O hipotálamo desempenha funções importantes, já que integra os sinais hormonais e neurais do intestino e tecido adiposo, para regulação do peso corporal.
A leptina é conhecida como hormônio da saciedade pois atua como sensor primário de alteração nos estoques de energia. Em um estado de jejum, a queda da leptina estimula os neurônios a expressar receptores relacionados ao aumento da ingestão alimentar.
Quando existe maior quantidade de leptina circulante, vai acontecer a inibição de determinados neurônios, assim reduzindo as concentrações de hormônios estimuladores de melanócitos, que suprimem a ingestão alimentar. E esses sinais são integrados por outros neurônios, que fazem isso expressando o receptor MC4R.
Assim, o jejum atua metabolicamente para que aconteça a ingestão alimentar e restauração do equilíbrio energético. Estudos mostram que alterações no MC4R podes estar relacionada a maior tendência a obesidade, o que mostra o quão importante essa via é para o controle do apetite e do peso corporal.
Indivíduos com polimorfismos no MC4R tendem a ganhar peso desde a primeira fase da vida. Além disso, estudos mostram que, existe maior tendência para aumento de gordura, porém os polimorfismos são associados também ao aumento da massa magra e maior crescimento linear na infância. Esse maior crescimento pode ser mediado por uma possível hiperinsulinemia.
Ainda, estudos mostram que as alterações no gene MC4R causam hiperfagia, que é um aumento da vontade de comer, associado com comprometimento da sensação de saciedade.
A perda de peso é mais complicada em indivíduos com alterações nesse gene, pois a resposta a dieta e exercícios físicos é menor. Isso pode ser explicado pelo fato de que a resposta fisiológica normal à restrição calórica necessita de um adequado sistema da leptina.
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