Translocación de protones y las píldoras para bajar de peso

Respiración celular aeróbica, la mitocondria y las bacterias aeróbicas La respiración celular aeróbica La cadena de transporte de electrones Introducción a la cadena de transporte de electrones Tipos de portadores de electrones Complejos de la cadena de transporte de electrones Translocación de protones
Translocación de protones y las píldoras para bajar de peso
Cuando las células son tratadas con agentes solubles en lípidos como el 2, 4-dinitrofenol (DNP) las células se hacen incapaces de sintetizar ATP aun cuando siguen oxidando los sustratos metabólicos como los lípidos.
En otras palabras, el DNP desacopla la glucólisis de la fosforilación oxidativa en la mitocondria. Debido a esto el DNP se ha convertido en un agente para el desacople del metabolismo en el laboratorio desde hace poco más de 100 años.
Durante la década de los 1920 algunos médicos emplearon píldoras con DNP para el tratamiento de la obesidad. Cuando los pacientes eran expuestos a este medicamento, sus cuerpos empezaban a oxidar sus reservas de grasa en un intento por mantener los niveles de ATP en el mínimo necesario para seguir viviendo.
Esta práctica fue proscrita debido a la muerte de numerosos pacientes.
El mecanismo del DNP funciona uniéndose a los iones hidronio, debido a su solubilidad en lípidos, incrementa el transporte pasivo de iones hidronio de regreso a la matriz mitocondrial. A largo plazo esta molécula provocaba que no se generara la acumulación de iones hidronio en el espacio intermembranal, por lo que se hacía imposible la síntesis de energía.
La última proteína de la respiración celular aeróbica se denomina F1F0 ATP sintetasa, y requiere que la región intermembranal posea un exceso de iones hidronio, los cuales al pasar a través de ella la hacen girar y le permiten sintetizar energía, similar a como un dinamo produce energía por medio0 de una cascada en una planta hidroeléctrica.
Para que el proceso sea eficiente, la membrana interna de la mitocondria, y también la externa deben ser ampliamente impermeables a los iones hidrogeniones, de este modo su única salida se convierte en la f1f0 ATP sintetasa conllevando a la síntesis de energía. Si las membranas pierden esta impermeabilidad, la presión osmótica y quimiosmótica provocaría un trasporte pasivo forzado a través de ambas membranas mitocondriales, liberando la energía en forma de calor, e impidiendo a la f1f0 ATP sintetasa poder girar. “es como si alguien vaciara el embalse que le proporciona a la planta hidroeléctrica su poder por una zona diferente al ducto de las turbinas”
A las sustancias que incrementan la permeabilidad de las membranas mitocondriales al transporte pasivo de iones hidronio se las denomina desacopladores de la fosforilación oxidativa.
Recientemente ha resultado sorpresivo que ciertas células poseen desacopladores de la fosforilación oxidativa de manera natural. En los bebes humanos por ejemplo, su tejido graso posee una cantidad importante de estos desacopladores llamados proteínas de desacoplamiento (o UCP por sus siglas en inglés).
Los bebes  emplean los UCP para generar calor a partir de los gradientes de iones hidronio de la región intermembranal sin que intervenga el ATP mediante un mecanismo similar al del DNP. A medida que las personas crecen pierden estas proteínas, debido a que los adultos generan calor debido a la fricción e ineficiencia metabólica de los músculos.
Actualmente las proteínas de desacoplamiento de la fosforilación oxidativa se ha convertido en el foco de investigación de las compañías farmacéuticas con el objeto de crear medicamentos que sean análogos a la función de estas proteínas en los bebes humanos. De esta manera se emplearía la grasa corporal para generar calor sin necesidad de hacer ejercicio. PRINCIPAL REGRESAR