My Opera[Los Antecedentes] Investigadores españoles reformulan el funcionamiento de las mitocondrias
Sunday, June 30, 2013 12:27:48 AM
27/06/2013
Fuente: Universidad Pablo de Olavide
El catedrático de la Olavide Plácido Navas
El catedrático de la Olavide Plácido Navas
Un equipo de investigadores españoles liderado por el doctor José Antonio
Enríquez, del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC),
publica hoy en Science un hallazgo que, con toda seguridad, hará modificar
los libros de textos de bioquímica, ya que supone una completa
reformulación del funcionamiento de la mitocondria y explica cómo las
células generan energía a partir de los nutrientes.
El CABD, Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (Universidad Pablo de
Olavide de Sevilla-CSIC) -en concreto el catedrático de la UPO Plácido
Navas y la doctora María Ángeles Rodríguez-Hernández-, ha participado en
este trabajo desarrollado por el CNIC y la Universidad de Zaragoza, con la
colaboración de los hospitales universitarios de La Princesa en Madrid y
Miguel Servet de Zaragoza, así como las universidades de Oviedo y Santiago
de Compostela.
Este hallazgo supone la confirmación de una propuesta realizada en 2008 por
los mismos investigadores consecuencia de observaciones que no podían ser
explicadas por el modelo que hasta entonces describía cómo funcionaba la
mitocondria, una parte del interior de las células que, entre otras tareas,
se encarga de extraer y convertir la energía de los alimentos en formas
utilizables por las células para sus propios procesos vitales.
El consumo, digestión y asimilación de alimentos en el cuerpo tiene por
objeto final alimentar a todas y cada una de las células que lo
constituyen. En todo este proceso, que ocurre en el exterior de las
células, se consume energía, pero es necesario para desmenuzar y romper los
componentes de los alimentos en compuestos sencillos como la glucosa de los
azúcares, los amino ácidos de las proteínas y los ácidos grasos de las
grasas. Estos componentes desmenuzados pueden entrar en las células y ser
procesados en sus mitocondrias para generar energía.
“Entender cómo ocurre la generación de energía en las células es
fundamental para entender la vida y, durante gran parte del siglo pasado,
fue el objeto de estudio de la bioquímica. A finales de los 70 y principios
de los 80 se consideró que el misterio de cómo la mitocondria realizaba
esta tarea estaba resuelto y en los 90 se obtuvo un increíble detalle de
las estructuras moleculares que lo realizaban. Se consideraba el proceso
mejor conocido y mejor entendido de cuantos sucedían en la célula”, explica
el doctor Enríquez, investigador principal del estudio publicado en Science.
La descripción de las enfermedades mitocondriales cambió por completo esta
percepción. Se constató que la formidable acumulación de conocimiento sobre
este proceso resultaba insuficiente para entender las manifestaciones y
síntomas de estas enfermedades. Los investigadores y médicos no podían
anticipar por qué, dónde, cómo, cuándo y quién desarrollaría estas
enfermedades, ni cuán severas podría llegar a ser. Así mismo, no ha
permitido desarrollar tratamientos para las mismas. Esta realidad puso de
manifiesto dos aspectos fundamentales. Por un lado, que el conocimiento de
la función mitocondrial era mucho menor de lo que se creía y por otro que
los modelos desarrollados para explicarla eran muy incompletos. Por esta
razón durante los últimos 10 años se han acumulado estudios orientados a
entender mejor este proceso. El científico añade que el trabajo supone que
el modelo formulado en 2008 por su grupo es correcto. “Se redefine uno de
los procesos fundamentales para la vida en todas las células”, subraya.
La ruptura de las moléculas de alimento se almacena en la célula en forma
de electrones de alta energía, pero en dos tipos de molécula: las N o las
F, cuya proporción varía según el tipo de alimento. Estas moléculas no
pueden liberar energía de forma fácil y universal para desarrollar los
procesos necesarios para la supervivencia, mantenimiento, crecimiento y
división celulares ni para su coordinación.
