Las caveolinas son proteínas esenciales para la formación de las caveolas, invaginaciones de la membrana celular que participan en el transporte intracelular. Tienen, asimismo, un papel destacado en el transporte del colesterol, pero nunca se les había atribuido un rol importante en la viabilidad celular.

Ahora, un trabajo en el que han participado hasta seis equipos del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS), constata que la caveolina 1 desempeña un papel fundamental en el metabolismo de la mitocondria, modulando el transporte de colesterol. El estudio, publicado en Current Biology, vincula un mal funcionamiento de esta proteína con enfermedades tan diversas como la esteatohepatitis (hígado graso) o el Alzheimer.

El Dr. Albert Pol, investigador ICREA del equipo IDIBAPS Proliferación y Señalización Celular, y el Dr. José Carlos Fernández Checa, jefe del equipo IDIBAPS Regulación Mitocondrial de la Muerte Celular y Esteatohepatitis, son los autores senior, junto con la Dra. Marta Bosch como primera firmante. La revista Science destaca los resultados de estos investigadores en la sección ‘Editor’s Choice’.

Ya en 2006, el equipo encabezado por el Dr. Albert Pol demostró que, en determinadas circunstancias, las células con el gen de la caveolina 1 alterado morían. Desde entonces, esta proteína ha sido un foco importante de descubrimientos. Mutaciones en el gen de la caveolina 1 desembocan en la aparición de enfermedades como la lipodistrofia o algunos tipos de cáncer. En ratones que tienen este gen alterado también se observa una mayor propensión a desarrollar enfermedades cardiovasculares, diabetes, arterioesclerosis y fibrosis pulmonar. Así pues, la caveolina no es una proteína estructural cualquiera.

Disfunción mitocondrial

Las nuevas investigaciones demuestran, por primera vez, que cuando falta la caveolina 1 se produce una disfunción mitocondrial. La mitocondria es un orgánulo esencial para el correcto funcionamiento de cualquier célula. A través de diferentes modelos, tanto con animales de experimentación como en cultivos celulares, se ha observado que la concentración de colesterol mitocondrial se ve aumentada cuando esta proteína se inhibe o no se expresa. Esto hace que la célula quede sensibilizada ante diversos procesos patológicos.

La caveolina 1 tendría un papel esencial en el transporte del colesterol desde el retículo endoplasmático, donde se genera, a la mitocondria. Estudios previos del grupo del profesor José Carlos Fernández-Checa han demostrado que el tráfico de colesterol hacia la mitocondria induce su disfunción. Esto provoca una disminución de sus defensas antioxidantes, favoreciendo la apoptosis / necrosis celular, como base de la susceptibilidad a patologías como la enfermedad del hígado graso o la neurodegeneración del Alzheimer.

El nuevo trabajo concluye que las células que no expresan la caveolina 1 son más sensibles a enfermedades mediadas por la mitocondria. Las experimentaciones han abarcado enfermedades hepáticas, como la estatohepatitis o hígado graso, que impide el trasplante de un elevado número de hígados, y enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o la Enfermedad de Huntington. La concentración de colesterol en la mitocondria también se ve alterada en enfermedades como la obesidad o en la transformación celular que desemboca en la aparición de cáncer.