Investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el CSIC (España), han descrito nuevos mecanismos moleculares con los que la mitocondria modula su actividad en las células humanas.

En concreto, el equipo ha demostrado cómo unas proteínas de unión a RNA, implicadas en respuestas de estrés celular (TIA1, TIAR y HuR), son capaces de regular de forma opuesta la dinámica y la función mitocondrial.

La desregulación de la dinámica y la función mitocondrial se asocia a situaciones fisiopatológicas relevantes, que están en la base molecular de patologías humanas tan graves como el cáncer, la diabetes o las enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas.

“Nuestras observaciones identifican unos actores a través de los que se podría incidir en alguna de estas situaciones para corregir o evitar el desarrollo de fenotipos celulares deletéreos”, comenta Isabel Martínez Carrascoso, primera firmante del trabajo.

José María Izquierdo Juárez, director del equipo, detalla sobre las observaciones realizadas: “Identificamos que la expresión de las proteínas TIA1 y TIAR favorece la dinámica de división y agrupamiento de los orgánulos, lo que se acompaña de la pérdida de su función, mientras que HuR promueve la fusión y el remodelamiento interno, lo que favorece una mayor y más eficiente función mitocondrial. En ambos casos y de manera antagónica, la regulación se ejerce a través de la proteína OPA1, un componente vital para la morfología y dinámica externa e interna mitocondrial”.

Dinámica mitocondrial en células FT293 con expresión de GFP-TIA1 (izquierda), GFP-TIAR (centro) y GFP-HuR (derecha). Expresión de las proteínas anteriores (en verde) y las mitocondrias (en rojo) teñidas con Mitotracker. Las barras de tamaño representan 10 micrometros. (Foto: J.M. Izquierdo)

Estos resultados, publicados en Molecular and Cellular Biology, recalcan que en situaciones de estrés la mitocondria desempeña un papel fundamental en la biología y el destino celular, permitiendo a través de su diseño y función la adaptación celular con una única misión: sobrevivir.

Las mitocondrias son los orgánulos subcelulares que transforman más eficientemente la energía contenida en los alimentos en energía celular o ATP. Además, son esenciales para muchos otros aspectos del metabolismo (por ejemplo hemo, urea, calcio, etc.), para la detoxificación celular (producción y eliminación de especies reactivas de oxígeno) e incluso para la supervivencia de las células. Por todo esto, su actividad y función se optimiza y adapta a las demandas de los tipos celulares y tejidos que constituyen los organismos.

En condiciones de equilibrio, las mitocondrias se visualizan a través del microscopio como una red o malla que interconecta los orgánulos. Esta red, sin embargo, es muy dinámica, siendo el resultado de continuos fenómenos de fusión y división. Aunque no siempre es la norma, la morfología de red y el remodelamiento interno de las mitocondrias son fundamentales para una mejor y mayor funcionalidad mitocondrial y celular. (Fuente. UAM)