Das Körpergewicht und die Nahrungsaufnahme werden unter anderem vom Hypothalamus reguliert. Dort werden Hormonelle Signale der Peripherie und neuronale Signale integriert. Die G-Protein gekoppelten Melanocortinrezeptoren 3 und 4 (MC3R und MC4R) werden von ihren Agonisten, den Melanocortinen aktiviert und durch den inversen Agonisten/Antagonisten Agouti-Related Peptide (AgRP) inaktiviert. Als weiterer Downstream-Mediatoren der MC4R-Aktivierung wurden kürzlich Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) und dessen Rezeptor TrkB (Tropomyosin-Related –Kinase) identifiziert. Mutationen im MC4R gelten als häufigste monogenetische Ursache für Adipositas. Da viele dieser Mutationen aber in vitro funktionell nicht relevant sind, wurde ein Amosäurevergleich von orthologen MC4R aus 70 verschiedenen Spezies erstellt. Funktionsverlustmutationen waren häufiger an koservierten Positionen, während Mutationen ohne Effekt überwiegend an schwach konservierten Positionen zu finden waren. Funktionelle Charakterisierung der von in Mausmodellen identifizierten Punktmutationen I194F und Y302C ergaben eine gute in-vivo/in-vitro Korrelation. Desweiteren wurden in der Normalbevölkerung in normalgewichtigen Personen identifizierte MC4R-Punktmutationen funktionell charakterisiert. Die Mutationen R7C, A70T, T112K, Q156R, M200V, V166I und R236H hatten keinen Effekt auf die Rezeptorfunktion, die H158R. Mutation zeigte eine hohe Basalaktivität, die aber durch AgRP erniedrigt werden konnte. Die in adipösen Patienten gefundenen Mutationen S136F und S139R wiesen einen kompletten Funktionsverlust auf, erstere verursachte zudem sogar einen dominant-negativen Effekt bei Koexpression mit dem Wildtyprezeptor. Für den MC3R wurde das zum Translationsstart bevorzugte Startcodon identifiziert. Für die Rezeptortyrosinkinase TrkB konnte in Hefe-2-Hybridscreens der neue Interaktionspartner Sept3 identifiziert werden. Dieses Protein bindet phosphorylierungsunabhängig an die intrazelluläre Juxtamembrandomäne. / Bodyweight and food intake are regulated by the hypothalamus which integrates peripheral hormonal and neural signals. The G-protein-coupled melanocortin-receptors 3 and 4 (MC3R and MC4R) are activated by melanocortins or inhibited by agouti-related pepetide (AgRP) and signal via the cAMP pathway. Brain-derived neurotrophic Factor (BDNF) was recently shown to signal downstream the MC4R via its receptor TrkB (tropomyosin-related kinase). Mutations in the MC4R are the most common cause of monogenetic obesity. However, many of these mutations are not functionally relevant in vitro. Here, an amino acid alignment of orthologous MC4R from over 70 species was used to evaluate reported mutations. Loss-of-function mutations were predominantly located at highly conserved positions whereas mutations without effect were located at non-conserved positions. Functional characterization of MC4R point mutations I194F (partial loss of function) and Y302C (complete loss of function) identified in mouse models showed good in vitro/in vivo correlation. Furthermore mutations found in normal weight persons were characterized: R7C, A70T, T112K, Q156K, M200V, V166I and R236H had no effect on receptor function in vitro, whereas the H158R Mutation showed high constitutive activity, which however could be diminished by AgRP. The mutations S136F and S139F identified in obese patients were characterized as complete loss-of-function mutations, the former additionally caused a dominant-negative effect on wildtype MC4R in vitro. For the MC3R the preferred start-codon for initiation of translation was identified. For TrkB Sept3 could be identified as a new interaction partner in a yeast-2-hybrid screen. This Protein belonging to the septin family binds to the intracellular juxtamembrane domain of TrkB independent of phosphorylation of the Shc-binding site.

Version 2016 / Trotz motivierter Therapieversuche gelingt es vielen übergewichtigen Menschen nicht, ihre Bewegungs- und Ernährungsgewohnheiten nachhaltig zu verbessern und das Gewicht zu reduzieren bzw. zu stabilisieren. Es wird angenommen, dass ihnen ein gewisses Maß an Selbststeuerungsfähigkeit (Willensstärke) fehlt. Diese ist notwendig, um ein gefasstes Ziel über eine längere Zeit aufrechtzuerhalten und umzusetzen. Sie steht im Mittelpunkt eines neu konzipierten Selbststeuerungs-, Trainings- und Ernährungs- Programms mit Spaß und wird mittels einer Coaching-Methode individuell gefördert. Durch die Optimierung der mentalen Bedingungen, die das Verhalten determinieren, soll die Voraussetzung für eine dauerhafte Veränderung des Gesundheitsverhaltens geschaffen werden. In einer quasiexperimentellen Studie mit 39 Jugendlichen wurde die Wirksamkeit von S.T.E.P.S. empirisch überprüft. Zudem wurden die Teilnehmer anhand von Erfolgskriterien als Responder bzw. Non-Responder bestimmt und retrospektiv auf Unterschiede untersucht. Daraus wurden Prädiktoren für den Interventionserfolg abgeleitet. Die Ergebnisse deuten auf eine alters- und anwesenheitsabhängige Wirkung des Programms hin. 15-17 Jährige verbesserten signifikant ihre Selbststeuerungskompetenz und reduzierten den Körperfettanteil. Auch die regelmäßig teilnehmenden Jugendlichen optimierten ihre Selbststeuerung bedeutsam. Größtenteils blieben die Effekte nach 8 Monaten bestehen. Responder verfügten über eine signifikant bessere Ausgangslage in den mentalen Prozessen. Bei der Bekämpfung von Übergewicht spielen eine ausgeprägte Handlungsüberzeugung und der Umgang mit negativen Affekten eine entscheidende Rolle. Die Analysen zeigten, dass der BMI zur Abbildung von interventionsbedingten Veränderungen im Körperfettanteil ungeeignet zu sein scheint. Der Einbezug der Eltern und die verwendeten Messinstrumente bezüglich des Verhaltens wurden diskutiert. Letztere wiesen einen dringenden Forschungsbedarf hinsichtlich ihrer Validität auf. / Despite highly motivated attempts at changing their eating and activity habits the majority of overweight people fail to lose weight successfully and over the long term. It is assumed that they lack the willpower necessary to maintain and realize this specific goal and a newly developed intervention program for overweight people (S.T.E.P.S.) is designed to help them with this. Willpower is facilitated through individual coaching. By optimizing the mental conditions which determine an individual’s behaviour, the preconditions for changes to their health behaviour are provided. The efficacy of S.T.E.P.S. has been tested empirically within a quasi-experimental study of 39 adolescents. Based on certain success criteria, participants were defined as responders or non-responders and examined retrospectively for personal differences to deduce which interventions were successful. The efficacy of the program is dependent on the adolescent’s age and frequency of participation. 15-17 year old participants significantly improved their willpower ability and reduced their body fat where they participated in the program frequently. These effects also showed up eight months after finishing the intervention. Responders were disposed to better preconditions in their mental processes. Weight loss requires a high level of volitional self-confidence and being able to deal with negative affects. Analysis seems to show that the BMI is an inadaquate indicator of loss of body fat, based on this intervention. Inclusion of the adolescent’s parents in the program was discussed, as well as the methodological measuring instruments applied in this study. These, however, require further empirical research regarding their validity.