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L’insulina del pollo

L’insulina è un ormone presente nei vertebrati e regola sia la crescita che il metabolismo. Nei vertebrati superiori viene sintetizzata a livello delle isole di Langerhans del pancreas. La sintesi avviene nel reticolo endoplasmatico, e quindi l’insulina è trasportata all’apparato di Golgi per essere poi riversata nel torrente sanguigno.

Un aspetto particolarmente interessante dell’evoluzione dell’insulina sono le differenti costrizioni imposte a parti differenti della sua molecola che svolgono ruoli tra loro diversi in seno al meccanismo d’azione globale. L’insulina viene dapprima sintetizzata come polipeptide, detto proinsulina, che è composta da una catena singola, mentre l’ormone attivo è composto da due catene polipeptidiche, A e B, unite tra loro da ponti disolfuro. Il peptide C serve a giustapporre le catene A e B in modo che si possano formare i ponti disolfuro, e successivamente viene allontanato dalla molecola che diventa insulina fisiologicamente attiva e completamente funzionante.

Le tappe evolutive delle costrizioni a carico delle catene A e B, del peptide C e del prepeptide differiscono in modo considerevole, e forse non bisogna rimanere sorpresi dal fatto che si siano evolute con frequenza diversa. La sequenza di aminoacidi dell’insulina è stata determinata in più di 25 specie di vertebrati, e tra gli uccelli sono stati studiati il pollo domestico, il tacchino e l’anatra domestica. Nel pollo domestico è stata determinata la sequenza completa dei geni della preproinsulina.

Le catene A e B del pollo domestico e del tacchino hanno sequenze identiche, mentre esistono 5 differenze tra il pollo e l’anatra. Il peptide C del pollo e dell’anatra sono molto simili, fatta eccezione per due aminoacidi addizionali nella parte terminale del peptide C del pollo.

Quando si procede a confrontare le sequenze aminoacidiche delle varie regioni della preproinsulina appartenente a un certo numero di vertebrati, emergono i seguenti dati: sia il peptide C che il prepeptide mostrano più elevati livelli di tendenza alla mutazione rispetto alle catene A e B; la frequenza per il peptide C è di 2,4x10^-9 per sito aminoacidico per anno rispetto a 0,4x10^-9 delle catene A e B.

Saggiando la potenza di insuline differenti, sia quella di pollo che quella di tacchino sono attive a concentrazioni minori rispetto a quelle dei mammiferi. Nel pollo domestico questo fatto pare interamente dovuto a una maggior affinità dell’insulina per i recettori specifici, ma in realtà le cose non stanno così, in quanto non si tratta di una maggiore affinità recettoriale, bensì di cambiamenti nella struttura della molecola insulinica, per cui si è giunti alla conclusione che nel corso dell’evoluzione il recettore si è maggiormente conservato dal punto di vista funzionale rispetto all’insulina.

Attualmente, attraverso gli studi sulla sequenza, si è potuto chiarire che esistono molti altri ormoni peptidici, per esempio fattori di crescita simil-insulinici, che hanno delle correlazioni con l’insulina e che si sono evoluti da un antenato comune che ha prodotto una superfamiglia insulinica.