MADRID, 20 Jul. (EUROPA PRESS) -
Aunque se sabe que las mitocondrias, las pequeñas cápsulas que producen energía para la célula, juegan un papel en los trastornos del desarrollo neurológico y psiquiátrico, la contribución de la dinámica mitocondrial (tráfico mitocondrial, la fusión y la fisión, y la destrucción de las mitocondrias) ha estado menos clara. Un nuevo estudio pone de manifiesto un papel causal poco apreciado anteriormente de la regulación del volumen mitocondrial en los defectos del desarrollo neuronal que subyacen a la enfermedad genética síndrome de Wolfram humano.
El síndrome de Wolfram es causado por una mutación en el gen que codifica una proteína llamada wolframina, que reside en la membrana del retículo endoplásmico, otro compartimento celular que funciona como un sistema de fabricación y envasado y también actúa como un depósito para los iones de calcio. Sin embargo, los síntomas clínicos de síndrome de Wolfram, que incluyen sordera, atrofia óptica y trastornos psiquiátricos, se parecen a los de las enfermedades mitocondriales, lo que sugiere una fuerte implicación mitocondrial.
El nuevo estudio realizado por Michal Cagalinec, Mailis Liiv y sus colegas de la Universidad de Tartu, en Estonia, y publicado este martes en ‘PLoS Biology’, ahora aclara la naturaleza de la relación entre la mitocondria y el síndrome de Wolfram. "La mayoría de las investigaciones anteriores se ha centrado en el retículo endoplasmático y han pasado por alto el hecho de que la mayoría de las manifestaciones del síndrome de Wolfram se asemejan a los de las enfermedades mitocondriales", señala el principal investigador del estudio, el profesor Allen Kaasik.
El estudio principalmente empleó cultivos de neuronas corticales de ratas, explotando una amplia gama de técnicas moleculares y de imagen para sondear la función mitocondrial y el bienestar de las neuronas manipuladas para modelar el síndrome de Wolfram. Los resultados revelan una cadena causal de eventos mediante la cual los niveles disminuidos de la proteína wolframina desestabilizan el retículo endoplásmico (lo que causa estrés del retículo endoplásmico), reduciendo de este modo la liberación de calcio.
DÉFICITS BIOENERGÉTICOS PERJUDICIALES PARA LAS NEURONAS
El deterioro resultante en la gestión de calcio conduce a su vez a la rotación mitocondrial anormal y el deterioro de la producción de energía mitocondrial, lo que retrasa el desarrollo neuronal. Curiosamente, estos cambios están relacionados con la llamada vía PINK1-Parkin que es responsable del sistema de control de la calidad mitocondrial y está implicada en la enfermedad de Parkinson. Los resultados sugieren que la excesiva y no deseada liquidación mitocondrial conduciría a déficits bioenergéticos que son perjudiciales para las neuronas.
Este mecanismo aporta información nueva sobre las anomalías neuronales durante el desarrollo del síndrome de Wolfram y señala posibles dianas terapéuticas. Por otra parte, los resultados desentrañan dos enlaces inesperados que tienen un impacto más allá del síndrome de Wolfram relativamente raro. En primer lugar, el estrés leve del retículo endoplasmático y el deterioro de la liberación de calcio perturban gravemente la dinámica mitocondrial, lo que proporciona una explicación de por qué alteraciones en el retículo endoplasmático podría dar lugar a deterioro de la dinámica mitocondrial.
En segundo lugar, la alteración de la dinámica mitocondrial puede afectar al desarrollo neuronal, lo que sugiere que la dinámica mitocondrial adecuada es crucial para el desarrollo neuronal. Como las alteraciones en la función de la wolframina parecen ocurrir en diferentes trastornos psiquiátricos, este nuevo estudio también puede tener amplias implicaciones a la hora de comprender el papel de la dinámica mitocondrial en las enfermedades neuropsiquiátricas.
