Miércoles, 05 de Agosto del 2020

Últimas noticias

PUBLICADO EN 'SCIENCE ADVANCES'

Describen cómo regula la mitocondria la necesidad de energía del organismo

JANO.ES · 07 julio 2020

Un estudio demuestra que la cadena de transporte de electrones mitocondrial optimiza la producción de energía.

Investigadores del Centro Nacional de Enfermedades Cardiovasculares (CNIC) han descubierto el mecanismo molecular por el que la mitocondria –la fuente energética de las células– regula su funcionamiento para adaptar de forma óptima la producción de energía a las necesidades del organismo. El hallazgo, publicado en Science Advances, ayuda a entender cómo se regula nuestro metabolismo.

Dirigido por Jesús Vázquez y José Antonio Enríquez, con la participación de Jesús Francisco Rodríguez Huertas, del Centro de Investigación Biomédica (CIBM), el estudio muestra que la cadena de transporte de electrones de la mitocondria ajusta su eficiencia energética para adaptarse a las necesidades del organismo a través de la asociación regulada de sus estructuras macromoleculares.

Además, la proteína SCAF1, descubierta por este mismo equipo en 2016, es un factor clave en la regulación del metabolismo energético, optimizando la eficiencia de la mitocondria ante altas demandas de energía. Las mitocondrias, y dentro de ellas la cadena de transporte electrónico, se encargan de producir la energía que necesita la célula, ajustando su funcionamiento para satisfacer las necesidades metabólicas del organismo.

Según explica Enríquez, “la cadena de transporte electrónico o CTE produce energía a partir de moléculas nutricionales, como la glucosa o los ácidos grasos. Además, desempeña un papel importante en la síntesis de moléculas necesarias para mantener la salud de las células y del organismo”.

La cadena respiratoria mitocondrial está formada por cuatro grandes complejos multiproteicos –CI, CII, CIII y CIV–, que tienen la capacidad de reorganizarse estructuralmente de diferentes maneras para realizar diferentes funciones y adaptarse a las condiciones del entorno.

Papel en la eficiencia energética

En 2016, este grupo descubrió que la proteína SCAF1 forma un puente entre los complejos CIII y CIV, actuando como un ‘interruptor molecular’ que regula el ensamblaje de dichos complejos dando lugar a la formación de superestructuras dentro de la CTE.

Sin embargo, “desconocíamos si estas estructuras reguladas por SCAF1 desempeñan algún papel en la eficiencia energética de la mitocondria y qué implicaciones fisiológicas tienen sobre el organismo”, indica Vázquez.

En el nuevo trabajo se ha demostrado que la formación de estructuras específicas de la cadena de transporte electrónico reguladas por SCAF1 no solo afecta a la eficiencia de producción de energía en la mitocondria, sino también a la capacidad del organismo para responder ante situaciones de estrés fisiológico.

“Hemos utilizado modelos de ratones y cultivos de células de ratón en los que se había eliminado el gen de la proteína SCAF1 mediante ingeniería genética –y que, por lo tanto, no podían producirla– para estudiar de qué manera les afectaba la eliminación de esta proteína”, explica Enrique Calvo, uno de los autores principales junto a Sara Cogliati, Pablo Hernansanz-Agustín y Marta Loureiro-López.

“Demostramos que, en ausencia de SCAF1, los complejos de la CTE se reorganizan a nivel molecular de forma subóptima y, también, que son menos eficientes a la hora de producir energía”, señala por su parte Hernansanz-Agustín.

Además, el estudio ha descubierto que los ratones que no expresan SCAF1, tras ser sometidos a un intenso esfuerzo, “tienen un rendimiento físico un 30 % más bajo que los ratones normales”, revela Cogliati.

SCAF1, un factor regulador

Estos resultados explican molecularmente los resultados observados en otro trabajo, publicado recientemente en EMBO Reports, y realizado en colaboración con el grupo de Nadia Mercader, de la Universidad de Berna (Suiza), en el que los investigadores vieron que la ablación de la proteína SCAF1 en el pez cebra perjudica su metabolismo, crecimiento y fertilidad.

Según los investigadores, estos resultados demuestran que la asociación física entre los complejos CIII y CIV, mediada por SCAF1, es determinante para que la mitocondria produzca energía de forma óptima.

“SCAF1 actúa como un factor regulador que permite a la mitocondria adaptarse a la fuente nutricional disponible de azúcares, grasas o proteínas. Esta adaptación metabólica explica, además, la capacidad que tiene la mitocondria de adaptarse a situaciones de estrés como las producidas por un ejercicio físico intenso”, concluye Marta Loureiro-López.

Noticias relacionadas

29 Jan 2018 - Actualidad

Las mitocondrias de una célula tumoral predicen su sensibilidad a la quimioterapia

Las variaciones en la cantidad de mitocondrias podrían ser la causa de la diferente sensibilidad de células genéticamente idénticas al mismo tratamiento antitumoral, según un estudio del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC.

21 Nov 2016 - Actualidad

La amnesia por consumo de cannabis tiene su origen en las mitocondrias

Un equipo científico con participación española ha descubierto que es en las mitocondrias, encargadas de producir energía en las células, donde el cannabis desencadena estos daños.

Copyright © 2020 Elsevier Este sitio web usa cookies. Para saber más acerca de nuestra política de cookies, visite esta página

Términos y condiciones   Politica de privacidad   Publicidad

Política de cookies
x
Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relacionada con sus preferencias mediante el análisis de sus hábitos de navegación. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede cambiar la configuración u obtener más información aquí

¿Es usted profesional sanitario apto para prescribir o dispensar medicamentos?