Hormon Leptin, das die Produktion von Kisspeptin anregt.
Rolle in der PubertätBearbeiten
Der Beginn der Pubertät ist durch einen Anstieg der Gonadotropin-Sekretion gekennzeichnet, der zur Geschlechtsreife und zur Fähigkeit zur Fortpflanzung führt. Die Pubertät kann auch durch eine Reihe von Umweltfaktoren beeinflusst werden, und es ist bekannt, dass sie von der Stoffwechselkapazität einer Person abhängt. Die Gonadotropinsekretion wird durch das Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH) ausgelöst und reguliert. GnRH führt zur Freisetzung von luteinisierendem Hormon (LH) und follikelstimulierendem Hormon (FSH), die in erster Linie auf die Keimdrüsen abzielen, um Pubertät und Fortpflanzung auszulösen. Das wichtigste Ereignis, das zum Beginn der Pubertät führt, ist die Aktivierung der GnRH-Neuronen. Es wird angenommen, dass dieses Ereignis mit der Kisspeptin/GPR54-Signalisierung zusammenhängt, die schließlich zur Aktivierung der GnRH-Neuronen führt. Mehrere Studien haben bestätigt, dass die Zugabe von Kisspeptin zu biologischen Systemen, darunter Ratten, Mäuse und Schafe, die Freisetzung von LH und FSH bewirken kann. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die Freisetzung dieser Gonadotropine dosisabhängig ist. Eine höhere Zugabe von Kisspeptin-Peptid führte zu einer höheren Freisetzung von LH und FSH. Es wurde festgestellt, dass Kisspeptin eine der stärksten Wirkungen auf das Gonadotropin-System hervorruft.
Die Fähigkeit von Kisspeptin, die Freisetzung von GnRH und Gonadotropinen zu stimulieren, ist das Ergebnis seiner Wirkung auf die GnRH-Freisetzung im Hypothalamus. Im Hypothalamus der Ratte wurde festgestellt, dass über drei Viertel der GnRH-Neuronen den Rezeptor für Kisspeptin, GPR54, in ihrer RNA mitexprimieren. Kisspeptin war auch in der Lage, die Freisetzung von GnRH sowohl ex vivo als auch in vivo bei Ratten und Schafen zu bewirken. Daraus lässt sich schließen, dass Kisspeptin durch die Aktivierung von GnRH-Neuronen im Hypothalamus die Freisetzung von GnRH bewirkt, was zur Freisetzung von FSH und LH führt. Die wichtige Rolle, die Kisspeptin/GPR54 bei der sexuellen Entwicklung spielt, wurde zunächst bei geschlechtsreifen Menschen und Mäusen festgestellt, die Mutationen aufwiesen, die die Expression des GPR54-Gens blockierten. Bei Ratten ging der Beginn der Pubertät mit einer erhöhten Präsenz von KISS1 und GPR54 in der mRNA einher. Die gleichen Ereignisse wurden später bei Säugetieren beobachtet, wo die KISS1- und GPR54-mRNA im Hypothalamus um mehr als das Doppelte anstieg. Dies deutet darauf hin, dass die Expression von KISS1 und möglicherweise auch von GPR54 zu Beginn der Pubertät zunimmt, was zu einem Anstieg der Kisspeptin/GPR54-Signalübertragung führt, die die Aktivierung des Gonadotropin-Signalwegs bewirkt. Die Zugabe von Kisspeptin zu weiblichen Ratten, die noch nicht geschlechtsreif waren, führte zur Aktivierung des Gonadotropinwegs. Beim Menschen zeigte sich, dass Frauen in der Anfangsphase der Pubertät wesentlich höhere Kisspeptinspiegel aufwiesen als gleichaltrige Frauen, die noch nicht in die Pubertät gekommen waren. Man kam zu dem Schluss, dass die Aktivierung des GPR54/Kisspeptin-Signalwegs ein Katalysator ist, der zum Einsetzen der Pubertät führt.
Rolle bei der TumorunterdrückungEdit
Kisspeptin spielt eine Rolle bei der Tumorunterdrückung. In einer Studie, bei der bösartige Tumorzellen in ein Modellsystem injiziert wurden, wurde das System dann auf Gene untersucht, die an dem injizierten Chromosom 6 beteiligt sind. Es wurde festgestellt, dass KISS1 das einzige Gen ist, das in nicht-metastatischen Zellen exprimiert wird und in metastatischen Zellen fehlt, wobei metastatisch die Fähigkeit des Krebses bedeutet, sich in unverbundene Gebiete auszubreiten. Dies deutet darauf hin, dass Kisspeptin ein wesentlicher Regulierungsfaktor dafür ist, ob eine Zelle metastatisch wird oder nicht. Weitere Experimente identifizierten CRSP3 als das genaue Gen, das für die Regulierung von KISS1 auf Chromosom 6 verantwortlich ist. In klinischen Studien wurden KISS1 und Kisspeptin in primären und metastasierenden Tumoren sowie in wachsenden Tumoren gefunden, die eine verringerte Konzentration von KISS1 und Kisspeptin aufwiesen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kisspeptin eine wichtige Rolle bei der Tumorunterdrückung spielt. Wenn es in den Zellen aktiv ist, bleibt der Tumor konsolidiert und breitet sich nicht aus oder wächst.
Rolle bei der FortpflanzungEdit
Kisspeptin wird während der Schwangerschaft stark exprimiert. In den Plazenten der Frühschwangerschaft wurde GPR54 in höherem Maße exprimiert als in den Plazenten der Endschwangerschaft. Die Expression von Kisspeptin bleibt jedoch in der Plazenta während der gesamten Schwangerschaft unverändert. Die erhöhte Expression von GPR54 in Frühgeborenenplazenten ist auf das vermehrte Auftreten von intrusiven Trophoblasten zu Beginn der Schwangerschaft zurückzuführen. Im Vergleich dazu sind die Zellen im Endstadium weniger invasiv. Bei der Messung von Kisspeptin-54 während der Schwangerschaft wurde ein 1000-facher Anstieg in der Frühschwangerschaft und ein 10 000-facher Anstieg im dritten Trimester festgestellt. Nach der Geburt kehrten die Kisspeptin-54-Werte auf den Normalwert zurück, was zeigt, dass die Plazenta die Quelle dieser erhöhten Kisspeptin-Werte ist.
Rolle in der NierenfunktionBearbeiten
Kisspeptin und sein Rezeptor wurden an verschiedenen Stellen in der Niere gefunden, unter anderem im Sammelkanal, in der glatten Gefäßmuskulatur und in den Nierentubuluszellen. Ein Großteil der Auswirkungen auf die Niere hängt mit der durch Kisspeptin stimulierten erhöhten Aldosteronproduktion in den Nebennieren zusammen. Kisspeptin steigert die Aldosteronausschüttung direkt auf mehreren Wegen, zum einen über diese Rezeptoren, die einen direkten Weg zur Aldosteronausschüttung darstellen. Zweitens können die durch Kisspeptin stimulierten H295R-Nebennierenzellen Aldosteron synthetisieren, indem sie Pregnenolon effizienter abbauen. Und schließlich wird der Kisspeptin-Angiotensin-II-Weg der Aldosteronproduktion verstärkt. Das aus den benachbarten Nebennieren stammende Aldosteron bewirkt eine Rückresorption von Filtrat, um Wasser zurückzuhalten, was zu einem erhöhten Blutdruck führt.