cicCartuja Centro de Investigaciones Científicas de la cartuja

Un estudio revela las bases de la respuesta mitocondrial ante la hipoxia

Investigadores del grupo de Biointeractómica, adscritos al Instituto de Investigaciones Químicas, que han liderado el estudio.

Fuente: Ismael Gaona

Un equipo de investigadores liderado por Irene Díaz Moreno Miguel Ángel de la Rosa, profesores de la Universidad de Sevilla en el Centro de Investigaciones científicas Isla de la Cartuja (CicCartuja), ha publicado un estudio en la revista oficial de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, una de las revistas científicas más prestigiosas del mundo, acerca de las bases moleculares de la respuesta de las células del cerebro ante la falta de oxígeno.

En este informe, los científicos revelan las bases moleculares de la respuesta mitocondrial a la hipoxia aguda o estrés celular derivado de la falta de oxígeno, en el contexto de ciertas enfermedades como la isquemia cerebral, toda vez que el correcto funcionamiento mitocondrial, tanto para producir energía como para eliminar las especies reactivas de oxígeno, es esencial para el equilibrio celular.

Cualquier alteración en su metabolismo puede conducir a enfermedades neurodegenerativas, patologías cardiovasculares y diversos tipos de cáncer. Estas afecciones tienen un denominador común: el estrés celular asociado a la falta de oxígeno (hipoxia) y que se traduce en la imposibilidad de «quemar» el combustible en la mitocondria.

En su estudio, estos investigadores concluyen que la disminución en la muerte neuronal post-isquemia se debe a cambios sustanciales en el metabolismo mitocondrial, incluyendo mayor eficiencia de la cadena respiratoria, menor producción de especies reactivas de oxígeno y menor capacidad de activación de la muerte celular programada, un «proceso de suicidio» en el que entran las células al recibir un estímulo específico con el fin de poner sus componentes celulares a disposición de las células vecinas.

En paralelo, este estudio sostiene que la proteína citocromo C, como «modulador clave del metabolismo energético», puede actuar como agente neuroprotector cuando está fosforilada, lo que sienta las bases para experimentar el eventual uso de especies fosfomiméticas, que simulan químicamente la fosforilación natural, con la citada proteína a la hora de afrontar patologías inducidas por hipoxia aguda, tales como la isquemia cerebral y ciertos tipos de cáncer.

Para una mejor comprensión

Estos hallazgos permiten una mejor comprensión del metabolismo mitocondrial a nivel molecular y sientan las bases para testar el eventual uso de especies fosfomiméticas de citocromo C en terapias más eficientes contra las patologías inducidas por la falta de oxígeno. Los científicos encargados del estudio pertenecen al grupo de de Biointeractómica, adscritos al Instituto de Investigaciones Químicas, un centro mixto de la Universidad de Sevilla y el CSIC en el Centro de Investigaciones Científicas de la Cartuja (cicCartuja).

 

Más información:

Alejandra Guerra-Castellano, Antonio Díaz-Quintana, Gonzalo Pérez-Mejías, Carlos A. Elena-Real, Katiuska González-Arzola, Sofía M. García-Mauriño, Miguel A. De la Rosa, and Irene Díaz-Moreno. Oxidative stress is tightly regulated by cytochrome c phosphorylation and respirasome factors in mitochondria. PNAS July 17, 2018. 201806833; published ahead of print July 17, 2018. https://doi.org/10.1073/pnas.1806833115

 

 


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