Leptina este un hormon care trimite semnale creierului pentru a transmite dacă organismul este hrănit sau moare de foame. Pentru ca aceste semnale să fie transmise, trebuie să existe un comutator molecular pe celulele creierului adecvate pentru a primi semnalul. Astfel de comutatoare sunt proteine cunoscute sub numele de receptori. Există o serie de astfel de receptori de leptină care răspund la moleculă. Alte țesuturi, în afară de creier, pot răspunde la acest compus și există o varietate de forme de astfel de receptori în corpul uman.
În timp ce insulina este cunoscută ca un hormon care afectează metabolismul energetic încă de la începutul anilor 1900, leptina a fost descoperită abia în 1994. Când hormonii organismului funcționează corect, ea semnalează creierului când organismul are suficientă energie. Inițial postulat a fi o nouă modalitate de a ajuta oamenii să piardă în greutate, efectele sale s-au dovedit a fi profund mai complicate decât se aștepta. Multe țesuturi diferite la oameni au receptori de leptina, iar compusul produce o multitudine de efecte asupra fiziologiei umane.
Descoperirea inițială a leptinei a fost de la șoareci mutanți care erau foarte obezi. S-a descoperit că le lipsește gena pentru a produce compusul sau receptorul. La șoareci, gena pentru receptorul leptinei este cunoscută ca db. Studiile genetice au arătat că genele pentru hormon și receptorul său sunt foarte conservate între organisme.
La om, gena pentru receptorii de leptina este cunoscută ca LEP-R. Există un grup mic de oameni în lume care suferă de o mutație a acestui receptor. Obezitatea morbidă este rezultatul acestei mutații.
Pentru a putea transporta un semnal din exteriorul celulei către interior, receptorul trebuie să traverseze membrana plasmatică a celulei. Mulți receptori au o serie de bucle în interiorul membranei. Receptorii leptinei au doar un domeniu prin membrana celulară exterioară în interiorul celulei. Când leptina se leagă de suprafața receptorului, activează o modificare a structurii receptorului din interiorul celulei. Acest lucru determină o cascadă de semnalizare, ducând la modificări ale metabolismului hormonal.
Un produs este produs din genă, dar este procesat în multe tipuri diferite de receptori de leptină în timpul procesului de modificare de la ADN la forma sa finală de proteină. Acești receptori variază în lungimea proteinei care se extinde în interiorul celulei. Receptorul creierului care răspunde la semnalele din țesutul adipos care conține grăsime diferă de ceilalți prin faptul că are o extindere lungă a proteinei în interiorul celulei. S-a descoperit că unele forme ale receptorului sunt solubile și nu sunt conectate la membrana celulei.
Cercetări mai recente au arătat că leptina are efecte asupra metabolismului altor țesuturi, inclusiv plămânilor, rinichilor și prostatei. Receptorii leptinei din aceste zone au regiuni intracelulare mult mai scurte. Unele studii au implicat acest hormon în dezvoltarea anumitor tipuri de cancer. Cercetările viitoare vor dezvălui, fără îndoială, multe mai multe despre efectele suplimentare ale acestui hormon asupra fiziologiei umane.