Significato: l’idrossiprolina è un acido immino strutturalmente e fisiologicamente importante negli animali. Viene fornito da diete e sintesi endogena e la sua conversione in glicina aumenta la produzione di glutatione, DNA, eme e proteine. Inoltre, l’ossidazione dell’idrossiprolina da parte dell’idrossiprolina ossidasi (OH-POX) svolge un ruolo importante nelle reazioni antiossidanti cellulari, nella sopravvivenza e nell’omeostasi. Comprendere i meccanismi per cui l’idrossiprolina partecipa al metabolismo e alla segnalazione cellulare può migliorare la nutrizione e la salute degli animali e degli esseri umani.

Recenti progressi: l’idrossiprolina è altamente abbondante nel latte e viene utilizzata per la sintesi renale della glicina per supportare la crescita, lo sviluppo e la sopravvivenza neonatale. L’ossidazione dell’idrossiprolina da parte dell’OH-VAIOLO mitocondriale genera specie reattive dell’ossigeno (ROS). Una maggiore produzione di ROS contribuisce alla regolazione della difesa ossidativa, dell’apoptosi, dell’angiogenesi, della tumorigenesi, delle risposte ipossiche e della sopravvivenza cellulare negli animali.

Problemi critici: sebbene l’idrossiprolina alimentare entri nella circolazione del portale, il suo utilizzo da parte dei visceri drenati dal portale è sconosciuto. Le vie per il metabolismo dell’idrossiprolina e la loro regolazione a livello molecolare, cellulare e di tutto il corpo rimangono da definire. Inoltre, non sono noti i meccanismi responsabili del ROS derivato dall’idrossiprolina e dei metaboliti correlati per indurre la sopravvivenza cellulare o l’apoptosi.

Direzioni future: il metabolismo interorgano dell’idrossiprolina (compresa la sintesi, il catabolismo e il flusso) negli animali deve essere quantificato utilizzando tecnologie isotopiche. Gli sforzi dovrebbero anche essere diretti verso lo studio della regolazione dietetica, ormonale ed epigenetica dell’espressione di OH-VAIOLO a livelli trascrizionali e traslazionali. Un’altra necessità di ricerca emergente è comprendere i ruoli delle reti redox e di segnalazione cellulari che coinvolgono sia ROS che Δ1-pirrolina-3-idrossi-5-carbossilato in nutrizione, salute e malattia.