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Revolución mitocondrial: ¡las células se adaptan a los períodos de calma energética!
Una investigación de la Universidad de Colonia muestra cómo las células adaptan su metabolismo en caso de disfunción mitocondrial. Se publica el estudio del Prof. Dr. Trifunovic.
Revolución mitocondrial: ¡las células se adaptan a los períodos de calma energética!
Un equipo de investigación de la Universidad de Colonia ha obtenido nuevos conocimientos sobre cómo responden las células a la disfunción mitocondrial. Las mitocondrias son cruciales para la producción de energía y la respuesta al estrés en las células. El estudio, publicado en Metabolismo de la naturaleza, se centra en el tejido adiposo marrón, que tiene grandes necesidades energéticas. En lugar de volverse inactivas cuando se produce una disfunción mitocondrial, estas células adaptan activamente su metabolismo.
Las investigaciones muestran que en la disfunción mitocondrial, enzimas clave específicas en las células de grasa parda se reorganizan para producir D-2HG. Esta sustancia influye en la estructura del ADN en el núcleo celular, regula la activación genética y estabiliza la envoltura nuclear. Curiosamente, los niveles altos de D-2HG se correlacionan con una respuesta de "blanqueamiento" en el tejido adiposo marrón, lo que indica un cambio en la identidad celular. La profesora Dra. Aleksandra Trifunovic lidera el equipo de investigación que presenta el descubrimiento de una "respuesta al estrés integrada mitocondrial" que va más allá de la señalización clásica del estrés.
Metodología de la investigación
Se utilizaron ratones como organismos modelo para el estudio y fueron criados y mantenidos en el Centro de Investigación CECAD de la Universidad de Colonia. Los animales se mantuvieron bajo condiciones estrictas, incluido el cumplimiento de las pautas de los NIH y la aprobación de las autoridades locales (LANUV). Durante la reproducción, los machos se emparejaron con una o dos hembras a partir de una edad mínima de 8 semanas. Sus pesos corporales se registraron semanalmente y se realizaron análisis histológicos detallados.
Las muestras de tejido adiposo se fijaron y se colocaron en parafina para exámenes posteriores. Se utilizaron diversas técnicas, como la microscopía electrónica y la reconstrucción 3D, para realizar el análisis de la densidad mitocondrial y de las gotitas de lípidos. La investigación también incluyó tratamientos experimentales para evaluar las actividades metabólicas, así como el aislamiento y análisis de proteínas mediante SDS-PAGE y transferencia Western.
Vías de señalización y aplicaciones terapéuticas.
El objetivo central de la investigación es investigar con mayor profundidad la vía de señalización dentro de otros tejidos como el corazón y el cerebro. Al analizar el núcleo celular, la estabilidad podría servir como marcador de las señales mitocondriales y del estado de la célula. A largo plazo, la investigación tiene como objetivo desarrollar enfoques terapéuticos que puedan explotar específicamente estas respuestas al estrés mitocondrial.
En resumen, el estudio actual destaca la complejidad de las respuestas celulares en la disfunción mitocondrial y abre perspectivas prometedoras para futuras estrategias terapéuticas. Los hallazgos podrían contribuir al desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades asociadas con la disfunción mitocondrial, como trastornos metabólicos o enfermedades neurodegenerativas.