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La misteriosa autorreparación de las mitocondrias: ¿cómo salva la UPRmt el destino de las células?
Las mitocondrias desempeñan un papel vital en las células. Además de producir energía, también son las guardianas de la salud celular. Sin embargo, cuando las proteínas dentro de las mitocondrias se pliegan incorrectamente, la célula lanza una acción de autodefensa, que llamamos respuesta de proteína mitocondrial desplegada (UPRmt). Esta reacción no sólo está relacionada con el funcionamiento de las células, sino también estrechamente relacionada con diversas enfermedades como el envejecimiento, el cáncer y la enfermedad inflamatoria intestinal. Este artículo explorará en profundidad el mecanismo de funcionamiento de UPRmt y su impacto en el destino celular.
UPRmt es una respuesta celular a las proteínas desplegadas o mal plegadas dentro de las mitocondrias que ayuda a las células a restaurar su homeostasis proteica.
UPRmt se activa cuando aparece una gran cantidad de proteínas desplegadas o mal plegadas en la célula. Esta respuesta permite que las mitocondrias aumenten la expresión de proteínas chaperonas y movilicen proteasas para degradar proteínas que no se pliegan correctamente. Este proceso no sólo promueve la salud de las proteínas dentro de las células, sino que también mejora la actividad de las enzimas antioxidantes e inicia la autofagia, manteniendo la integridad de las mitocondrias y protegiendo así la vida de las células.
Curiosamente, los científicos han descubierto que ciertas mutaciones en la cadena de transporte de electrones mitocondrial pueden prolongar la vida útil de los nematodos, lo que está directamente relacionado con la activación de UPRmt. Además, suplementando sustancias como la nicotinamida o el ribósido de nicotinamida, también se puede activar la UPRmt de los nematodos, alargando aún más su vida útil. Esto genera grandes expectativas e interés en los investigadores por el mecanismo de salud de las mitocondrias.
El estudio encontró que la suplementación con ribósido de nicotinamida activó la respuesta UPRmt en ratones, lo que demuestra el potencial de este suplemento para mantener la salud celular.
En circunstancias normales, la mayoría de las proteínas de las células se traducen y se pliegan en el citoplasma, y las proteínas chaperonas desempeñan un papel vital en este proceso. Sin embargo, en el caso de orgánulos especiales, como el retículo endoplasmático y las mitocondrias, también se debe garantizar el correcto plegamiento de las proteínas, ya que de lo contrario se verá afectado el funcionamiento normal de la célula. El mecanismo UPR del retículo endoplasmático actúa sobre distintas fuentes de estrés celular. Cuando las células no pueden hacer frente a estas tensiones, pueden desencadenar el mecanismo de suicidio celular, es decir, la apoptosis. El inicio de UPRmt es relativamente simple, con ATFS-1 como principal factor de transcripción, que ayuda a regular positivamente las proteínas chaperonas para reparar el daño.
Estudios recientes han explorado más a fondo la relación entre la UPRmt y el cáncer. El estudio encontró que el eje SIRT3 de UPRmt puede utilizarse como marcador para identificar cáncer de mama metastásico y no metastásico. A medida que las células cancerosas cambian metabólicamente de la fosforilación oxidativa a la glucólisis aeróbica, los científicos plantean la hipótesis de que estas células cancerosas dependen de UPRmt para mantener la integridad y la función mitocondrial. Más interesante aún, la inhibición de UPRmt, especialmente en presencia de ATF5, mata selectivamente las células cancerosas, lo que convierte a UPRmt en un objetivo potencial para la terapia contra el cáncer.
Después de múltiples estudios, descubrimos que la inhibición de UPRmt puede matar de forma eficaz y selectiva las células cancerosas sin dañar las células normales.
Además, en comparación con el cáncer, la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) también está estrechamente asociada con la disfunción mitocondrial. La activación de UPRmt se puede observar tanto en modelos de inflamación intestinal en ratones como en pacientes con EII, particularmente en la disfunción de las células madre intestinales y las células de Paneth. Esto sugiere que la UPRmt puede proporcionar nuevos conocimientos y estrategias en el desarrollo, la progresión y el tratamiento de la inflamación.
En resumen, la UPRmt, como forma de autorreparación mitocondrial, muestra su importancia en el mantenimiento de la salud celular. Cuando las células enfrentan estrés y desafíos, UPRmt sin duda les proporciona una salida. Esto nos hace preguntarnos: ¿en futuras investigaciones podremos obtener una comprensión más profunda de este misterioso mecanismo para desarrollar tratamientos más efectivos contra las enfermedades?
