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Las mitocondrias son orgánulos antiguos que se encuentran dentro de las células de los mamíferos y que se cree que derivaron de bacterias que flotaban libremente. Los científicos especulan que nuestras células mamíferas primitivas engulleron este orgánulo para funcionar mejor y sobrevivir. Con el paso del tiempo, este orgánulo se volvió necesario para la producción de energía de las células de los mamíferos.
Las mitocondrias son orgánulos celulares conocidos como las "centrales energéticas" de la célula debido a su función de generar energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). Sin embargo, las mitocondrias tienen varias responsabilidades que ayudan a las células a mantener su funcionamiento diario. Algunas de estas responsabilidades incluyen la señalización del calcio para ayudar a las células a comunicarse, el proceso de diferenciación y muerte celular, la expresión genética y la regulación metabólica.
La desregulación de cualquiera de estos procesos puede alterar la función de una célula y su capacidad para generar la energía necesaria. El metabolismo es el proceso mediante el cual las células crean energía a partir de los alimentos consumidos. La disponibilidad de energía es fundamental para mantener la vida, por lo que cada célula tiene miles de mitocondrias.
Existen múltiples publicaciones disponibles sobre las mitocondrias y las funciones que desempeñan. El proceso metabólico mitocondrial ha cautivado recientemente a los investigadores debido a su participación en muchas patologías diferentes, incluido el cáncer. Trabajos anteriores han demostrado que la desregulación metabólica conduce a la supresión inmunológica y la progresión tumoral. Más específicamente, las células tumorales alteran su función metabólica para proliferar rápidamente y secretar varias proteínas para evitar la detección de células inmunes. Como resultado, las mitocondrias han resurgido mucho interés como el orgánulo en el que tienen lugar muchos procesos metabólicos. Actualmente, los científicos están investigando nuevas formas de comprender y aprovechar diferentes mecanismos mitocondriales como objetivos para la inmunoterapia contra el cáncer.
Una publicación reciente en Nature, del Dr. Craig Thompson, demuestra que la demanda de ATP crea subpoblaciones distintas de mitocondrias en función de su firma metabólica. Thompson y colaboradores utilizaron diversas técnicas de laboratorio para identificar la regulación metabólica dentro de las células. El equipo descubrió que cuando las mitocondrias tienen recursos limitados para generar ATP, se genera una población separada de mitocondrias para cambiar el enfoque de la célula de producir ATP a ayudar a la célula a construir y mantener las funciones diarias. Este mecanismo se caracteriza por la expresión de una enzima conocida como pirrolina-5-carboxilato sintasa (P5CS). Desafortunadamente, el papel específico de esta enzima aún se desconoce, pero el equipo descubrió que esta subpoblación de mitocondrias tiene altos niveles de expresión de P5CS. La forma del orgánulo también es diferente y tiene filamentos de proteína en el medio, en los que se expresa P5CS.
El equipo investigó más a fondo este mecanismo en células cancerosas muy agresivas y descubrió que las células cancerosas tienen más mitocondrias con P5CS. Esto explica cómo los tumores continúan creciendo con nutrientes limitados para producir ATP. Además, la capacidad mejorada de la célula cancerosa para generar estas mitocondrias positivas para P5CS también puede explicar cómo los tumores pueden sobrevivir en comparación con las células inmunes sanas.
Thompson y su equipo son los primeros en describir esta subpoblación mitocondrial independiente. Este descubrimiento fundamental supone un cambio de paradigma e informa a los científicos sobre los mecanismos metabólicos que se producen en los tumores. Una mayor investigación de este proceso ayudará a desarrollar terapias sólidas contra el cáncer y a mejorar la supervivencia de los pacientes.
Tomado de: Nature podcast
Fuente: Nature
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