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| Mitocondria |
Un equipo
de investigadores españoles liderado por el Dr. José Antonio Enríquez,
del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) publica en Science
un hallazgo que, con toda seguridad, hará modificar los libros de
textos de bioquímica, ya que supone una completa reformulación del
funcionamiento de la mitocondria y explica cómo las células generan
energía a partir de los nutrientes.
El hallazgo supone la confirmación de una propuesta realizada en 2008
por los mismos investigadores consecuencia de observaciones que no
podían ser explicadas por el modelo que hasta entonces describía como
funcionaba la mitocondria, una parte del interior de las células que,
entre otras tareas, se encarga de extraer y convertir la energía de los
alimentos en formas utilizables por las células para sus propios
procesos vitales.
El consumo, digestión y asimilación de alimentos en el cuerpo tiene por
objeto final alimentar a todas y cada una de las células que lo
constituyen. En todo este proceso, que ocurre en el exterior de las
células, se consume energía, pero es necesario para desmenuzar y romper
los componentes de los alimentos en compuestos sencillos como la glucosa
de los azúcares, los aminoácidos de las proteínas y los ácidos grasos
de las grasas. Estos componentes desmenuzados pueden entrar en las
células y ser procesados en sus mitocondrias para generar energía.
“Entender cómo ocurre la generación de energía en las células es
fundamental para entender la vida y, durante gran parte del siglo
pasado, fue el objeto de estudio de la bioquímica. A finales de los 70 y
principios de los 80 se consideró que el misterio de cómo la
mitocondria realizaba esta tarea estaba resuelto y en los 90 se obtuvo
un increíble detalle de las estructuras moleculares que lo realizaban.
Se consideraba el proceso mejor conocido y mejor entendido de cuantos
sucedían en la célula”, explica el Dr. Enríquez, investigador principal
del estudio publicado en Science.
La descripción de las enfermedades mitocondriales cambió por completo
esta percepción. Se constató que la formidable acumulación de
conocimiento sobre este proceso resultaba insuficiente para entender las
manifestaciones y síntomas de estas enfermedades. Los investigadores y
médicos no podían anticipar por qué, dónde, cómo, cuándo y quién
desarrollaría estas enfermedades, ni cuán severas podría llegar a ser.
Así mismo, no ha permitido desarrollar tratamientos para las mismas.
Esta realidad puso de manifiesto dos aspectos fundamentales. Por un
lado, que el conocimiento de la función mitocondrial era mucho menor de
lo que se creía y por otro que los modelos desarrollados para explicarla
eran muy incompletos. Por esta razón durante los últimos 10 años se han
acumulado estudios orientados a entender mejor este proceso.
El científico del CNIC añade que el trabajo supone que el modelo
formulado en 2008 por su grupo es correcto. “Se redefine uno de los
procesos fundamentales para la vida en todas las células”, subraya.
La ruptura de las moléculas de alimento se almacena en la célula en
forma de electrones de alta energía, pero en dos tipos de molécula: las N
o las F, cuya proporción varía según el tipo de alimento. Estas
moléculas no pueden liberar energía de forma fácil y universal para
desarrollar los procesos necesarios para la supervivencia,
mantenimiento, crecimiento y división celulares ni para su coordinación.
Es ahí donde entra en juego la mitocondria que, a través de cinco
máquinas moleculares, los complejos I, II, III, IV y V, convierte la
energía en una molécula utilizable universalmente, llamada ATP.
Hasta hace muy poco se aceptaba que estos complejos “nadaban” libres en
la membrana interna de la mitocondria y no interaccionaban entre sí,
algo que se ha demostrado incorrecto en el trabajo realizado en el CNIC.
“Los cinco complejos no se mueven siempre de forma independiente en la
membrana” explica el Dr. Enríquez. “Por el contrario, se asocian
físicamente en combinaciones distintas denominadas supercomplejos
respiratorios (SCI). “Nuestro trabajo explica las consecuencias
funcionales de estas interacciones”
Según se detalla en el artículo, estas asociaciones son dinámicas y se
modifican para optimizar la extracción de energía de las moléculas F y N
dependiendo de su abundancia, es decir, dependiendo de los alimentos
que se hayan consumido.
En el trabajo de Science se describen estos supercomplejos y
sus funciones. “Lo que quiere decir es que el sistema para optimizar la
extracción de energía de los alimentos es mucho más versátil de lo que
se creía y puede modularse de formas inesperadas para ajustar a la
composición de los alimentos de la dieta o especializarse para funciones
específicas en tipos celulares concretos”, añade el Dr. Enríquez.
Por último, los investigadores detallan que, fruto de su estudio, se ha
llevado a cabo un “descubrimiento inesperado”. Así, la estirpe de ratón
más utilizada en estudios genéticos de laboratorio tiene el mecanismo de
generación de súper complejos respiratorios dañado, por lo que se han
planteado dudas de cómo interpretar y trasladar a los humanos las
observaciones realizadas en estos modelos de ratón.
Fuente:CNIC
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enlaces e información relacionada conla fisiología de las mitocondrias.
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