A leptina é um hormônio que interage com o equilíbrio energético do corpo e tem a propriedade exclusiva de influenciar o apetite. A identificação em 1994 desse hormônio derivado do adiposo iniciou uma série de estudos científicos sobre seus efeitos na obesidade e no diabetes. Produzido pelas células adiposas, esse hormônio é influenciado pela atividade dos receptores de leptina na área hipotalâmica do cérebro, entre outras áreas. Demonstrou-se que os neurônios que influenciam os neuropeptídeos reguladores do apetite são influenciados pela leptina. Essa sinalização neuroquímica, regulada pelo sistema nervoso central e conectando todos os sistemas do corpo, também afeta vários outros processos e comportamentos biológicos, incluindo funções imunes, pressão arterial e massa óssea.
Os papéis da sinalização da leptina nos processos corporais, como a regulação celular, geraram numerosos estudos na tentativa de entender as vias do sinal e várias influências entre os sistemas. Por exemplo, a regulação de células adiposas e musculares, células pancreáticas e imunológicas são áreas adicionais de pesquisa no processo de mapeamento de várias vias de sinal e influências cruzadas. Estes incluem o metabolismo da glicose e a regulação da insulina, bem como o metabolismo dos ácidos graxos, alterados pela sinalização da leptina no músculo esquelético. As redes de sistemas auto-reguladoras do corpo dependem da interação, ou sinalização, de neurônios com potenciação eletroquímica ou sinais elétricos que passam entre sistemas, como músculo-esquelético ou digestivo, e o controle executivo do cérebro.
Esse hormônio se distribui através do tecido cerebral e atravessa a barreira cerebral do sangue através de receptores únicos. É essa área do cérebro que divide o fluido extracelular do sangue circulante. A barreira transporta regularmente hormônios e outros produtos metabólicos através de sua membrana com proteínas específicas. O entendimento da entrega de agentes terapêuticos em regiões específicas do cérebro ajuda pesquisadores e médicos a direcionar áreas para prevenir doenças e oferece áreas de pesquisa em potencial no tratamento da obesidade, diabetes e muito mais.
Localizada no cromossomo sete em humanos, a sinalização da leptina afeta o metabolismo e o apetite, neutralizando os neuropeptídeos Y e anandamida dos estimulantes da alimentação e aumentando a síntese do hormônio estimulador de melanócitos alfa supressor de apetite (a-MSH). A ausência de leptina ou seu receptor reduz a sinalização da leptina necessária para inibir a ingestão de alimentos. Isso resulta em um menor senso de plenitude, incentivando excessos e levando à obesidade.
A presença de leptina humana é proporcional à quantidade de gordura corporal em um indivíduo. Isso ocorre porque é produzido pelos adipócitos do tecido adiposo branco. Uma proteína de 167 aminoácidos, a leptina foi descoberta através de pesquisas envolvendo camundongos obesos com mutações no gene que codifica a leptina ou no gene que codifica o receptor.
Também foi demonstrado que o comportamento afeta os níveis de leptina. Estudos indicam que dietas em jejum e com baixas calorias podem diminuir os níveis de leptina e interromper a sinalização ideal da leptina. Os tratamentos mostraram sucesso moderado usando uma administração de uma leptina humana recombinante. Outros fatores que influenciam podem ser o estresse, a privação do sono e os equilíbrios hormonais, como a diminuição da testosterona e o aumento do estrogênio.