Het ontkoppelen van eiwitten is een paradox. Ze worden aangetroffen in mitochondriën en dienen om te voorkomen dat de krachtcentrales van de cel het ladingsverschil over hun membranen benutten om ATP te genereren, dat het lichaam als energiebron gebruikt. Wanneer ontkoppelingseiwitten actief zijn, produceren mitochondriën warmte in plaats van ATP. Dit kan onder bepaalde omstandigheden nuttig zijn, zoals wanneer een dier in winterslaap is, maar het lijkt onwaarschijnlijk dat het helpen van beren door de winter de enige functie is van het ontkoppelen van eiwitten, vooral omdat dieren die niet in winterslaap zijn ze ook hebben. Bijzonder slecht begrepen is het ontkoppelingseiwit UCP2, waaraan nog geen functie is toegekend. Elena Pohl en collega's van de University of Veterinary Medicine, Wenen laten nu zien dat het eiwit voornamelijk voorkomt in cellen van het immuunsysteem en dat het niveau toeneemt wanneer T-cellen worden gestimuleerd om actief te worden. De resultaten suggereren sterk dat UCP2 op de een of andere manier betrokken is bij de immuunrespons.
De zeer provocerende bevindingen van de groep zijn gepubliceerd in het online tijdschrift PLoS ONE.
Mitochondriën vertegenwoordigen de krachtpatsers van de eukaryote cel. Ze zijn in staat om het primaire product van de afbraak van suikers te gebruiken om een protongradiënt over hun binnenmembraan te genereren en deze gradiënt te benutten om ATP te produceren, dat het cellulaire metabolisme aandrijft. Het belang van mitochondriën voor hogere levensvormen blijkt duidelijk uit wat er gebeurt als hun functie wordt geblokkeerd: van veel vergiften, zoals cyanide, is bekend dat ze op deze manier werken.
In dit licht was de ontdekking in 1973 van een eukaryoot eiwit dat de protongradiënt verdrijft zonder ATP te genereren hoogst onverwacht. Wanneer dit eiwit, thermogenine, actief is, produceren mitochondriën warmte in plaats van ATP. We weten nu dat thermogenine slechts één lid is van een familie van zogenaamde 'ontkoppelingseiwitten' die protongradiënten kunnen gebruiken om warmte te genereren. Het oprichtende lid van de familie, thermogenin, is omgedoopt tot ontkoppelingseiwit 1 of UCP1 en staat bekend als belangrijk om dieren te helpen warm te blijven tijdens hun winterslaap en voor baby's om hun lichaamstemperatuur op peil te houden. De acties van de andere leden van het gezin worden minder goed begrepen. Bijzonder raadselachtig is UCP2, maar belangrijke aanwijzingen voor zijn functie zijn nu geleverd door Anne Rupprecht en collega's van het Instituut voor Fysiologie van de Universiteit voor Diergeneeskunde, Wenen. Samen met samenwerkingspartners in Duitsland en Zweden keken de onderzoekers zorgvuldig naar de verdeling van het UCP2-eiwit bij muizen. Hun resultaten toonden duidelijk aan dat UCP2 bij voorkeur tot expressie werd gebracht in cellen die verband houden met het immuunsysteem en niet, zoals algemeen wordt aangenomen, in neuronen.
De implicatie was dat UCP2 op de een of andere manier betrokken zou kunnen zijn bij de immuunfunctie. Dit verrassende idee werd getest door de verandering in UCP2-niveaus te onderzoeken in T-cellen die door een specifiek antigeen tot actie werden gestimuleerd. Stimulatie zorgde inderdaad voor een toename van de hoeveelheid UCP2 in de cellen. Dit ging gepaard met verhogingen van de concentraties van andere eiwitten waarvan bekend is dat ze worden geproduceerd als reactie op T-celactivering. Toen de cellen zeven en veertien dagen later verder werden gestimuleerd, nam de hoeveelheid UCP2 toe, hoewel de hoeveelheden van de andere onderzochte eiwitten niet.
Het is aantrekkelijk om te speculeren dat de toename van UCP2 mogelijk betrokken is bij het signaleren van T-call-stimulatie, maar Pohl verwerpt het idee snel. "Anne toonde aan dat de toename van UCP2 pas een paar uur na activering van T-cellen begint, terwijl andere gebeurtenissen veel eerder worden gezien. UCP2 arriveert dus te laat om betrokken te zijn bij het stimuleren van de cellen, dus de toename moet gerelateerd zijn aan algehele metabole veranderingen in prolifererende cellen. Dit komt overeen met onze observatie dat UCP2 niet wordt gevonden in neuronen, die niet langer prolifereren. Met andere woorden, hoewel we nog steeds niet zeker kunnen zijn van de exacte functie van dit intrigerende eiwit, weten we nu tenminste waar we moeten beginnen met zoeken! de bevinding dat UCP2 nodig is voor snel prolifererende cellen kan belangrijke gevolgen hebben voor de ontwikkeling van behandelingen voor immuunziekten, zoals auto-immuunziekten en neurodegeneratieve ziekten, en misschien ook voor andere ziekten waarbij cellen zich snel delen, zoals kanker.
