20 de enero de 2020

Demuestran la relevancia de los supercomplejos en las enfermedades mitocondriales

Demuestran la relevancia de los supercomplejos en las enfermedades mitocondriales
Erika Fernández-Vizarra (izquierda) y Cristina Ugalde, coordinadoras del trabajo. - CIBERER

MADRID, 20 Ene. (EUROPA PRESS) -

Un trabajo coordinado por Cristina Ugalde, investigadora de la U723 CIBERER que lidera Miguel Ángel Martín Casanueva en el Hospital 12 de Octubre de Madrid, junto con Erika Fernández-Vizarra, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), ha demostrado la relevancia de los supercomplejos en las enfermedades mitocondriales.

Publicado en la revista 'EMBO Journal', el trabajo, en el que también han participado investigadores de la Universidad de Miami (Estados Unidos), detalla los mecanismos moleculares que tienen lugar en las enfermedades mitocondriales asociadas a mutaciones en el gen MT-CYB. Se trata de un paso "fundamental" para la comprensión y diagnóstico de las patologías mitocondriales, que afectan aproximadamente a uno de cada 5.000 nacidos.

El gen MT-CYB codifica una proteína esencial de la cadena respiratoria mitocondrial (CRM), necesaria para producir la mayor parte de la energía química en forma de ATP, que es fundamental para la correcta actividad celular y de todos los tejidos del organismo. La CRM está formada por cuatro complejos enzimáticos multiproteicos (complejos I al IV), que a su vez pueden asociarse en estructuras de mayor tamaño conocidas como supercomplejos, cuya función se debate desde hace más de 20 años.

Como consecuencia de su asociación en supercomplejos, los complejos enzimáticos I, III y IV son estructural y funcionalmente interdependientes. Ello repercute a menudo en los pacientes con patologías del sistema OXPHOS, ya que las mutaciones de un solo complejo pueden producir déficits enzimáticos combinados de otros complejos por mecanismos poco claros.

Por tanto, este nuevo estudio aclara las relaciones estructurales y funcionales entre los complejos de la CRM en una línea celular humana deficiente en la subunidad MT-CYB, que conlleva una pérdida del complejo III.

Así, utilizando enfoques proteómicos, bioquímicos y biogenéticos, el estudio muestra que la ausencia del complejo III bloquea la formación de los complejos I y IV y su asociación en supercomplejos, al quedar "secuestrados" de forma estable en intermediarios no funcionales. Por ello, el complejo III es central para la maduración de la CRM y la formación de supercomplejos.

Estos resultados apoyan un modelo de biogénesis cooperativa de la CRM, en el que la función principal de los supercomplejos es proporcionar una plataforma estructural y funcional para completar la biogénesis global de CRM.