Es ahí donde entra en juego la mitocondria que, a través de cinco máquinas
moleculares, los complejos I, II, III, IV y V, convierte la energía en una
molécula utilizable universalmente, llamada ATP. Hasta hace muy poco se
aceptaba que estos complejos “nadaban” libres en la membrana interna de la
mitocondria y no interaccionaban entre sí, algo que se ha demostrado
incorrecto en el trabajo realizado por los investigadores españoles. “Los
cinco complejos no se mueven siempre de forma independiente en la membrana”
explica el doctor Enríquez. “Por el contrario, se asocian físicamente en
combinaciones distintas denominadas supercomplejos respiratorios (SCI).
Nuestro trabajo explica las consecuencias funcionales de estas
interacciones”.
Según se detalla en el artículo, estas asociaciones son dinámicas y se
modifican para optimizar la extracción de energía de las moléculas F y N
dependiendo de su abundancia, es decir, dependiendo de los alimentos que se
hayan consumido. En el trabajo de Science se describen estos supercomplejos
y sus funciones. “Lo que quiere decir es que el sistema para optimizar la
extracción de energía de los alimentos es mucho más versátil de lo que se
creía y puede modularse de formas inesperadas para ajustar a la composición
de los alimentos de la dieta o especializarse para funciones específicas en
tipos celulares concretos”, señala.
En el artículo también se detalla la función relevante y versátil en este
modelo del coenzima Q cuya deficiencia causa un síndrome muy complejo de
patología mitocondrial. Estos resultados abren las puertas para explicar la
patología asociada a la deficiencia secundaria de coenzima Q debida a
mutaciones del ADN mitocondrial.
Por último, los investigadores detallan que, fruto de su estudio, se ha
llevado a cabo un “descubrimiento inesperado”. Así, la estirpe de ratón más
utilizada en estudios genéticos de laboratorio tiene el mecanismo de
generación de supercomplejos respiratorios dañado, por lo que se han
planteado dudas de cómo interpretar y trasladar a los humanos las
observaciones realizadas en estos modelos de ratón.
via fundaciondescubre.es
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Publicado por Blogger para Los Antecedentes el 6/29/2013 05:27:00 pm
Fuente: Universidad Pablo de Olavide
El catedrático de la Olavide Plácido Navas
El catedrático de la Olavide Plácido Navas
Un equipo de investigadores españoles liderado por el doctor José Antonio
Enríquez, del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC),
publica hoy en Science un hallazgo que, con toda seguridad, hará modificar
los libros de textos de bioquímica, ya que supone una completa
reformulación del funcionamiento de la mitocondria y explica cómo las
células generan energía a partir de los nutrientes.
El CABD, Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (Universidad Pablo de
Olavide de Sevilla-CSIC) -en concreto el catedrático de la UPO Plácido
Navas y la doctora María Ángeles Rodríguez-Hernández-, ha participado en
este trabajo desarrollado por el CNIC y la Universidad de Zaragoza, con la
colaboración de los hospitales universitarios de La Princesa en Madrid y
Miguel Servet de Zaragoza, así como las universidades de Oviedo y Santiago
de Compostela.
Este hallazgo supone la confirmación de una propuesta realizada en 2008 por
los mismos investigadores consecuencia de observaciones que no podían ser
explicadas por el modelo que hasta entonces describía cómo funcionaba la
mitocondria, una parte del interior de las células que, entre otras tareas,
se encarga de extraer y convertir la energía de los alimentos en formas
utilizables por las células para sus propios procesos vitales.
El consumo, digestión y asimilación de alimentos en el cuerpo tiene por
objeto final alimentar a todas y cada una de las células que lo
constituyen. En todo este proceso, que ocurre en el exterior de las
células, se consume energía, pero es necesario para desmenuzar y romper los
componentes de los alimentos en compuestos sencillos como la glucosa de los
azúcares, los amino ácidos de las proteínas y los ácidos grasos de las
grasas. Estos componentes desmenuzados pueden entrar en las células y ser
procesados en sus mitocondrias para generar energía.
