Nuevas investigaciones sobre la función mitocondrial pueden desempeñar un papel importante en enfermedades graves
La metilación es una pequeña modificación de la proteína que utiliza SAM como cofactor. Este estudio muestra cómo se requiere SAM para la función mitocondrial en varios organismos. Crédito: Instituto Karolinska.
Los trastornos del suministro de energía celular pueden causar varias enfermedades graves, pero también parecen estar relacionados con el envejecimiento. Se necesita más investigación sobre la función mitocondrial para encontrar futuros tratamientos. Un nuevo estudio en el que participaron investigadores del Karolinska Institutet muestra cómo una molécula importante dentro de las mitocondrias afecta su función en ratones y moscas de la fruta. El estudio, que se publica en Science Advances, agrega conocimiento valioso sobre modificaciones de proteínas relativamente inexploradas anteriormente.
En cada célula del cuerpo hay un órgano llamado mitocondria, que convierte los nutrientes de nuestros alimentos en energía. Las mitocondrias son una parte esencial del metabolismo y, cuando las cosas van mal, podemos desarrollar enfermedades graves.
La disfunción mitocondrial es el sello distintivo de un grupo de trastornos genéticos raros, pero también se puede observar en enfermedades comunes como diabetes, enfermedades cardíacas, enfermedades neurodegenerativas y el proceso normal de envejecimiento. Se necesita más investigación sobre las mitocondrias y cómo se comunican con el resto de la célula si los científicos quieren encontrar nuevos enfoques terapéuticos para mejorar la función mitocondrial.
Investigadores del Karolinska Institutet, el Instituto Max-Planck de Biología del envejecimiento en Colonia y la Universidad de California en San Diego ahora han estudiado cómo la metilación de proteínas afecta diferentes procesos mitocondriales.
La metilación es una modificación química en la que se agrega un grupo metilo (CH3) a una molécula, lo que potencialmente afectando su función. La S-adenosilmetionina (SAM), también conocida como AdoMet, es el principal donante de grupos metilo dentro de la célula, incluso dentro de las mitocondrias.
«Estamos interesados en estudiar esta molécula en particular, ya que la producción de SAM cambia en el cáncer y cuando envejecemos», dice Anna Wredenberg, investigadora del Departamento de Bioquímica Médica y Biofísica del Instituto Karolinska.
Al eliminar por completo la SAM de las mitocondrias de moscas de la fruta y ratones, los investigadores han podido para estudiar qué procesos en las mitocondrias dependen de la metilación.
«Estudios anteriores han demostrado que tanto la SAM como los niveles de energía celular disminuyen durante el envejecimiento. Nuestro estudio sugiere un vínculo entre estas dos vías al demostrar que los niveles bajos de SAM pueden influir en la producción de energía mitocondrial».
El estudio ha identificado cuáles de las proteínas mitocondriales están metiladas y cómo la metilación las afecta, y cómo estas modificaciones podrían afectar la función mitocondrial. Los investigadores también demuestran las consecuencias fisiológicas de la falta de tales cambios. Sin embargo, aún quedan varias preguntas por responder.
«Nuestro estudio ha proporcionado una indicación de que algunas modificaciones pueden ser moduladas por la dieta, pero debemos continuar examinando si podemos cambiar el proceso patológico para mejor», dice Ana Wredenberg. «Hasta ahora solo hemos analizado los cambios en las proteínas, pero la SAM intramitocondrial también puede modificar otras moléculas. Tenemos que estudiar estas modificaciones para comprender mejor el papel que desempeña».
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Nueva herramienta de investigación para estudiar los trastornos mitocondriales y el envejecimiento Más información: Florian A. Schober et al. El grupo de un carbono controla el metabolismo energético mitocondrial a través del complejo I y los grupos de hierro y azufre, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abf0717 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por Karolinska Institutet Cita: Una nueva investigación sobre la función mitocondrial puede desempeñar un papel importante en enfermedades graves (2021 , 22 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-mitochondrial-function-significant-disease.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.