La leptina es una hormona que envía señales al cerebro para transmitir si el cuerpo está alimentado o hambriento. Para que estas señales se transmitan, debe haber un interruptor molecular en las células cerebrales apropiadas para recibir la señal. Tales interruptores son proteínas conocidas como receptores. Hay varios receptores de leptina que responden a la molécula. Otros tejidos además del cerebro pueden responder a este compuesto, y hay una variedad de formas de tales receptores en el cuerpo humano.
Si bien la insulina se conoce como una hormona que afecta el metabolismo energético desde principios del siglo XX, la leptina solo se descubrió en 1994. Cuando las hormonas del cuerpo funcionan correctamente, indica al cerebro cuando el cuerpo tiene suficiente energía. Originalmente postulado como una nueva forma de ayudar a las personas a perder peso, se ha encontrado que sus efectos son profundamente más complicados de lo esperado. Muchos tejidos diferentes en humanos tienen receptores de leptina, y el compuesto produce innumerables efectos sobre la fisiología humana.
El descubrimiento original de la leptina fue de ratones mutantes que eran altamente obesos. Se descubrió que carecían del gen para producir el compuesto o el receptor. En ratones, el gen para el receptor de leptina se conoce como db. Los estudios genéticos mostraron que los genes de la hormona y su receptor están altamente conservados entre organismos.
En humanos, el gen para los receptores de leptina se conoce como LEP-R. Hay un pequeño grupo de personas en el mundo que sufren una mutación en este receptor. La obesidad mórbida es el resultado de esta mutación.
Para poder llevar una señal desde el exterior de la célula al interior, el receptor debe cruzar la membrana plasmática de la célula. Muchos receptores tienen una serie de bucles dentro de la membrana. Los receptores de leptina solo tienen un dominio a través de la membrana celular externa hacia el interior de la célula. Cuando la leptina se une a la superficie del receptor, activa un cambio en la estructura del receptor dentro de la célula. Esto provoca una cascada de señalización, que produce cambios en el metabolismo hormonal.
Un producto se produce a partir del gen, pero se procesa en muchos tipos diferentes de receptores de leptina durante el proceso de modificación del ADN a su forma de proteína final. Estos receptores varían en la longitud de la proteína que se extiende dentro de la célula. El receptor cerebral que responde a las señales del tejido adiposo que contiene grasa difiere de los demás al tener una larga extensión de la proteína dentro de la célula. Se ha encontrado que algunas formas del receptor son solubles y no están conectadas a la membrana celular.
Investigaciones más recientes han demostrado que la leptina tiene efectos sobre el metabolismo de otros tejidos, incluidos los pulmones, los riñones y la próstata. Los receptores de leptina en estas áreas tienen regiones intracelulares mucho más cortas. Algunos estudios han implicado esta hormona en el desarrollo de ciertos tipos de cáncer. La investigación futura sin duda revelará mucho más sobre los efectos adicionales de esta hormona en la fisiología humana.