“Entender cómo ocurre la generación de energía en las células es
fundamental para entender la vida y, durante gran parte del siglo pasado,
fue el objeto de estudio de la bioquímica. A finales de los 70 y principios
de los 80 se consideró que el misterio de cómo la mitocondria realizaba
esta tarea estaba resuelto y en los 90 se obtuvo un increíble detalle de
las estructuras moleculares que lo realizaban. Se consideraba el proceso
mejor conocido y mejor entendido de cuantos sucedían en la célula”, explica
el doctor Enríquez, investigador principal del estudio publicado en Science.
La descripción de las enfermedades mitocondriales cambió por completo esta
percepción. Se constató que la formidable acumulación de conocimiento sobre
este proceso resultaba insuficiente para entender las manifestaciones y
síntomas de estas enfermedades. Los investigadores y médicos no podían
anticipar por qué, dónde, cómo, cuándo y quién desarrollaría estas
enfermedades, ni cuán severas podría llegar a ser. Así mismo, no ha
permitido desarrollar tratamientos para las mismas. Esta realidad puso de
manifiesto dos aspectos fundamentales. Por un lado, que el conocimiento de
la función mitocondrial era mucho menor de lo que se creía y por otro que
los modelos desarrollados para explicarla eran muy incompletos. Por esta
razón durante los últimos 10 años se han acumulado estudios orientados a
entender mejor este proceso. El científico añade que el trabajo supone que
el modelo formulado en 2008 por su grupo es correcto. “Se redefine uno de
los procesos fundamentales para la vida en todas las células”, subraya.
La ruptura de las moléculas de alimento se almacena en la célula en forma
de electrones de alta energía, pero en dos tipos de molécula: las N o las
F, cuya proporción varía según el tipo de alimento. Estas moléculas no
pueden liberar energía de forma fácil y universal para desarrollar los
procesos necesarios para la supervivencia, mantenimiento, crecimiento y
división celulares ni para su coordinación.
Es ahí donde entra en juego la mitocondria que, a través de cinco máquinas
moleculares, los complejos I, II, III, IV y V, convierte la energía en una
molécula utilizable universalmente, llamada ATP. Hasta hace muy poco se
aceptaba que estos complejos “nadaban” libres en la membrana interna de la
mitocondria y no interaccionaban entre sí, algo que se ha demostrado
incorrecto en el trabajo realizado por los investigadores españoles. “Los
cinco complejos no se mueven siempre de forma independiente en la membrana”
explica el doctor Enríquez. “Por el contrario, se asocian físicamente en
combinaciones distintas denominadas supercomplejos respiratorios (SCI).
Nuestro trabajo explica las consecuencias funcionales de estas
interacciones”.
Según se detalla en el artículo, estas asociaciones son dinámicas y se
modifican para optimizar la extracción de energía de las moléculas F y N
dependiendo de su abundancia, es decir, dependiendo de los alimentos que se
hayan consumido. En el trabajo de Science se describen estos supercomplejos
y sus funciones. “Lo que quiere decir es que el sistema para optimizar la
extracción de energía de los alimentos es mucho más versátil de lo que se
creía y puede modularse de formas inesperadas para ajustar a la composición
de los alimentos de la dieta o especializarse para funciones específicas en
tipos celulares concretos”, señala.
En el artículo también se detalla la función relevante y versátil en este
modelo del coenzima Q cuya deficiencia causa un síndrome muy complejo de
patología mitocondrial. Estos resultados abren las puertas para explicar la
patología asociada a la deficiencia secundaria de coenzima Q debida a
mutaciones del ADN mitocondrial.
Por último, los investigadores detallan que, fruto de su estudio, se ha
llevado a cabo un “descubrimiento inesperado”. Así, la estirpe de ratón más
utilizada en estudios genéticos de laboratorio tiene el mecanismo de
generación de supercomplejos respiratorios dañado, por lo que se han
planteado dudas de cómo interpretar y trasladar a los humanos las
observaciones realizadas en estos modelos de ratón.
via fundaciondescubre.es
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Publicado por Blogger para Los Antecedentes el 6/29/2013 05:27:00 pm
