Ćelije imaju metabolizam koji se može mijenjati u skladu sa svojom funkcijom i zahtjevima. Ako je poremećen ćelijski metabolizam, to može dovesti do oboljenja celog organizma. Istraživači sa Univerziteta Veterinarske medicine u Beču otkrili su da su proteini koji razdvajaju UCP2 i UPC4 uključeni u različite vrste ćelijskog metabolizma. Proteini daju informacije o stanju ćelija. Kao rezultat toga, promjene ćelija sada se mogu otkriti mnogo ranije nego što je to do sada bilo moguće. Ovaj istraživački rad je nedavno objavljen u časopisu PLOS ONE.
UCP ili odvajajući proteini prisutni su u mitohondrijima, elektrani svake ćelije u telu. Funkcije većine od pet poznatih UCP-ova ostaju misteriozne (UCP2-UCP5), pri čemu je do sada otkrivena samo posebna funkcija za UCP1. UCP1 je odgovoran za proizvodnju topline kada je mišićna aktivnost manjkava, kao što je slučaj s bebama i životinjama u hibernaciji. Istraživački tim na Odsjeku za fiziologiju i biofiziku na Univerzitetu veterinarske medicine u Beču je po prvi put bio u mogućnosti da pruži fundamentalni koncept objašnjenja za funkciju UCP2 i UPC4. Svaki od ovih proteina je uključen u različite vrste ćelijskog metabolizma.
UCP2 u matičnim ćelijama i ćelijama raka
U ranijim studijama imunoloških ćelija, glavni autor, Anne Rupprecht, već je pokazala da UCP2 može biti uključen u povećan metabolizam. Embrionalne matične ćelije upravo pokazuju tako pojačan metabolizam, jer se brzo i kontinuirano dijele, baš kao ćelije raka. Rupprecht je tražio različite UCP u embrionalnim matičnim ćelijama miševa i zapravo je pronašao UCP2. "Veoma visoke količine UCP2 čak su ukazivale na posebno snažno povećanje metabolizma. U drugim studijama UCP2 je također već bio otkriven u ćelijama raka", kaže Rupprecht.
UCP4 u nervnim ćelijama
Za razliku od UCP2, UCP4 se nalazi samo u nervnim ćelijama. Nervne ćelije imaju potpuno drugačiji metabolizam. One se rijetko dijele, za razliku od matičnih ćelija i ćelija raka. Istraživački tim prof. Elene Pohl je stoga ispitao embrionalne matične ćelije koje su se u kulturi razlikovale u nervne ćelije. Na osnovu ovog modela sistema, istraživači bi mogli da pokažu da UCP2 još uvek postoji u matičnim ćelijama koje se brzo razmnožavaju, ali su u trenutku diferencijacije zamenjene UPC4.
"U našem radu smo ispitali prirodni proces diferencijacije ćelija od matičnih ćelija do neurona. Znamo da se metabolizam menja tokom diferencijacije. Činjenica da smo u jednom slučaju pronašli UCP2, au drugom UCP4 dokazuje po prvi put da su ovi proteini povezani sa različitim tipovima ćelijskog metabolizma," precizirala je Elena Pohl.
Istraživači su, na primer, pronašli samo UCP2 u ćelijama neuroblastoma - nervnim ćelijama koje imaju maligne promene. UCP4, uobičajeni protein nervnih ćelija, nije bio detektovan. UPC4 se očigledno izgubio u promijenjenim nervnim ćelijama koje su bile na putu da postanu brzo reproduktivne ćelije raka.
UCPs za rano otkrivanje bolesti
Rupprecht ovako opisuje relevantnost svog rada: "Sastav UCP-a u ćelijama otkriva informacije o njihovom trenutnom stanju. UCP2 bi stoga mogao dati indikaciju u ranoj fazi, ako je ćelija na putu da postane ćelija raka. Čak bi i klasifikacija maligniteta tumora na kraju bila moguća. Neispravan mehanizam u nervnim ćelijama mogao bi dovesti do funkcionalnog poremećaja i, na primer, do neurodegenerativne bolesti poput Parkisonove bolesti."
