Fundamentale peptiderge Systeme zur Kontrolle des Metabolismus - wie die Hormone Insulin, Glukagon oder Leptin - sind hoch konserviert und finden sich sowohl in Säugetieren, als auch in der Fruchtliege Drosophila melanogaster. Dies schließt auch eine Reihe von Neuropeptiden ein, die von Neuronen des zentralen Nervensystem freigesetzt werden. Aufgrund der Größe und Komplexität des Gehirns ist die Untersuchung der Verbindungen und Netzwerke, die solche Neurone bilden in Säugetieren äußerst schwierig. In Drosophila dagegen ist es seit kurzem möglich, neuronale Konnektivität im vollständigen zentralen Nervensystem mit synaptischer Auflösung zu untersuchen. In Zusammenarbeit mit Albert Cardona vom HHMI Janelia Research Campus hat die Arbeitsgruppe Pankratz das komplette Netzwerk von Neuronen rekonstruiert, die das anorexigene Neuropeptid hugin - ein Homolog von neuromedinU in Säugetieren - produzieren. Sie konnten unter anderem zeigen, dass Neurone zusätzlich zu hugin auch Acetylcholin als Transmitter verwenden und dass für den anorexigenen Effekt beides vorhanden sein muss.

Desweiteren haben sie das neuroendokrine System als ein Hauptziel von hugin Neuronen identifiziert und konnten zeigen, dass hugin Neurone sowohl synaptische als auch peptiderge Verbindungen zu neuroendokrinen Zellen unterhalten, die ihrerseits Insulin- und CRH (corticotropin-releasing hormone)-ähnliche Peptide produzieren. Diese neuen Daten zeigen weitere frappierende Ähnlichkeiten in der chemischen Konnektivität von neuromedinU und hugin auf und stellen einen einen wichtigen Schritt zum Verständnis dieser konservierten Neuropeptide dar.

Publikation: Schlegel P, Texada MJ, Miroschnikow A, Schoofs A, Hückesfeld S, Peters M, Schneider-Mizell CM, Lacin H, Li F, Fetter RD, Truman JW, Cardona A, Pankratz MJ. Synaptic transmission parallels neuromodulation in a central food-intake circuit. Elife. 2016 Nov 15;5. pii: e16799. doi: 10.7554/eLife.16799. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 27845623.