The role of the uncoupling protein 1 (UCP1) on the development of obesity and type 2 diabetes mellitus / Papel da proteína desacopladora 1 (UCP1) no desenvolvimento da obesidade e do diabetes melito tipo 2

It is well established that genetic factors play an important role in the development of both type 2 diabetes mellitus (DM2) and obesity, and that genetically susceptible subjects can develop these metabolic diseases after being exposed to environmental risk factors. Therefore, great efforts have been made to identify genes associated with DM2 and/or obesity. Uncoupling protein 1 (UCP1) is mainly expressed in brown adipose tissue, and acts in thermogenesis, regulation of energy expenditure, and protection against oxidative stress. All these mechanisms are associated with the pathogenesis of DM2 and obesity. Hence, UCP1 is a candidate gene for the development of these disorders. Indeed, several studies have reported that polymorphisms -3826A/G, -1766A/G and -112A/C in the promoter region, Ala64Thr in exon 2 and Met299Leu in exon 5 of UCP1 gene are possibly associated with obesity and/or DM2. However, results are still controversial in different populations. Thus, the aim of this study was to review the role of UCP1 in the development of these metabolic diseases.

Está bem estabelecido que fatores genéticos têm papel importante no desenvolvimento do diabetes melito tipo 2 (DM2) e obesidade e que indivíduos suscetíveis geneticamente podem desenvolver essas doenças metabólicas após exposição a fatores de risco ambientais. Assim, grandes esforços têm sido feitos para a identificação de genes associados ao DM2 e/ou à obesidade. A proteína desacopladora 1 (UCP1) é principalmente expressa no tecido adiposo marrom e atua na termogênese, regulação do gasto energético e proteção contra o estresse oxidativo, mecanismos associados tanto à patogênese do DM2 como à obesidade. Portanto, UCP1 é um gene candidato para o desenvolvimento dessas doenças. De fato, diversos estudos relataram que os polimorfismos -3826A/G, -1766A/G e -112A/C na região promotora, Ala64Thr no éxon 2 e Met299Leu no éxon 5 do gene UCP1 estão possivelmente associados à obesidade e/ou ao DM2. Entretanto, os resultados são ainda controversos em diferentes populações. Então, o objetivo deste estudo foi revisar o papel da UCP1 no desenvolvimento dessas doenças metabólicas.

The role of ecto-nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 in diabetic nephropathy / Papel da ectonucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterase 1 (ENPP1) na nefropatia diabética

The increased prevalence of diabetes mellitus has caused a rise in the occurrence of its chronic complications, such as diabetic nephropathy (DN), which is associated with elevated morbidity and mortality. Familial aggregation studies have demonstrated that besides the known environmental risk factors, DN has a major genetic component. Therefore, it is necessary to identify genes associated with risk for or protection against DN. Ecto-nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 (ENPP1) is expressed in several tissues, including the kidneys. Increased levels of ENPP1 expression inhibit tyrosine-kinase activity of the insulin receptor in several cell types, leading to insulin resistance. K121Q polymorphism of the ENPP1 gene seems to be associated with insulin resistance and DN development. The elucidation of genetic factors and their associations will provide better understanding of the pathogenesis of DN and, may consequently, lead to a more effective approach to prevention and treatment.

A crescente prevalência do diabetes melito tem causado aumento na ocorrência das suas complicações crônicas, como a nefropatia diabética (ND), a qual está associada com elevada morbidade e mortalidade. Estudos de agregação familiar demonstram que a ND tem um importante componente genético, além dos conhecidos fatores de risco ambientais. Portanto, existe a necessidade de se identificarem genes associados ao risco ou proteção à ND. A ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1(ENPP1) é expressa em vários tecidos, incluindo nos rins. Foi encontrado que níveis aumentados de expressão da ENPP1 inibem a atividade tirosino-quinase do receptor da insulina em vários tipos celulares, causando resistência à insulina. O polimorfismo K121Q do gene ENNP1parece estar associado com resistência à insulina e com o desenvolvimento da ND. A elucidação dos fatores genéticos e de suas associações permitirá um melhor entendimento da patogênese da ND e, consequentemente, poderemos ter uma abordagem mais efetiva em sua prevenção e tratamento.

The role of uncoupling protein 2 (UCP2) on the development of type 2 diabetes mellitus and its chronic complications / Papel da proteína desacopladora 2 (UCP2) no desenvolvimento do diabetes melito tipo 2 e de suas complicações crônicas

It is well established that genetic factors play an important role in the development of type 2 diabetes mellitus (DM2) and its chronic complications, and that genetically susceptible subjects can develop the disease after being exposed to environmental risk factors. Therefore, great efforts have been made to identify genes associated with DM2. Uncoupling protein 2 (UCP2) is expressed in several tissues, and acts in the protection against oxidative stress; in the negative regulation of insulin secretion by beta cells, and in fatty acid metabolism. All these mechanisms are associated with DM2 pathogenesis and its chronic complications. Therefore, UCP2 is a candidate gene for the development of these disorders. Indeed, several studies have reported that three common polymorphisms in UCP2 gene are possibly associated with DM2 and/or obesity. Only a few studies investigated these polymorphisms in relation to chronic complications of diabetes, with inconclusive results.

Está bem estabelecido que fatores genéticos têm papel importante no desenvolvimento do diabetes melito tipo 2 (DM2) bem como de suas complicações crônicas e que indivíduos geneticamente suscetíveis podem desenvolver essa doença após exposição a fatores de risco ambientais. Assim, grandes esforços têm sido feitos para a identificação de genes associados ao DM2. A proteína desacopladora 2 (UCP2) é expressa em diversos tecidos e atua na proteção contra o estresse oxidativo, na regulação negativa da secreção de insulina pelas células-beta e no metabolismo dos ácidos graxos, mecanismos associados tanto à patogênese do DM2 como a suas complicações crônicas. Portanto, o gene UCP2 é um gene candidato para o desenvolvimento dessas doenças. De fato, diversos estudos têm relatado que três polimorfismos comuns no gene UCP2 estão possivelmente associados ao DM2 e/ou à obesidade. Apenas poucos estudos investigaram esses polimorfismos em relação às complicações crônicas do diabetes, obtendo resultados pouco conclusivos.