Mitocondrias e inflamación y atrofia muscular

Las mitocondrias —las centrales energéticas de las células— desempeñan un papel esencial en la fisiología celular. La unión de dos o más mitocondrias y la división de una mitocondria en dos unidades son procesos habituales. Se conocen como dinámica mitocondrial y son necesarios para el buen funcionamiento de estas estructuras y de la propia célula.

 

Un estudio reciente, publicado en la revista académica Nature Communications, describe por primera vez un mecanismo de inflamación celular relacionado con alteraciones en las dinámicas mitocondriales y que deriva en atrofia muscular. Según las conclusiones del estudio, el bloqueo de la unión de mitocondrias o el bloqueo de su fragmentación desencadenan el proceso inflamatorio, aunque lo hacen mediante mecanismos distintos.

 

Lideran el trabajo los expertos Antonio Zorzano y David Sebastián. Zorzano es catedrático de la Facultad de Biología en la Universidad de Barcelona (UB), responsable del Laboratorio de Enfermedades Metabólicas Complejas y Mitocondrias del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB Barcelona) y jefe de grupo del Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM), en España. Sebastián es profesor de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación, investigador asociado al IRB y miembro del CIBERDEM.

 

«La inflamación crónica es uno de los procesos que condicionan nuestra salud, ya que está vinculada con un amplio abanico de enfermedades como la diabetes, el alzhéimer, el párkinson, el cáncer y también el envejecimiento. Por eso es importante entenderla, para poder atajarla y prevenir los trastornos relacionados», explica Zorzano.

 

Este fenómeno se ha observado en cultivos de células musculares y en músculos de modelos experimentales de ratón. El tipo de inflamación descrito se conoce como inflamación estéril, puesto que no está vinculada a un proceso infeccioso. Estos estudios abren la vía a explorar el papel de las alteraciones de la dinámica mitocondrial en el desarrollo de determinadas enfermedades, especialmente las que afectan a los músculos.

 

Reconstrucción 3D de mitocondrias, endosomas y ADN mitocondrial de una célula muscular sana. (Imagen: UB / IRB Barcelona)

 

Los mecanismos que desencadenan la inflamación

 

«Uno de los hallazgos más notorios de nuestro estudio es que, cuando forzamos la dinámica mitocondrial hacia uno de sus dos extremos (fragmentación o elongación mitocondrial), estas vías inflamatorias se activan de formas diferentes. En ambos casos, eso sí, la activación de estas vías pasa por el reconocimiento de ADN mitocondrial por sensores de ADN intracelulares», explica Andrea Irazoki, coautora del estudio, de la Facultad de Biología de la UB, el IRB y el CIBERDEM, y actualmente investigadora postdoctoral en la Universidad de Copenhague (Dinamarca).

 

«En ese trabajo, hemos descubierto un papel esencial de la dinámica mitocondrial inflamatoria. Junto a resultados previos del grupo que muestran alteraciones en la dinámica durante el envejecimiento, estos nuevos hallazgos podrían explicar el aumento de la inflamación asociado al envejecimiento», declara David Sebastián, jefe del laboratorio de Mitocondria, Enfermedades Metabólicas y Envejecimiento. (Fuente: UB)