REVIEW   

Minerva Medica 2002 February;93(1):41-58

Copyright © 2002 EDIZIONI MINERVA MEDICA

lingua: Inglese

Mitochondrial uncoupling proteins in human physiology and disease

Hagen T., Vidal-Puig A.

Le proteine non-leganti sono proteine carrier mitocondriali, che catalizzano una perdita regolata di protoni attraverso la membrana mitocondriale interna, sottraendo energia libera alla sintesi di ATP mediante la FOF1-ATP sintetasi mitocondriale e destinandola alla produzione di calore. La proteina non-legante 1 (UCP1), che viene espressa solo a livello del tessuto adiposo bruno, costituisce il mediatore della termogenesi in risposta alla stimolazione beta-adrenergica. Utilizzando un modello agenico sperimentale preparato dal ratto, è stato dimostrato che l'UCP1 è necessaria per i processi di acclimatazione al freddo. Recentemente, sono stati identificati due omologhi dell'UCP1, la UCP2 e la UCP3, che possiedono una distribuzione tissutale assai più ampia. È stato ipotizzato che l'UCP2 e l'UCP3 svolgano un ruolo nella regolazione dell'acclimatazione al freddo, nel consumo energetico e nella termogenesi di origine alimentare nell'uomo, che, a differenza dei roditori, possiede assai scarso tessuto adiposo bruno nell'età adulta. Tuttavia, risulta sempre più evidente che la termogenesi e la regolazione del peso corporeo possono non rappresentare le attività fisiologiche dell'UCP2 e 3. Per esempio, i ratti con deficit di UCP2 e UCP3 non si dimostrano intolleranti al freddo né diventano obesi. Sono state ipotizzate altre attività fisiologiche, principalmente sulla base di informazioni fornite da modelli sperimentali di ratto privi dei geni per l'UCP2 e 3. Gli animali con deficit di UCP2 e 3 si sono dimostrati in grado di produrre un eccesso di reazioni ossidative, mentre guelli con deficit di UCP2 mostrano un'ipersecrezione di insulina. Pertanto, gli omologhi dell'UCP1 possono svolgere un ruolo nella regolazione della produzione di reazioni ossidative a livello mitocondriale e della funzione delle cellule beta. In questo lavoro viene esaminato il ruolo delle UCP 1, 2 e 3 nell'uomo, in condizioni normali e patologiche, sulla base dei dati forniti dai vari modelli sperimentali di origine animale finora utilizzati.