In der Physiologie ist Neuropeptid Y (NPY) ein chemischer Peptidbotenstoff, der vom Hypothalamus abgesondert wird, dem Teil des Gehirns, der Hunger, Durst, Müdigkeit und Körpertemperatur kontrolliert. NPY spielt eine Rolle bei verschiedenen grundlegenden Prozessen im Gehirn, einschließlich der Energieregulation, der Gedächtnisbildung und der Anfallsaktivität. Die Hauptwirkung von NPY besteht darin, eine erhöhte Nahrungsaufnahme und eine verringerte körperliche Aktivität als Reaktion auf einen sinkenden Blutzuckerspiegel zu fördern. Es erhöht nicht nur die Nahrungsaufnahme, sondern erhöht auch den Prozentsatz der als Fett gespeicherten Kalorien und blockiert die Schmerzrezeptorsignale an das Gehirn. NPY erhöht auch die Verengung von Blutgefäßen.
Die Injektion von Antikörpern, die dem Neuropeptid Y entgegenwirken, blockiert den Fressdrang bei Nagetieren. Leptin, ein natürlich vorkommender Appetitzügler, hemmt die Bildung und Freisetzung von NPY. Eine Störung der Codierung des Gens für Neuropeptid Y bei genetisch fettleibigen Mäusen führt zu Gewichtsverlust oder Aufrechterhaltung des Normalgewichts. Wenn sich die NPY-defizienten Mäuse mit normalen fettleibigen Mäusen vermehren, erfahren die Nachkommen auch weniger Fettleibigkeit. Diese Studien implizieren NPY mit dem Drang zu essen und mit übermäßigem Essen, das zu Fettleibigkeit führt.
Forscher haben herausgefunden, dass der Hypothalamus bei emotionalem Stress Neuropeptid Y absondert. Das Peptid stimuliert nicht nur eine gestresste Person zum Essen, sondern dämpft auch die „Kampf-oder-Flucht“-Reaktion und entschärft emotionalen Stress. Variationen im genetischen Code für die Neuropeptid-Y-Expression erzeugen Variationen in der Widerstandsfähigkeit gegenüber emotionalen Traumata und Stress. Viele Pharmaunternehmen versuchen, Medikamente herzustellen, die an NPY-Rezeptoren binden, um eine angstreduzierende Wirkung zu erzielen.
Obwohl das Neuropeptid eine beruhigende Wirkung hat, stört es auch die Immunabwehr, indem es an einen Rezeptor namens „Y1“ bindet. Der Y1-Rezeptor-Signalweg hemmt die Reaktionen der First-Line-Immunzellen des Körpers. Zweitens unterdrückt die Y1-Rezeptor-Signalisierung die Aktivierung der zweiten Welle adaptiver Immunlymphozyten. Dieser Befund unterstreicht die Assoziation einer Unterdrückung der Immunantwort und einer höheren Anfälligkeit für eine Infektion mit NPY. Möglicherweise ist der Zusammenhang zwischen Zeiten erhöhten Stresses und erhöhter Anfälligkeit für Infektionen auf einen erhöhten NPY in diesen Zeiten zurückzuführen.
Andere Studien haben eine genetische Verbindung zwischen erhöhtem NPY und koronarer Herzkrankheit (CAD) identifiziert. Andererseits reduziert die Applikation von NPY-Antikörpern auf arteriosklerotische Arterien die betroffenen atherosklerotischen Bereiche um 50 Prozent. Zwei Varianten von NPY werden mit Arteriosklerose in Verbindung gebracht. Die arterienverengende und Plaque-induzierende Wirkung von Neuropeptid Y kann teilweise den gemeinsamen Zusammenhang zwischen Fettleibigkeit und koronaren Herzkrankheiten erklären.
Neuropeptid Y spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Schmerzwahrnehmung an verschiedenen Stellen des Zentralnervensystems. NPY- und NPY-Rezeptoren streuen reichlich über den Nucleus arcuatus des Hypothalamus (ARC), dem für die Schmerzverarbeitung verantwortlichen Gehirnbereich. Eine Zunahme der NPY- und Y1-Rezeptorbindung führt zu einer verminderten Schmerzwahrnehmung und einer erhöhten Schmerztoleranz. Substanz P ist ein weiteres Neuropeptid, das Schmerzsignale an das zentrale Nervensystem überträgt. Neuropeptid Y blockiert die Produktion von Substanz P und damit deren schädliche Wirkung.