La fosforilación oxidativa mitocondrial engloba las
reacciones que llevan a la síntesis de ATP utilizando la energía
disponible tras la oxidación de sustratos en la cadena respiratoria. El
acoplamiento de los dos procesos se realiza a través del gradiente de
protones que es generado por la cadena respiratoria. Nuestro grupo
investiga mecanismos que modulan la eficiencia energética de este
proceso.
Las proteínas desacoplantes (abreviado "UCP", del inglés "uncoupling protein")
son transportadores de la membrana interna mitocondrial cuya función
biológica es la disipación controlada del gradiente de protones. Existe
un gran número de procesos que parecen requerir de la participación de
las UCPs. A modo de ejemplo, este mecanismo disipador de energía es
utilizado por los mamíferos para mantener la temperatura corporal cuando
están expuestos al frío e incluso para quemar el exceso de calorías
ingeridas en la dieta. Además las UCPs, al catalizar la re-entrada de
los protones a la matriz mitocondrial, aceleran la respiración
mitocondrial y como consecuencia reducen la producción de especies
reactivas del oxígeno (ROS) siendo, por tanto, un elemento adicional de
defensa frente al estrés oxidativo. Así, la proteína desacoplante UCP2,
que se encuentra en numerosos tejidos y órganos, se sobre-expresa en
procesos patológicos en los que las ROS juegan un papel importante para
el desarrollo de la enfermedad (aterosclerosis, cáncer, inflamación
crónica, etc.).
Durante
estos últimos años se ha puesto de manifiesto que los genes que
codifican proteínas desacoplantes tienen una distribución muy amplia,
habiéndose encontrado no sólo en animales sino también en plantas e
incluso en organismos unicelulares. Esta amplia presencia sugiere que el
desacoplamiento de la fosforilación oxidativa es una estrategia
adoptada de modo general por los seres vivos para regular la eficiencia
energética y modular, por ejemplo, la producción mitocondrial de ROS.
El
grupo lleva cerca de treinta años centrado en el estudio del mecanismo
molecular de transporte y regulación de las proteínas desacoplantes UCP1
y UCP2 así como su papel en la fisiología.
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